- •КОНСТРУКЦИИ, ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ И РАСЧЕТ ИНДУКЦИОННЫХ ТИГЕЛЬНЫХ ПЕЧЕЙ
- •Содержание
- •1. Классификация и области применения установок для индукционной плавки и сплавов
- •1.1. Определение и основные понятия
- •1.2. Особенности и преимущества индукционных методов нагрева
- •2. Конструкции и особенности работы индукционных тигельных печей
- •2.1. Общая характеристика тигельных плавильных печей
- •2.2. Конструктивное выполнение основных элементов печи
- •2.3. Промышленные тигельные печи и особенности их эксплуатации
- •2.4. Индукционные печи для плавки алюминиевых сплавов
- •2.5. Индукционные печи для плавки чугуна
- •3. Расчет индукционных тигельных печей
- •3.1. Исходные данные и последовательность расчета
- •3.2 Определение соотношений геометрических размеров в системе индуктор – загрузка и выбор частоты источника питания
- •3.3. Тепловой расчет тигельной печи
- •3.4. Электрический расчет тигельной печи
- •3.5. Расчет индукционных установок для нагрева цилиндрической немагнитной загрузки
- •3.5.1. Определение эквивалентных сопротивлений системы индуктор-загрузка
- •3.5.2. Расчет водоохлаждения индуктора
- •3.5.3. Расчет магнитопровода индукционных нагревателей
- •3.5.4. Расчет конденсаторной батареи индукционных установок
- •3.5.5. Построение энергетического баланса индукционной установки
- •3.6. Пример индукционной тигельной печи
- •ПРИЛОЖЕНИЕ
- •Список литературы
ПРИЛОЖЕНИЕ
Таблица п-1
Сводная таблица формул для расчета системы индуктор-загрузка при нагреве тел различной формы
Сопротивление |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Примечание |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Активное |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сопротивление |
|
|
|
D2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a2 + |
|
b2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
– |
|||||||||
8,6 |
×10− |
3 |
|
|
r 2m ¢повf |
|
|
|
|
|
8,6×10− |
3 |
|
|
r 2m ¢повf |
5,5 × 10− |
3 |
|
|
|
|
r 2m ¢повf |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
загрузки r2 при: |
|
h2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
h2 |
|
|
|
|
|
|
|
h2 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
μ′ > 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a2 |
+ |
b2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Fо.ц – см. рис. П–2; |
||||||||
μ′ = 1 |
2p |
×10− 3 |
|
|
r 2f Fо.ц |
|
|
|
|
|
|
2p ×10− 3 |
|
|
|
r 2f Fп.ц |
4 × 10− 3 |
|
|
|
|
|
r 2f Fпл |
Fп.ц – см. рис. П–1, а; |
|||||||||||||||||||||||||||||||
h2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
h2 |
|
|
|
|
|
|
h2 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Fпл – см. рис. П–3, а |
Внутреннее |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
реактивное |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сопротивление |
|
|
|
D2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a2 |
+ |
|
b2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
– |
|||||||
2p |
× 10− |
3 |
|
|
r 2m ¢повf |
|
|
|
|
|
2p |
× 10− |
3 |
|
|
|
r 2m ¢повf |
4 × 10− |
3 |
|
|
r 2m ¢повf |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
загрузки х2в |
|
h2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
h2 |
|
|
|
|
|
|
|
h2 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
при: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
μ′ > 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a2 |
+ |
|
b2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Gо.ц – см. рис. П–2; |
|||||
μ′ = 1 |
2p |
× 10− 3 |
|
|
|
r 2f Gо.ц |
|
|
|
|
2p |
× 10− 3 |
|
|
|
|
r 2f Gп.ц |
4 × 10− 3 |
|
|
|
|
|
|
r 2f Gпл |
Gп.ц – см. рис. П–1, б; |
|||||||||||||||||||||||||||||
h2 |
|
|
|
|
|
|
|
h2 |
|
|
|
|
|
|
h2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Gпл – см. рис. П–3, б; |
Активное |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сопротивление |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
h1kз.и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
h1k |
з.и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F0 – см. рис. 2.4 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
2p × 10− 3 |
|
D1 |
|
|
|
r 1f Fо |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 × 10− 3 |
a1 + |
b1 |
|
|
|
r 1fF0 |
|
|||||||||||||||||||||||||
индуктора r1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Внутреннее |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
реактивное |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a1 + |
|
b1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
G0 – см. рис. 2.4 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
2p × 10− |
3 |
|
|
|
r 1f Gо |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 × 10− |
3 |
|
|
|
|
r 1f G0 |
||||||||||||||||||||||||||||
сопротивление |
|
|
|
|
|
|
|
h1kз.и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
h1kз.и |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
индуктора х1в |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Реактивное |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сопротивление |
|
|
|
|
|
|
|
2p × 10− 6 f |
D12 |
- |
|
D22 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7,9 × 10− 6 f |
a1b1 - a2b2 |
|
|
– |
|||||||||||||||||||||||||||
воздушного |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
h2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
h2 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
зазора хз |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Реактивное |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сопротивление |
|
|
|
|
|
|
2p × 10− |
6 |
2 |
|
|
k1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7,9 × 10− |
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k1 |
k1 – см. рис. 3.8 |
||||||||||||||||||
обратного |
|
|
|
|
|
|
|
fD1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
fa1b1 |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
h1 - |
k1h2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
h1 - k1h2 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
замыкания хо |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. П–1. Вспомогательные функции Fп.ц (а) и Gп.ц (б) для полого цилиндра
Рис. П–2. Вспомогательные функции Fо.ц и Gо.ц сплошного цилиндра
Рис. П–3. Вспомогательные функции Fпл (а) и Gпл (б) для пластины
Список литературы
1.Трухов А.П., Маляров А.И. Литейные сплавы и плавка / М.: Издательский центр «Академия», 2004. – 336 с.
2.Литейные сплавы и технология их плавки в машиностроении / В.М. Воздвиженский, В.А. Грачёв, В.В. Спасский – М.: Машиностроение, 1984. – 432 с.
3.Долотов Г.П., Кондаков Е.А Печи и сушила литейного производства. – М.: Машиностроение, 1990. – 304 с.
4.Фомин Н.И., Затуловский Л.М. Электрические печи и установки индукционного нагрева. – М.: Металлургия, 1979. – 247 с
5.Индукционные печи для плавки чугуна / Б.П. Платонов, А.Д. Акименко, С.М. Ботуцкая – М.: Машиностроение, 1976. – 176 с.
6.Печи в литейном производстве: Атлас конструкций / Б.П. Благонравов, В.А. Грачев, Ю.С. Сухарчук и др. – М.: Машиностроение, 1989. – 156 с.
7.Косников Г.А. Основы литейного производства: Учебное пособие. – СПб.: Изд-во СПбГТУ, 2002. – 203 с.
8.Литейное производство: Учебник для металлургических специальностей вузов / А.М. Михайлов, Б.В. Бауман, Б.Н. Благов и др. – М.: Машиностроение, 1987.– 256 с.
9.Справочник по чугунному литью / Под ред. Н.Г. Гиршовича. – 3-е изд. – Л.: Машиностроение, 1978. – 758 с.