6.3.5. Расчет индукционных нагревателей

Значение оптимальной частоты тока f_опт при нагреве стальной заготовки определяется формулой:

(6.17)

где

d – диаметр заготовки, см.

Для других металлов данные можно найти в специальной литературе.

В кузнечных цехах в настоящее время обычно применяют следующие частоты тока: 3000гц, 2500гц и 1000гц и в некоторых случаях 50гц.

Для индукционного электронагрева удельный расход энергии может быть принят по нормативам равным 500 квт-час/на тонну нагреваемого металла (при 2-х частотном нагреве это значение может быть снижено до 400-450 квт/час).

Эта цифра справедлива для условий массового производства с закреплением за индукторами не более 3-5 наименований заготовок в год.

Фактический расход электроэнергии при крупносерийном производстве составляет 750-800 квт-час/т.

Эти данные необходимы при расчете мощности 70ндукциионной нагревательной установки по заданной производительности нагрева.

Ориентировочное значение необходимой мощности питающего агрегата (генератора) для данного нагревателя определяют по формуле:

, (6.18)

где

N' – мощность в кВт;

∆Q – удельный расход электроэнергии (0,5-0,65 квт-час/кг)

П_нм – требуемая производительность нагревателей, в кг/час.

В некоторых случаях удобнее пользоваться формулой:

, (6.19)

где

G₀ – вес нагреваемой заготовки в кг;

Т – ритм подачи заготовок к штамповочной машине, мин.

Суммарная мощность генераторов данной частоты составит:

(6.20)

Суммарная установленная мощность генераторов данной частоты:

, (6.21)

где

к_одн – коэффициент одновременности работы, равный 0,75-0,8.

Исходя из установленной мощности, рассчитывают мощность отдельных генераторов и их общее количество.

Рекомендуется устанавливать машинные генераторы (в одном агрегате) мощностью не более 500 квт.

При выборе типа индукторов следует помнить, что производительность индукторов должна быть не меньше производительности штамповочной машины.

Если время нагрева заготовки больше штучного времени на штамповку, то надо ставить двухочковый индуктор или индуктор непрерывного (методического) действия с одновременным нагревом нескольких заготовок.

Количество заготовок, находящихся в одном индукторе непрерывного действия, определится временем штамповки и нагрева заготовки:

, (6.22)

где

Т – наименьшее допустимое время нагрева;

n – количество одновременно нагреваемых заготовок в индукторе.

Количество очков индуктора определяют по аналогичной формуле:

, (6.23)

где

t_шт – штучное время штамповки заготовки (время t_шт и Т выбирают по справочникам).

Все выбранные индукционные нагреватели вносят в сводную ведомость, где указывают наименование оборудования, тип закрепленного нагревателя, частота, количество нагревателей, количество очков в нагревателе, мощность нагревателя.