Indukcinio šildymo veikimo principas ir taikymo sritys

Vadinami elektroterminiai prietaisai, kurie šildo elektrai laidžias medžiagas, įleisdami į jas indukcines sroves indukciniai šildytuvai… Kadangi el. c.indukcija atsiranda, kai keičiasi srovės, kurios sužadina elektromagnetinį lauką, tada tokie įrenginiai gali veikti tik kintamąja srove.

Pagrindinis indukcinių šildytuvų elementas yra induktorius - ritė, kuriame yra tam tikras apsisukimų skaičius, kuris, kai per jį praeina kintamoji srovė, sukuria kintamasis magnetinis laukas… Čia vyksta (pirmasis) elektros energijos pavertimas magnetinio lauko energija.

Kai elektrai laidus kūnas įvedamas į kintamąjį magnetinį lauką, pvz. ir tt c) sukelia „antrinės“ srovės atsiradimą. Vyksta atvirkštinė (antra) magnetinio lauko energijos transformacija į elektros energiją.

Galiausiai šildomame kūne indukuota antrinė srovė, pagal Džaulio-Lenco dėsnis gamina šilumą: elektros energija paverčiama šiluma.Dėl trečiojo energijos konversijos gaunama šiluma, kuri užtikrina medžiagų kaitinimą arba lydymą indukciniuose šildytuvuose.

Indukcinis šildymo kontūras

Indukcinių šildytuvų veikimui tiesioginis maitinimo šaltinio kontaktas su šildomu objektu nebūtinas, reikalingas tik magnetinis ryšys tarp objekto ir induktoriaus.

Pagrindinis ir seniausias indukcinių šildytuvų pritaikymas pramonėje yra jų naudojimas. pavyzdžiui, indukcinės elektrinės krosnysskirtas spalvotųjų ir juodųjų metalų bei jų lydinių lydymui. Elektrinės indukcinės krosnys užtikrina aukštą lydalo grynumą, nes į išlydytą medžiagą nepatenka jokių priemaišų.

Be to, indukcinės elektrinės krosnys sukuria vienodą visos išlydytos medžiagos masės kaitinimą be reikšmingo vietinio perkaitimo. Pastaroji aplinkybė labai svarbi lydant daugiakomponentinius lydinius, kurių komponentų lydymosi temperatūra skiriasi. Esant vietiniam perkaitimui (pvz lankinėse krosnyse) tokiuose lydiniuose intensyviai vartojami žemesnio lydymosi komponentai ir pažeidžiama pradinė įkrovos sudėtis.

Indukcinių šildytuvų taikymo sritis neapsiriboja metalo lydymo įrenginiais. Dažnai šiuolaikinėje gamyboje indukcinis šildymas naudojama detalių paviršiaus grūdinimui, lenkiant vamzdžius ir profiliuotus valcuotus gaminius iš bimetalinių gaminių, suvirinant sudėtingos konfigūracijos gaminius ir kt.

Kaitinant elektrai laidžias medžiagas aukšto dažnio elektromagnetiniame lauke, tai atlieka svarbų vaidmenį paviršiaus efektas... Didėjant maitinimo srovės dažniui, paviršiaus efektas tampa vis akivaizdesnis.

Galimybė greitai pašildyti tik viršutinius medžiagos sluoksnius, kuri yra būtina paviršiaus grūdinimui, visiškai pagrįsta šio efekto panaudojimu.

Sluoksnio storis, vadinamas „srovės įsiskverbimo gyliu“, priklauso nuo medžiagos atsparumo, srovės dažnio ir absoliutus magnetinis pralaidumas.

Be to, pasirinkus tokį indukcinio šildytuvo veikimo režimą, kad paviršiniuose sluoksniuose būtų užtikrinta didelė indukcinių srovių koncentracija, galima pasiekti reikšmingą šildytuvo efektyvumo padidėjimą.

Pagrindinis indukcinio paviršiaus grūdinimo metodo privalumas yra galimybė koncentruotai išleisti šiluminę energiją į paviršinius savavališkos formos gaminių sluoksnius ir galimybę perduoti energiją be tiesioginio kontakto tarp šildytuvo ir ruošinio. Sudėtingos konfigūracijos dalių šildymo vienodumą užtikrina induktoriai ypatinga forma. Apskritai induktoriaus forma atitinka detalės kontūrą.

Indukcinių šildytuvų naudojimas, kaip taisyklė, pagerina technologinių operacijų kokybės rodiklius, padidina darbo našumą ir sukuria sąlygas perkelti gamybą į aukštesnį lygį, naudojant platų mechanizavimą ir procesų automatizavimą.

Indukcinis šildymas taip pat naudojamas tokiam bendram darbui kaip paviršiumi… Laminavimas – tai nuolatinis suvirinto metalo sluoksnio sujungimas su netauriuoju metalu.

Dažniausiai naudojamas spalvotųjų metalų ir lydinių dengimas ant plieno ir ketaus.Naudojant paviršių, būtina ir pakanka išlydyti užpildo metalą ir pašildyti netauriųjų metalų temperatūrą, artimą užpildo medžiagos lydymosi temperatūrai. Sluoksniavimui naudojama užpildo medžiaga gali būti bet kokios formos - strypų, juostelių, drožlių ir kt.

Indukcinių šildymo prietaisų panaudojimas pramonėje neapsiriboja aptartais pavyzdžiais, jų taikymo sritis itin plati ir kasmet didėja.

Reikšmingi privalumai naudojant indukcinio šildymo metodus — efektyvumas, pritaikymo lankstumas, aukšta gaminių kokybė, darbo našumo didėjimas ir kt.