+7 (495) 999-47-65
litteh-sale@mail.ru
Корзина пуста
Выбрано 0 шт.
на 0 руб.

2.2.5. Схема и принцип действия индукционной канальной единицы

Заявка на звонок Заполните форму:
captcha
Я даю своё согласие на обработку моих персональных данных, в соответствии с Федеральным законом от 27.07.2006 года №152-ФЗ «О персональных данных», на условиях и для целей, определенных Политикой конфиденциальности.
Методичка
Глава 1. ГОРЕНИЕ ТОПЛИВА
Глава 2. МЕТОДЫ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ В ТЕПЛОВУЮ
Глава 3. ДВИЖЕНИЕ ГАЗОВ В ПЕЧАХ
Глава 4. ОСНОВЫ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ
Глава 5. ОГНЕУПОРНЫЕ И ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Глава 6. УСТРОЙСТВА ДЛЯ СЖИГАНИЯ ГАЗООБРАЗНОГО И ЖИДКОГО ТОПЛИВА
Глава 7. СПОСОБЫ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТЕПЛОВОЙ РАБОТЫ ПЕЧИ
Глава 8. ПЛАВИЛЬНЫЕ ПЕЧИ
Глава 9 НАГРЕВАТЕЛЬНЫЕ ПЕЧИ
Глава 10. СУШИЛЬНЫЕ ПЕЧИ
Использованная литература

Индукционная канальная единица (ИКЕ) является  важнейшей конструктивной частью индукционных канальных печей. ИКЕ представляет собой трансформатор с железным сердечником (рис. 2.11.). Она располагается в нижней части печи и сообщается с ванной металла подковообразным каналом 2. (Конструкции канальных печей рассмотрены в главе 8.)

Индуктор 1 из медной шинки, расположенный вокруг стержня магнитопровода 2, является первичной обмоткой трансформатора.  Жидкий металл в подковообразном канале 3 представляет собой единственный виток вторичной обмотки трансформатора. Поскольку этот виток коротко замкнут металлом ванны 4, вторичная обмотка является одновременно и нагрузкой трансформатора, в которой выделяется тепло.  Струя металла, перегретого в канале, перемешивается с металлом ванны печи.  В связи с тем, что электромагнитная связь между первичной и вторичной обмотками осуществляется с помощью магнитопровода, величина магнитного потока рассеяния невелика. Поэтому cosφ канальной единицы составляет ~ 0,9  (напомним, что естественный cosφ ИТП не превышает 0,1). В результате этого потребность в конденсаторах для ИЧК во много раз меньше, чем для тигельных печей.


Однако мощность канальной единицы ограничивается по нескольким причинам. Во-первых, взаимодействие тока в канале и магнитного поля приводит к появлению сжимающих сил F, величина которых пропорциональна мощности ИКЕ. Давление, развиваемое сжимающими силами, оттесняет металл от стенок канала. Если это давление превосходит металлостатическое давление, создаваемое ванной металла    (ρ•g•H), струя металла в канале пережимается, и ток в нём падает до нуля. При этом происходит смыкание металла в канале, возобновление в нём тока и сжимающей силы F. Это явление ограничивает мощность ИКЕ особенно при низком уровне металла в печи.

         Объём металла в канале значительно меньше объёма ванны печи. Интенсивность тепломассообмена между этими объёмами металла определяется разницей температур металла в канале и в ванне, а также скоростью циркуляции металла между ними. Температура  металла в канале ограничивается стойкостью футеровки канала и по практическим данным не должна превышать 1600оС.

         Сжимающий эффект приводит к тому, что течение металла в канале происходит по сложной, протяжённой траектории, показанной на рис. 2.12.

Рис. 2.12. Движение металла в канале ИКЕ

 

В каналах симметричного сечения происходит двухсторонняя циркуляция металла. С каждой стороны канала металл из ванны печи движется двумя потоками вниз вдоль стенок канала, где сжимающее усилие создаёт зону пониженного давления. В нижней части канала эти потоки разворачиваются и, сливаясь, поднимаются вверх по оси канала. Такой характер движения металла в канале снижает интенсивность циркуляции металла и скорость тепломассообмена между каналом и ванной печи.

         Канальные единицы рассмотренной конструкции используются для устройств с невысокой удельной мощностью.

     Современные ИКЕ имеют каналы, сечение которых увеличивается от одной стороны к другой.  Движение металла в таких каналах направлено в одну сторону, скорость движения значительно выше, чем в каналах симметричного сечения. Такая транзитная циркуляция металла позволяет    избежать опасного для футеровки перегрева металла в канале даже при мощности канальной единицы до 2500 кВт.

 

Вопросы для самопроверки.

1. Назначение конденсаторов в установка ИТП.

2. Что называют коротким колебательным контуром.

3. Назначение «болота» при плавке в ИТП

4. Сформулируйте условие эффективной работы системы  индуктор-садка.

5. Чем вызвано перемешивание металла в ИТП?

6. Что называют глубиной проникновения тока в садку, индуктор.

7. Что называют настилом тока в индукторе и садке.

8. Каков важнейший вывод от применения закона полного тока к системе индуктор – садка.

9. Сформулируйте условие эффективного индукционного нагрева металлического цилиндра диаметром d.

10. Объясните принцип действия индукционной канальной единицы.

11. Какие явления ограничивают мощность ИКЕ?