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电磁加热金属材料热处理的方案和计算式

发布时间:2022-08-02  新闻来源:深圳喆能电子技术有限公司


大型金属构件、管道、轴承等的热处理及焊接预热(PWHT),在之前的文章中已经说明应用电磁加热器代替传统的传递式加热方式,对不锈钢或者铁合金材料的诸多优点。比如:功率密度大使得加热速度更快,主动式发热因而使用更节能,无明火和加热介质使得操作更洁净和安全,全数字控制系统保证温度控制更精准更智能。

电磁加热热处理设备


本文主要介绍金属材料热处理的电磁感应加热方案和计算式

基本参数:需要加热的管体重量约50KG,比热容是C=0.46×10³J/(㎏·℃),要求在规定的时间内(3分钟)从常温加热到300度。假设常温t1为20℃,则温升△t为280℃。


1.根据吸收的热量公式Q=cm△t当中Q表示吸收的热量,C表示比热容,m表示质量,△t表示温差。根据公式来算Q=0.46×10³J/(㎏·℃)*50KG*280℃=6440KJ。


2.功率需求计算:要求3分钟内将管体从常温20℃加热到300℃,功率P=Q/S=38KW。


3.电源功率选型:考虑整个热处理的过程的热能损耗,建议选用一台50KW的电源,根据上式计算可以满足加热要求。


4.加热线圈定制:35mm²定制高温线单股绕,根据我们已经使用的经验,线盘距离筒体的外壁3CM,实际带载感量约200uH,用线长度约40米。


5.为了保证外壳不被加热,需要将感应线圈做屏蔽处理以保证外壳不会被加热。同时结构的设计要考虑适合经常安装和拆卸,反复频繁使用。


6.线圈的引线、电源柜的供电线路需要做好绝缘和防水处理,并将设备的控制电源柜需要接地。


7.使用前将相应的线圈安装到需要加热的区域并临时固定,连接好线缆并设定好所需要的加热温度,开机即可自动运行。长时间不使用时需要切断供电开关。


8.设备的控制方式需要根据控温精度,测温点的布置等条件来确定。



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