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感应加热管设计-计算耦合距离

发表时间:2019-12-16 10:42:33
  耦合是发生在管加热部分和工件之间的能量传递。因此,耦合距离是平衡效率和制造需求所需的空间大小。
  通常,距离随着零件直径的增加而增加,典型值分别为0.75、1.25和1.75英寸(19, 32和44 mm)或坯料坯直径分别约为1.5、4和6英寸(38, 102和152 mm)。
  当管长度超过其直径的4-8倍时,在高功率密度下均匀加热变得困难。在这些情况下,扫描工件长度的单圈或多圈管通常更可取。
  影响感应管最佳耦合距离的主要因素有三个:
  加热类型
  材料类型(黑色金属与有色金属)
  频率和处理类型
一。加热类型
  在静态表面加热中,零件可以旋转,但不能通过管移动,建议零件与管之间的耦合距离为0.060英寸(0.15厘米)。
  对于渐进加热或扫描,通常需要0.075英寸(0.19厘米)的耦合距离,以允许工件直线度的变化。
  与工件紧密耦合的细间距多匝管形成非常均匀的加热模式。
  通过打开零件和管之间的耦合,使与加热区域相交的磁通图更加均匀,可以实现类似的均匀性。然而,这也降低了能量传递。
  如果需要较低的加热速率,如锻造的直通加热,则可以接受。当需要高加热速率时,最好保持紧密耦合。管的螺距应打开,以防止发电机过载。
2。材料类型
  通过加热磁性材料,采用多匝电感和慢功率传输。在这些情况下,耦合距离可能会更松-约为0.25至0.38英寸(0.64至0.95厘米)。
三。频率和处理类型
  然而,重要的是要记住,过程条件和处理决定耦合。如果零件不直,则必须减少联轴节。
  高频时,管电流较低,必须增加耦合。低频和中频时,管电流相当高,减少耦合可提供机械操作优势。
  一般来说,在使用自动化系统的地方,管耦合应该更松。上面给出的耦合距离主要用于需要紧密耦合的热处理应用。
  在大多数情况下,距离随着零件直径的增加而增加,典型值分别为0.75、1.25和1.75英寸(19, 32和44 mm)或坯料坯直径分别约为1.5、4和6英寸(38, 102和152 mm)。
  绕组间的耦合效率与绕组间距离的平方成反比。
  管效率是传递给管并传递给工件的能量。这与整体系统效率不一样。
  通常,用于加热圆形工件的螺旋管具有最高的管效率值。内部管的值最低。
  需要注意的是,除了薄饼和内部管外,加热部分始终位于磁场的中心。不管零件轮廓如何,最有效的管本质上是对标准圆形管的修改。
  例如,输送机或通道管可以看作是一个矩形管,其末端弯曲形成“桥”,以便允许零件连续通过。然而,这些部分始终保持在通量集中的通道内。
  要硬化的区域位于管匝数中心的旁边,因此保持在磁通量最大的区域。
  当要在零件上产生宽的加热区时,可以通过在管匝数上添加一个衬垫来实现更大面积的耦合,或者也可以使用多匝道电感产生更多的安培匝数。
  通道管内衬也可配置成在特定区域需要更高热密度的特殊加热模式。
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