📄Работа №204782
Тема: ПОВЫШЕНИЕ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ УСТАНОВОК ДЛЯ ТЕХНОЛОГИИ ИНДУКЦИОННОГО НАГРЕВА
Характеристики работы
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
Электротехника
Объем:
49 листов
Год:
2019
Просмотров:
79
4490
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 4
1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 5
1.1 Виды индукторов 5
1.2 Устройство индукционной установки в общем виде 7
1.3 Индукторы для сквозного нагрева 8
1.4 Принцип работы индуктора 11
1.5 Преимущества и недостатки индукционного нагрева 12
1.6 Проблема индукционного нагрева заготовки из магнитных материалов ... 13
1.7 Способы нагрева индуктора 14
1.8 Использование индукторов в трубной промышленности 15
2 КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ 22
2.1 Выбор параметров индуктора 22
2.2 Постройка 3D модели индуктора в Ansys Maxwell 24
2.3 Расчет модели в Ansys Maxwell 30
2.4 Расчет модели в Ansys IcePak 37
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 47
ВВЕДЕНИЕ 4
1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 5
1.1 Виды индукторов 5
1.2 Устройство индукционной установки в общем виде 7
1.3 Индукторы для сквозного нагрева 8
1.4 Принцип работы индуктора 11
1.5 Преимущества и недостатки индукционного нагрева 12
1.6 Проблема индукционного нагрева заготовки из магнитных материалов ... 13
1.7 Способы нагрева индуктора 14
1.8 Использование индукторов в трубной промышленности 15
2 КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ 22
2.1 Выбор параметров индуктора 22
2.2 Постройка 3D модели индуктора в Ansys Maxwell 24
2.3 Расчет модели в Ansys Maxwell 30
2.4 Расчет модели в Ansys IcePak 37
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 47
📖 Аннотация
В данной выпускной квалификационной работе исследуются методы повышения энергоэффективности установок индукционного нагрева (УИН), широко применяемых в промышленности для термообработки металлических заготовок, в частности труб. Актуальность исследования обусловлена высокой энергоемкостью данных процессов и необходимостью снижения эксплуатационных затрат при сохранении качества продукции. Основным результатом работы является доказательство на основе комплексного компьютерного моделирования, что повышение рабочей частоты тока питания индуктора с 50 до 70 Гц приводит к значительному росту коэффициента полезного действия установки и увеличению ее производительности за счет сокращения времени нагрева. Научная значимость заключается в детальном численном анализе электромагнитных и тепловых полей в системе «индуктор-заготовка» с использованием программных комплексов Ansys Maxwell, Workbench и IcePak, а также Mathcad. Практическая ценность состоит в разработке инженерных рекомендаций по оптимизации режимов работы УИН для реальных производственных условий, что позволяет снизить удельный расход энергии и повысить скорость технологической линии. Теоретической основой исследования послужили фундаментальные труды таких авторов, как А.Е. Слухоцкий, посвященные общим принципам построения УИН, В.С. Немков и В.Б. Демидович, разработавшие методы их расчета, а также В.А. Бодажков, детально исследовавший специфику индукционного нагрева труб.
📖 Введение
Установки индукционного нагрева (УИН) - это комплекс устройств, благодаря которым осуществляется электротермический процесс. Под термином «комплекс устройств» имеются ввиду источники питания, устройства автоматики, комплектующее оборудование и другие виды устройств, находящиеся на линии производства. Главным отличием индукционной нагревательной установки от плавильной является то, что температура заготовки на выходе из индуктора всегда ниже температуры плавления материала.
Индуктор является главным элементом любой установки индукционного нагрева. Существует огромное множество конструкций индукторов, причем даже для одной детали может использоваться несколько типов индукторов.
Индуктор нагревательный — электромагнитное устройство, предназначенное для индукционного нагрева. Индуктор нагревательный состоит из двух основных частей — индуктирующего провода, с помощью которого создаётся переменное магнитное поле, и токоподводов для подключения индуктирующего провода к источнику электрической энергии. Проводящее электрический ток тело, помещенное в магнитное переменное поле, нагревается вследствие теплового действия вихревых токов, наводимых в участках изделия, непосредственно охватываемых индуктирующим проводом.
Индуктор является главным элементом любой установки индукционного нагрева. Существует огромное множество конструкций индукторов, причем даже для одной детали может использоваться несколько типов индукторов.
Индуктор нагревательный — электромагнитное устройство, предназначенное для индукционного нагрева. Индуктор нагревательный состоит из двух основных частей — индуктирующего провода, с помощью которого создаётся переменное магнитное поле, и токоподводов для подключения индуктирующего провода к источнику электрической энергии. Проводящее электрический ток тело, помещенное в магнитное переменное поле, нагревается вследствие теплового действия вихревых токов, наводимых в участках изделия, непосредственно охватываемых индуктирующим проводом.
✅ Заключение
Были произведены расчеты модели в Ansys Maxwel, Ansys Workbench, Ansys IcePak и Mathcad. Из вышеперечисленных расчетов и построений видно, что при увеличении частоты, на которой работает построенная установка индукционного нагрева, повышается КПД и увеличивается производительность.
В доказательство этих слов сравним полученные электрические потери, затрачиваемые на нагрев трубы с общими потерями в индукторе для каждой из частот (50,60,70 Гц).
Для частоты 50 Гц:
Для частоты 60 Гц:
Для частоты 70 Гц:
Таким образом, видно, что при увеличении частоты тока, на которой работает установка, КПД тепловых потерь установки увеличивается. Также увеличилась производительность печи за счет того что гораздо меньше времени необходимо для нагрева одной трубы. То есть можно увеличить скорость рольганга, по которому движется труба и при этом качество продукции не снизится.
В доказательство этих слов сравним полученные электрические потери, затрачиваемые на нагрев трубы с общими потерями в индукторе для каждой из частот (50,60,70 Гц).
Для частоты 50 Гц:
Для частоты 60 Гц:
Для частоты 70 Гц:
Таким образом, видно, что при увеличении частоты тока, на которой работает установка, КПД тепловых потерь установки увеличивается. Также увеличилась производительность печи за счет того что гораздо меньше времени необходимо для нагрева одной трубы. То есть можно увеличить скорость рольганга, по которому движется труба и при этом качество продукции не снизится.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.