感應加熱與節(jié)能

前言

　　本書是作者在五洲工程設計研究院從事工業(yè)爐設計50余年的經驗總結。本書理論聯系實際，將設計實踐經驗總結上升為理論是本書的特點之一。本書的另一特點是與當前國家“節(jié)能減排”戰(zhàn)略部署緊密相連，對感應加熱提出了一系列的節(jié)能措施，推薦了一批新爐型，滿足了機械制造行業(yè)的毛坯鍛造、熱沖壓、工件的熱處理以及有色與黑色金屬行業(yè)金屬加熱與熔化的需要。根據當前節(jié)能減排形勢，我們向從事工業(yè)爐行業(yè)和節(jié)能工作的工程技術人員、廣大讀者推薦本書。

內容概要

　　《感應加熱與節(jié)能：感應加熱器（爐）的設計與應用》系統(tǒng)地介紹了感應加熱技術，包括感應加熱與節(jié)約能源、感應加熱的物理基礎、金屬的感應加熱、感應加熱的方式（工頻、中頻）、感應加熱的計算原理、感應器的設計計算，匯編介紹了40種典型的在各行業(yè)中應用的感應加熱器（爐）。感應加熱是一項既節(jié)能又環(huán)保的先進技術。感應加熱器（爐）適合毛坯形狀簡單、生產批量大的毛坯件的鍛造、熱沖壓，工件的熱處理及軍工、汽車、拖拉機、鐵路機車車輛等行業(yè)的工廠、企業(yè)用于金屬加熱與熔化等。

書籍目錄

序第1章 感應加熱與節(jié)約能源1.1 感應加熱爐加熱的單位產品耗電量1.2 感應爐加熱與油爐加熱的節(jié)能經濟比較1.3 感應爐加熱與電阻爐加熱的節(jié)能經濟比較1.4 火焰爐與感應爐聯合加熱方式1.5 連鑄鋼坯的感應加熱1.6 感應加熱節(jié)能的途徑第2章 感應加熱的物理基礎2.1 電阻2.2 磁場2.3 磁感應強度與磁通2.4 磁導率2.5 磁場強度2.6 全電流定律2.7 鐵磁物質2.8 電磁感應與電磁感應定律2.9 集膚效應2.10 電流穿透深度2.11 圓環(huán)效應2.12 鄰近效應2.13 渦流第3章 金屬的感應加熱3.1 感應加熱設備的組成3.2 加熱過程中金屬物理性能的變化3.3 毛坯加熱時所需的功率3.4 電流頻率的選擇3.5 磁導率的確定3.6 感應加熱的溫度分布3.7 感應加熱時間的計算3.8 均溫時間的確定3.9 感應器的總效率第4章 毛坯的感應加熱方式與爐型4.1 毛坯的分類4.2 毛坯的感應加熱方式4.3 毛坯感應加熱爐的爐型第5章 毛坯感應加熱用的感應器5.1 螺旋形感應器5.2 縫狀感應器5.3 扁圓形感應器5.4 異形感應器5.5 有導磁體的感應器5.6 線圈導體截面尺寸的選擇5.7 感應器的制造工藝第6章 感應加熱的計算原理6.1 縱向磁場中的圓柱形導體6.2 螺旋形感應器上的電壓6.3 圓柱形導體吸收的功率6.4 螺旋形感應線圈的磁通6.5 縱向磁場中的矩形截面導體6.6 矩形截面導體吸收的功率6.7 矩形截面導體上的磁通6.8 矩形感應線圈的磁通6.9 矩形感應線圈的阻抗6.10 空心圓柱形導體吸收的功率6.11 感應加熱的電磁力第7章 感應器的設計步驟7.1 感應器設計的幾個問題7.2 感應器的設計計算步驟7.3 計算舉例第8章 中頻感應器的設計計算8.1 計算的已知條件8.2 電流頻率的選擇8.3 加熱時間的確定8.4 感應器主要尺寸的確定8.5 毛坯加熱所需的功率8.6 電參數的計算8.7 感應線圈的冷卻水計算8.8 計算舉例第9章 工頻感應器的設計計算9.1 計算的已知條件9.2 毛坯加熱所需的功率9.3 磁場強度的計算9.4 磁通的計算9.5 感應線圈匝數的計算9.6 感應線圈上電流的計算9.7 線圈導體截面積的計算9.8 導磁體截面積的計算9.9 感應器的電效率9.10 感應器的功率因數9.11 補償電容器的容量9.12 感應線圈的冷卻水計算9.13 計算舉例第10章 無芯感應熔煉爐的設計計算10.1 爐子容量與坩堝幾何尺寸的確定10.2 電流頻率的選擇10.3 爐料消耗的功率10.4 電參數的計算10.5 導磁體的計算10.6 感應線圈的冷卻水計算10.7 計算舉例第11章 工頻供電與三相平衡器11.1 供電方式11.2 工頻感應器的“T”型接線11.3 三相平衡器11.4 電壓的波動對加熱溫度的影響第12章 感應加熱在工業(yè)上的典型應用12.1 往復式工頻感應加熱爐12.2 大鋼棒步進式中頻感應加熱爐12.3 二次感應加熱鍛造12.4 復銅鋼板工頻感應加熱軋制12.5 鐵路機車車軸鍛前工頻感應加熱爐12.6 變截面圓筒件感應調質處理12.7 小管高頻感應加熱口部退火12.8 冷軋輥工頻感應加熱淬火12.9 電動機轉子感應加熱與軸熱套12.10 三工位齒輪熱裝工頻預熱裝置12.11 飛輪齒圈工頻感應預熱熱裝12.12 感應加熱回轉爐12.13 等截面鋼管感應熱處理12.14 黑色與有色金屬感應加熱擠壓12.15 鋼棒連續(xù)感應加熱爐12.16 鋼板氣割邊緣工頻感應加熱回火12.17 鋼帶感應熱處理12.18 鋼管焊縫的工頻感應熱處理12.19 軸承內圈工頻加熱熱裝與熱卸12.20 機車輪箍與車輪的工頻感應熱處理12.21 端部中頻感應加熱退火12.22 鋼棒料工頻感應加熱蘭脆下料12.23 鋼餅與銅餅的中頻感應加熱12.24 鋼絞線中頻感應穩(wěn)定化處理12.25 變截面工件的感應加熱12.26 感應熔煉爐12.27 工頻感應加熱在化工行業(yè)的應用12.28 彈體涂漆前工頻感應預熱12.29 半成品中頻感應加熱正火12.30 釬桿端部中頻感應加熱12.31 容器焊縫的感應加熱熱處理12.32 小鋼管中頻感應熱處理12.33 曲軸鍛造的工頻感應加熱12.34 500kg多用途中頻感應熔煉爐12.35 彈簧熱繞前中頻感應加熱12.36 特殊形狀工件感應加熱熱處理12.37 中頻感應加熱彎管12.38 高頻感應加熱在光纜制造中的應用12.39 精密感應加熱在醫(yī)學上的應用12.40 金屬帶材橫向磁通感應加熱參考文獻

章節(jié)摘錄

　　第1章　感應加熱與節(jié)約能源　　節(jié)約資源是我國的基本國策。節(jié)約能源，提高能源利用效率，保護和改善環(huán)境，促進經濟社會全面協調可持續(xù)發(fā)展，是我國當前的一項戰(zhàn)略任務。溫家寶總理在2007年全國節(jié)能減排工作會議上指出“淘汰落后產能是實現節(jié)能減排目標的重要手段”。要大力淘汰能耗高、污染環(huán)境的落后工藝、設備與技術，加快節(jié)能技術的開發(fā)，大力推廣、應用節(jié)能、環(huán)保的新工藝、新設備、新技術與新產品，同時還要充分利用余熱余壓。　　在我國黑色金屬、有色金屬、機械制造、汽車、軍工等行業(yè)，熱加工車間的加熱設備，其熱能的消耗很大，加熱效率很低。毛坯熱成型前的加熱、工件的熱處理以及有色金屬與黑色金屬的熔化多采用油爐、天然氣爐、電阻爐，少數采用感應加熱爐與感應熔煉爐，也還有工廠使用煤爐進行毛坯的加熱，其能耗高，對環(huán)境的污染嚴重。隨著我國工業(yè)的發(fā)展，產品質量要求的提高，節(jié)能降耗與環(huán)保的嚴格要求，已由火焰爐加熱逐步向電加熱方向發(fā)展?！　「袘訜崾且豁椣冗M的技術，與火焰爐和電阻爐加熱相比較，其主要優(yōu)點有：　?。?）加熱速度快，可以成倍提高加熱設備的生產率，可與其他工藝設備組成連續(xù)的生產線。　?。?）加熱時間短，效率高，感應加熱爐的效率可達60％—70％，感應熔煉爐的效率可達到65％～75％，而火焰爐的加熱效率僅有20％左右，電阻爐的加熱效率只有40％左右?！　。?）采用感應加熱方法進行熱成型前加熱時，由于加熱速度快，加熱時間短，毛坯產生的氧化皮燒損率為0.5％—1％，而火焰爐的金屬燒損率為3％，感應加熱爐比火焰加熱爐節(jié)約材料2％，同時提高了鍛造模具的使用壽命?！　。?）熱加工車間若使用感應加熱爐，由于散熱損失少，車間溫度大大降低，改善了車間的勞動條件。又由于感應加熱不產生煙氣和煙塵，凈化了車間工作環(huán)境?！　〉窃谝粋€感應器里能加熱的毛坯尺寸有限，不像火焰爐與電阻爐那樣靈活通用。因此，感應加熱適合毛坯形狀簡單、品種少、產量大的產品零件的生產?！　∮捎诟袘訜峋哂幸陨纤鰞?yōu)點，以及人們對節(jié)能減排認識的逐步提高，現實生產中已越來越多地采用節(jié)能環(huán)保的新工藝、新設備、新技術，淘汰落后的工藝、設備和技術。

編輯推薦

　　《感應加熱與節(jié)能：感應加熱器（爐）的設計與應用》可供從事感應加熱設備設計、使用與節(jié)能工作均工程技術人員參考。

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