Большая Советская Энциклопедия (ИН) - Большая Советская Энциклопедия "БСЭ" - Страница 98

  Лит.: Ливенцев Н. М., Электромедицинская аппаратура, 3 изд., М., 1964.

  В. Г. Ясногородский.

Индукцио'нная нагрева'тельная устано'вка, электротермическая установка для нагрева металлических заготовок или деталей с применением индукционного нагрева . Наиболее широко распространены И. н. у. для сквозного нагрева металлических заготовок перед горячей обработкой давлением и для поверхностной закалки стальных деталей. Обычно И. н. у. состоят из генератора, индуктора, конденсаторной батареи, механизмов для перемещения нагреваемых заготовок, системы водоохлаждения и системы защиты и контроля.

  Нагрев заготовок в И. н. у. для сквозного нагрева осуществляется в многовитковом водоохлаждаемом футерованном индукторе (см. Индуктор нагревательный ). Холодные заготовки подаются в индуктор с одной стороны и выходят нагретыми с другой. Механизмы подачи имеют электромеханический, пневматический или гидравлический привод. Нагрев ведётся на низкой или средней частоте. И. н. у. применяют главным образом для нагрева заготовок из стали, меди, алюминия, молибдена, вольфрама, титана, циркония и различных сплавов на их основе. Для И. н. у. характерны высокая степень автоматизации процесса и малый угар нагреваемого в них металла (для стали менее 0,5% ).

  Индукторы И. н. у. для поверхностной закалки стальных деталей выполняют без теплоизоляции. Зазор между индуктором и нагреваемой деталью составляет 3—5 мм , что обеспечивает высокий электрический кпд процесса. Индукторы установок чаще всего состоят из одного витка; питание подводится от генератора средней или высокой частоты через согласующий трансформатор. В качестве охлаждающих жидкостей при закалке используют воду, масло и различные эмульсии, которые подают на поверхность детали через отверстия в индукторе или с помощью специальных устройств.

  Лит.: Демичев А. Д., Головин Г. Ф., Шашкин С. В., Высокочастотная закалка, М.—Л., 1965; Простяков А. А., Индукционные нагревательные установки. М., 1970.

  А. Б. Кувалдин.

Индукцио'нная печь, индукционная плавильная печь, электротермическая установка для плавки материалов с использованием индукционного нагрева . В промышленности применяют в основном индукционные тигельные печи и индукционные канальные печи (рис.).

  Тигельная И. п. состоит из индуктора, представляющего собой соленоид , выполненный из медной водоохлаждаемой трубки, и тигля, который в зависимости от свойств расплава изготовляется из керамических материалов, а в специальных случаях — из графита, стали и др. В тигельных И. п. выплавляют сталь, чугун, драгоценные металлы, медь, алюминий, магний. Печи изготовляют с ёмкостью тигля от нескольких кг до нескольких сотен т . Они выполняются: открытыми, вакуумными, газонаполненными и компрессионными; питание печей осуществляется токами низкой, средней и высокой частоты. Основные узлы канальной И. п.: плавильная ванна и так называемая индукционная единица, в которую входят подовый камень, магнитный сердечник и индуктор. Отличие канальных печей от тигельных состоит в том, что преобразование электромагнитной энергии в тепловую происходит в канале тепловыделения, который должен быть постоянно заполнен электропроводящим телом. Для первичного пуска канальных И. п. в канал заливают расплавленный металл или вставляют шаблон из материала, который будет плавиться в печи. При завершении плавки металл из печи сливают не полностью, оставляя так называемое «болото», которое обеспечивает заполнение канала тепловыделения для последующего пуска. Для облегчения замены подового камня индукционные единицы современных печей изготовляют отъёмными. В канальных И. п. выплавляют цветные металлы и их сплавы, чугун. Ёмкость плавильных ванн печей может быть от нескольких сотен кг до сотен т ; питание печей осуществляется током промышленной частоты. Для плавки в И. п. характерны: относительно холодный шлак, так как тепло выделяется в расплавленном металле; большая производительность процесса; интенсивное перемешивание и высокое качество переплавляемого металла. И. п. применяют для переплава и рафинирования металлов, а также в качестве миксеров (копильников) для хранения и перегрева жидкого металла перед разливкой.

  Лит.: Вайнберг А. М., Индукционные плавильные печи, 2 изд., М., 1967; Фарбман С. А., Колобнев И. Ф., Индукционные печи для плавки металлов и сплавов, 4 изд., М., 1968.

  А. Б. Кувалдин.

Схемы индукционных плавильных печей: а — тигельная, б — канальная; 1 — индуктор; 2 — расплавленный металл; 3 — тигель; 4 — магнитный сердечник; 5 — подовый камень с каналом тепловыделения.

Индукцио'нная сва'рка, см. в ст. Высокочастотная сварка .

Индукцио'нный нагре'в, нагрев токопроводящих тел за счёт возбуждения в них электрических токов переменным электромагнитным полем. Мощность, выделяющаяся в проводнике при И. н., зависит от размеров и физических свойств проводника (удельного электрического сопротивления, относительной магнитной проницаемости), а также от частоты и напряжённости электромагнитного поля. Источниками электромагнитного поля при И. н. служат индукторы (см. Индуктор нагревательный ). И. н. характеризуется неравномерным выделением мощности в нагреваемом объекте. В поверхностном слое, называемом глубиной проникновения, выделяется 86% всей мощности. Глубина проникновения тока D (м ) равна:

  Для создания переменного электромагнитного поля при И. н. используются токи низкой (50 гц ), средней (до 10 кгц ) и высокой (свыше 10 кгц ) частоты. Для питания индукторов токами средней и высокой частоты применяют машинные и статические преобразователи, а также ламповые генераторы.

  К наиболее распространённым процессам, использующим И. н., относятся: плавка металлов (см. Индукционная печь ),зонная плавка , нагрев под обработку давлением (см. Индукционная нагревательная установка ) и др. И. н. — наиболее совершенный бесконтактный способ передачи электроэнергии в нагреваемое тело с непосредственным преобразованием её в тепловую. Принципиальная схема установки с использованием И. н. приведена на рис. О нагреве диэлектриков электромагнитным полем см. в ст. Диэлектрический нагрев .

  Лит.: Бабат Г. И., Индукционный нагрев металлов и его промышленное применение, 2 изд., М.—Л., 1965; Высокочастотная электротермия. Справочник, М.—Л., 1965; Электротермическое оборудование. Справочник, М., 1967.

  А. Б. Кувалдин.

Схема установки индукционного нагрева: 1 — источник питания; 2 — блок реактивной ёмкостной мощности (конденсатор); 3 — индуктор; 4 — футерованное технологическое пространство (тигель); 5 — нагреваемый объект.

Индукцио'нный насо'с, магнитогидродинамический насос (МГД-насос), подающий электропроводящую жидкость с помощью электромагнитной силы, которая возникает от взаимодействия магнитного поля индуктора с полем электрического тока, индуктируемого в проходящей через насос среде. И. н. подают жидкие щелочные металлы при температурах до 800—1000 °С и выше. Каналы И. н. обычно изготовляют из нержавеющей стали. По принципу действия И. н. аналогичен асинхронному электродвигателю , в котором обмотку ротора заменяет жидкий проводник. В зависимости от конструкции И. н. подразделяют на спиральные (СИН) и линейные. Последние бывают с плоским (прямоугольного сечения) каналом, обозначаемые сокращённо ПЛИН (рис.), и с цилиндрическим (кольцевого поперечного сечения) каналом, называемые ЦЛИН (иногда КЛИН). Если каналу и индуктору, изображенным на рис., придать кольцевую форму, то получится схема ЦЛИН. И. н. спирального типа отличаются от ЦЛИН главным образом расположением обмотки индуктора (её витки повёрнуты в горизонтальной плоскости на 90°) и наличием в кольцевом канале винтообразной (спиральной) перегородки. Благодаря этому вращающееся магнитное поле индуктора сообщает жидкости поступательное движение вдоль главной оси. И. н. работают на трёхфазном переменном токе, имеют кпд порядка 0,2 (СИН) и 0,5 (большие ЦЛИН). И. н. применяют для подачи жидких металлов в ядерной энергетике, металлургии и др. областях техники.