Бакластов А.М. Проектирование, монтаж и эксплуатация теплоиспользующих установок. Страница 65

Сущность явления электромагнитной индукции состоит в том, что переменное магнитное поле в спиральной катушке-ипдукторе возбуждает переменное магнитное поле в нагреваемом теле-проводнике, помещенном в эту катушку или вблизи нее. При этом в проводнике индуцируется электродвижущая сила (э. д. е.), вызывающая появление электрического тока. Тепловая энергия, выделяемая этим током, нагревает проводник.

Установка для индукционного нагрева состоит обычно из следующих основных элементов: 1) генератора высокой частоты (лампового или машинного); 2) индуктора, представляющего собой спиральную катушку (соленоид) или провод, соответствующий форме нагреваемого тела; 3) конденсаторной батареи, компенсирующей низкий коэффициент мощности индуктора. Часто в- установках для поверхностного нагрева, например для закалки стали, индуктор подключают к генератору через понизительный трансформатор (рис. 2-4, с). Нагреватели с многовитковым индуктором подключают обычно к генератору без трансформатора (рис. 2-4,6).

Количество тепла Q, выделяющегося в нагреваемом теле, определяется по уравнению [JI.32];

где I — ток, a; R — сопротивление проводника (например, стенок аппарата, по которым проходит индукционный ток), см\ С—поправочный коэффициент, учитывающий рассеиваемость магнитного поля в пространстве между нагреваемым телом и соленоидом:

Dx--диаметр нагреваемого тела; D2— диаметр витков соленоида; е — постоянная, характеризующая удаленность витков от поверхности нагреваемого тела, принимаемая равной 1—1,3.

К- п. д. нагревателя повышается с уменьшением зазора между нагреваемым материалом и соленоидом. Глубина проникновения вторичного тока в нагреваемый материал определяется по уравнёнию

где р — удельное сопротивление материала, ом-мм2/м\ р — магнитная проницаемость материала, ом • сек/см-, f — частота тока, гц.