Индукционный нагрев труб и длинномерных заготовок

Три технологические схемы

Локальный кольцевой нагрев применяют перед сваркой, гибкой, развальцовкой или посадкой соединения. Деталь остаётся неподвижной либо вращается, а индуктор охватывает короткую зону. При последовательном нагреве индуктор перемещается вдоль детали с программируемой скоростью, остановками и изменением мощности. В проходной линии труба или пруток движется через стационарный индуктор; производительность определяется скоростью подачи и энергией, которую необходимо передать каждому метру изделия.

Для равномерности по окружности круглую деталь часто вращают, особенно если зазор между ней и индуктором неодинаков. Для длинномера предусматривают опоры или ролики, защиту от провисания и контроль положения. УралИндуктор разрабатывает концепцию комплекса и формирует техническое решение, включая движение детали или индуктора. Китайский завод выполняет детальное конструирование и изготавливает оборудование по этой концепции.

Что сообщить для подбора

Для трубы особенно важно отделить наружный диаметр от толщины стенки: две трубы одинакового диаметра могут различаться по массе металла на метр в несколько раз. Если нагревается сварной шов или только конец изделия, это отмечают на чертеже.

материал, наружный и внутренний диаметры либо профиль сечения;

общая длина, прямолинейность, масса и расположение опор;

длина зоны, начальная и конечная температура;

локальный, сканирующий или непрерывный проходной режим;

требуемая скорость в м/⁠мин, время цикла или количество деталей в час;

допустимый перепад температуры по толщине и окружности;

ограничения по доступу индуктора, вращению, электропитанию и охлаждению.

Выбор серии и компоновки

Для небольшой локальной зоны могут подойти АВВС или АВВ. АВЗ рассматривают для более мощного нагрева средних сечений. АВН, в том числе исполнение 1–20 кГц, оценивают для глубокого прогрева толстостенных изделий, длинного индуктора и высокой производительности. ЛН с вынесенным индуктором удобна там, где оператор должен подвести нагреватель к закреплённой крупной детали; стандартная длина гибкого водоохлаждаемого кабеля обычно до 5 м. Выбор серии не делают по диаметру в отрыве от стенки, температуры и скорости.

Частота внутри рабочего диапазона установки зависит от колебательного контура, индуктора и детали. Поэтому итоговую совместимость подтверждают с тем индуктором, который заказан для проекта. Простой индуктор обычно входит в стоимость, а сложный контур, комплект сменных индукторов либо быстросменное соединение рассчитываются отдельно.

Ориентировочный расчёт проходного нагрева

Пример предназначен для первичной оценки. Возьмём стальную трубу Ø60 × 5 мм. Расчётная масса одного метра составляет около 6,8 кг. При нагреве от 20 до 800 °C и средней теплоёмкости стали 0,60 кДж/(кг·°C) требуется 6,8 × 0,60 × 780 ≈ 3180 кДж, или 0,88 кВт·ч тепла на метр. При условном общем КПД 55 % электрическая энергия составит примерно 1,60 кВт·ч на метр.

Если труба проходит со скоростью 0,20 м/⁠мин, за час нагревается 12 м, а средняя расчётная мощность, потребляемая от сети, получается около 19 кВт. С учётом концевых потерь, пауз, состояния поверхности и нестабильного зазора предварительно проверяют доступную электрическую мощность порядка 25–35 кВт. Это ещё не номинал преобразователя: испытание должно подтвердить температуру на выходе и перепад по толщине стенки.

Комплектность и приёмка

Установка комплектуется русскоязычным управлением и документацией. На заводе её проверяют после сборки вместе с заказанным индуктором. По согласованию заказчик получает необходимые фото- и видеоматериалы. В Миассе перед отгрузкой проводится повторная проверка при полном подключении без нагрузки.

На объекте специалисты выполняют ПНР с деталями заказчика: проверяют направление и скорость перемещения, вращение, паузы, мощность и температурный режим, обучают персонал и подписывают акты. Система жидкостного охлаждения подбирается по тепловому расчёту и предполагаемой продолжительности работы. Гарантия составляет 18 месяцев. Дата начала гарантийного срока — дата отгрузки либо дата подписания акта ПНР — определяется договором.

Что прислать для подбора

Отправьте чертёж или эскиз трубы, длину нагрева, температуру и необходимую скорость. Мы предложим схему перемещения, диапазон преобразователя, индуктор, опоры и охлаждение. Цена — по запросу.