電磁加熱金屬材料熱處理的方案和計算式

發布時間：2022-08-02  新聞來源：深圳喆能電子技術有限公司

大型金屬構件、管道、軸承等的熱處理及焊接預熱（PWHT），在之前的文章中已經說明應用電磁加熱器代替傳統的傳遞式加熱方式，對不銹鋼或者鐵合金材料的諸多優點。比如：功率密度大使得加熱速度更快，主動式發熱因而使用更節能，無明火和加熱介質使得操作更潔凈和安全，全數字控制系統保證溫度控制更精準更智能。

本文主要介紹金屬材料熱處理的電磁感應加熱方案和計算式

基本參數：需要加熱的管體重量約50KG，比熱容是C=0.46×103J/（㎏·℃），要求在規定的時間內（3分鐘）從常溫加熱到300度。假設常溫t1為20℃，則溫升△t為280℃。

1.根據吸收的熱量公式Q=cm△t當中Q表示吸收的熱量，C表示比熱容，m表示質量，△t表示溫差。根據公式來算Q=0.46×103J/（㎏·℃）*50KG*280℃=6440KJ。

2.功率需求計算：要求3分鐘內將管體從常溫20℃加熱到300℃，功率P=Q/S=38KW。

3.電源功率選型：考慮整個熱處理的過程的熱能損耗，建議選用一臺50KW的電源，根據上式計算可以滿足加熱要求。

4.加熱線圈定制：35mm2定制高溫線單股繞，根據我們已經使用的經驗，線盤距離筒體的外壁3CM，實際帶載感量約200uH，用線長度約40米。

5.為了保證外殼不被加熱，需要將感應線圈做屏蔽處理以保證外殼不會被加熱。同時結構的設計要考慮適合經常安裝和拆卸，反復頻繁使用。

6.線圈的引線、電源柜的供電線路需要做好絕緣和防水處理，并將設備的控制電源柜需要接地。

7.使用前將相應的線圈安裝到需要加熱的區域并臨時固定，連接好線纜并設定好所需要的加熱溫度，開機即可自動運行。長時間不使用時需要切斷供電開關。

8.設備的控制方式需要根據控溫精度，測溫點的布置等條件來確定。

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