四种不同直径工件共用一台中频透热炉技术方法
园钢蓝脆下料中频透热炉计算：（四种不同直径工件共用一台中频透热炉）
1． 已知条件
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剪切棒料规格 |
节拍 (秒) |
单件重量 （公斤） |
生产率G (kg/H) |
剪切温度 |
感应器加热温度T |
剪切时芯表温差(T6) |
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φ100×115 |
7.3 |
7.05 |
3477 |
450 |
500 |
100 |
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φ90×135 |
6.6 |
6.7 |
3655 |
450 |
500 |
100 |
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φ80×115 |
4.6 |
4.5 |
3522 |
450 |
500 |
100 |
|
φ70×240 |
7.3 |
7.2 |
3551 |
450 |
500 |
100 |
注：在此感应器加热温度T=剪切温度+50℃（若剪切棒料直径较小时，如为φ30-φ40，此值可取100℃）
2． 本项目设计特点：
加热温度在居里点（760℃）以内，D1/D2等于3左右时，总效率任然很高，因此本例可考虑只设计一套感应电炉，这样用户更换工件时，不需要更换感应电炉，且可降低制造成本。（如本例的四种工件，加热温度在居里点以上时，至少要设计二套感应电炉）。
A). 用调整生产率G的方法来设计几种工件共用一套中频透热炉先按最大工件φ100×115，G=3477, F=800HZ（计算机屏幕上建议F值为600-700HZ），屏幕给出L2=339.2cm,考虑感应炉出口至 剪切处还有1米多距离可用于均温，故L2可取较小值，取L2=L1=85×3=255cm. D1=15cm,铜管取18×12×2.5mm,640V时117 匝C2=275.46μF,节拍7.3秒，用GTR-125×900三台串联组成（详细参见下面第3条），每台39匝，工件为φ90×135时G=3477×0.95=3303kg/H,644V时117匝，C2=284μF,节拍7.3秒工件为φ80×115时G=3477×0.9=3129kg/H,652V时117匝，C2=291μF,节拍5.2秒，工件为φ70×240时G=3477×0.85=2955.5kg/H,665V时117匝，C2=299.8μF,节拍8.8秒
读者可自行用计算机验证，设F均为800HZ,将每种工件的生产率G递减5%，10%，15%相应输入计算机，中频电压变化不大 （640V-665V）, 电容在275-300μF之间变化，可不再调整电容量，运行时频率F≈800HZ左右即可。
B).用调整补偿电容器（即调整频率）的方法来设计几种工件共用一套感应电炉，详见第3条中四种工件的计算数据对比。
3． 按第1条中已知条件，用调整频率（即调整电容器）的方法来设计这四种工件共用一套感应电炉。
炉子内径取φ125mm, 用不锈钢管开槽作炉衬套（1Cr18Ni9Ti, φ133/φ127，即壁厚3mm），取线圈内径D1=15cm, F及L2 取值见第2条A项。
A). φ100×115工件：输入D2=10cm, G=3477, N=1,T=500, T6=100, F=800Hz，L2=255cm(85×3)，B2=0.25, A0=0.85,预选铜管18×12×2.5,H0=1.2,B3=0.69,输入D1=15,L1=L2=255（居里点以下时，L1=L2），N1=1，N0任意（1或2），N5=2 ,P=278kW, P2(热损)=5.86kW, P3(铜损)=14.99kW, cosφ=0.57, Y=0.925, U0=5.47, I=88206, μ2=45.15, 640V, 117匝 754A, H(χ)=18.5, C2=275.46μF, RWF0.75-180-1S=5.4台 S9=(18-2×2.5)·(12-2×2.5)=13×7=91mm2, V=0.79M3/H, S8=2.4路（取3路）。B7=4cm时，W0=1匝，W应取116匝。以下三种较小直径工件均以上面所列感应器数据来计算，只变更频率F，D2减小时，F减小（指生产率G相等时）。
B). φ90×135工件：输入D2=9cm, G=3655, N=1,T=500, T6=100, F=700Hz，输入D1=15，P=293.49kW， P2(热损)=4.82kW, P3(铜损)=18.36kW, cosφ=0.53, Y=0.921, U0=5.43V/W(在此中频电压U=5.43×117=635.31伏), I=101720AW, μ2=40.19, 636V, 117匝 869.4A, H(χ)=18.5, C2=366μF, RWF0.75-180-1S=7.2台
C). φ80×115工件：输入D2=8cm, G=3522, N=1,T=500, T6=100, F=700Hz，输入D1=15，P=285kW， P2=4.08kW, P3=20.42kW, cosφ=0.47, Y=0.914, U0=5.54V/W(U=5.54×117=648.18伏), I=107398AW, μ2=38.39, 650V, 117匝 918A, H(χ)=18.5, C2=376.6μF, RWF0.75-180-1S=7.4台
D). φ70×240工件：输入D2=7cm, G=3551, N=1,T=500, T6=100, F=650Hz，输入D1=15，P=290.83kW， P2(热损)=3.53kW, P3(铜损)=24.68kW, cosφ=0.43, Y=0.903, U0=5.62V/W(在此中频电压U=5.62×117=657.54伏), I=119907AW, μ2=36.01, S9=91mm2, V=1.07M3/H, S8=3.2路（取6路，即每台2路）660V, 117匝， 1025A, H(χ)=18.5, C2=443.7μF, RWF0.75-180-1S=8.7台
E). 选用设备：
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电源 |
KGPS-350/1 |
1台 |
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中频透热炉 |
GTR-125×900 |
3 台(串联工作) |
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中频电容器 |
RWF0.75-360-1S |
5 台 |
每台感应炉数据如下：
总长900mm,线圈长850mm,线圈内径150mm,炉衬1Cr18Ni9Ti(φ133/φ127开槽)，39匝（2个水路），紫铜管18×12×2.5
F).调试参数：
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工件尺寸 |
下料节拍 （秒） |
中频电压 （伏） |
中频频率（HZ） |
总功率（空载功率KW） |
电容器RWF0.75-360-1S |
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φ100×115 |
7.3 |
640 |
800 |
278(15) |
2.75 |
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φ90×135 |
6.6 |
636 |
700 |
294(19) |
3.5 |
|
φ80×115 |
4.6 |
650 |
700 |
285(21) |
3.75 |
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φ70×240 |
7.3 |
660 |
650 |
291(25) |
4.25 |
中频电流（中频透热炉）分别为754A,869.4A,918A,1025A
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