INDUCTION HEATING

Индукционный нагрев для всех.
Текущее время: 17 ноя 2019, 21:53

Часовой пояс: UTC + 3 часа [ Летнее время ]




Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 23 ] 
Автор Сообщение
 Заголовок сообщения: Мощность необходимая для плавления металлов, ( втч чугун)
СообщениеДобавлено: 15 янв 2017, 19:37 
Не в сети

Зарегистрирован: 01 янв 2017, 12:31
Сообщений: 32
Скажите- какая приблизительно мощность установки необходима для плавления напр 100-300-500 гр бронзы/латуни ?

Что по чугуну- это существенно сложнее, да и количеств нужны побольше(1-2-3 кг-). Что можно расплавитить на установке по схеме Кухтецкого?
С рассчётами не разобрался- там для пром установок и всё как-то сложно- мож кто подскажет из опыта


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Мощность необходимая для плавления металлов, ( втч чугун)
СообщениеДобавлено: 26 янв 2017, 23:03 
Не в сети

Зарегистрирован: 01 янв 2017, 12:31
Сообщений: 32
Так всёже- что можно расплавить на какой мощности? (1-2-5 -8 кВт)?


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Мощность необходимая для плавления металлов, ( втч чугун)
СообщениеДобавлено: 27 янв 2017, 01:01 
Не в сети

Зарегистрирован: 11 мар 2013, 01:58
Сообщений: 570
Так всё же.. Как-то derba рассказывал на этих страницах примерные расчеты. Расплавить можно и тонну чего угодно в 100Вт. Вопрос времени и условий.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Мощность необходимая для плавления металлов, ( втч чугун)
СообщениеДобавлено: 27 янв 2017, 11:01 
Не в сети

Зарегистрирован: 30 май 2014, 06:46
Сообщений: 263
Химик писал(а):
Так всёже- что можно расплавить на какой мощности? (1-2-5 -8 кВт)?

Мощностью в 2кВт на образце (чугун) с хорошей теплоизоляцией (каолиновая вата или подобное) хорошо плавится за 2.5 часа, 3 кг.

_________________
Политика, это публичный дом, хорошо только тем, кто в нём находится!


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Мощность необходимая для плавления металлов, ( втч чугун)
СообщениеДобавлено: 27 янв 2017, 16:09 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 13 фев 2013, 14:06
Сообщений: 3403
Откуда: Черкассая обл Украина.
Что то долго, при такой тепло изоляции .
Можно примерно рассчитать, Рассчитаем на 1 кг стали.
Теплоемкость стали : от 440 до 480 (дж/кг*К) Чем более легированная, тем теплоемкость больше
Теплота плавления стали: 2.7е5 дж/кг=270000 дж
Температура плавления стали 1300-1500оС. Чем более примесей в стали (более легированная) тем температура плавления ниже.

1500 соответствует теплоемкости 440 (дж/кг*К)
1300 соответствует теплоемкости 480 (дж/кг*К)

Выберем верхнее значение, при желании можно рассчитать и по нижнему, но разница будет не большая:
Теплота нагрева: 440*1500=660 000 дж
270000+660000=930 000 дж
Рассчитаем для 1 кватт. Это будет: 1000*3600=3600 000дж
Или 1 кг расплавится за 930 000/3600 000=0.25 часа.
При тепло потери 50%, 2 кватта расплавят 3 кг стали за 0,45 часа, или это будет около 27 мин. Т.е. при довольно хорошей теплоизоляции (50% потерь тепла) и 30 мин хватит времени для плавления 3 кг стали..


Для каолиновой ваты можно рассчитать точнее:
Ее теплопроводность при 600оС K=0.147 дж/К*м
Пусть толщина теплоизоляции 1 см , цилиндр, 10 см высота, и 10 см в диаметре, все расчитаем в метрах:
Площадь в кв метрах: 2*(Pi*D/4) (днище и крышка)+(Pi*D*D*L) (боковые стенки, D*D-это D в квадрате)
2* 3,14*0.1*0.1/4 +(0.1*3,14)*0.1 = 0.0157+0.0317=0,0474
Тогда потери тепла при 1500оС
Q=(K*S/L)*T=(0.147*0,0474/0,01)*1500=0/6909*1500=1036 ватт
Т.е. потери будут порядка 1 кватта. Соответственно все расчеты выше правильные.

Из практики: 1,5 кватт начинает уже оплавляться поверхность, но дальнейшего плавления не происходит (при приближении к точке плавления у меня мощность отдачи падает, и составляет около 1 кватт, причина, не правильно согласован индуктор при условиях плавления).

_________________
Главное в жизни не лениться. Захотел поспать - поспи, и не надо откладывать на потом.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Мощность необходимая для плавления металлов, ( втч чугун)
СообщениеДобавлено: 27 янв 2017, 18:31 
Не в сети

Зарегистрирован: 30 май 2014, 06:46
Сообщений: 263
Владимир! Я с Вами полностью согласен. "шуба" должна быть не 1 см, а минимум 5 см и хорошей прокачкой охлаждающей. Чем толще теплоизоляция, тем лучше.
Чугун, нужно обязательно "варить", не просто расплавить, температура чугуна должна быть не менее 400С выше точки плавления, что бы получить качественную отливку, вот почему столько времени и уходит. А принцип "варки" относится к большенству металлов, за исключением сплавов температура плавления компонентов которых сильно отличается друг от друга и применяется механическое миксирование не зависимо от принципа плавки.
Изготавливаю стаканы теплоизоляции просто, беру каолиновую вату и рыхлю её, затем готовлю смесь жидкого стекла с водой 30/100 соответственно, затем через пульвирезатор опрыскиваю (слегка увлажняю раствором), затем набиваю в заранее изготовленную форму и слегка прессую, затем вынимаю ещё влажную (это важно) и ставлю в герметичную камеру, любую (полиэтиленовый пакет), беру углекислотный огнетушитель и наполняю камеру углекислотой, происходит мгновенное затвердевание жидкого стекла, а далее сушу в муфельке, получаются классные формы. Первую теплоизоляцию которая контактирует с тиглем, лучше прессовать, теплоизоляция внешняя должна быть рыхлой.
Да вот ещё что, донорные полости желательно делать достаточные по объёму, чтобы исключить или минимизировать ливакцию в детали.

_________________
Политика, это публичный дом, хорошо только тем, кто в нём находится!


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Мощность необходимая для плавления металлов, ( втч чугун)
СообщениеДобавлено: 27 янв 2017, 19:38 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 13 фев 2013, 14:06
Сообщений: 3403
Откуда: Черкассая обл Украина.
Больше 1-2 см "шуба" не получится. иначе будет слабая трансформаторная связь.

_________________
Главное в жизни не лениться. Захотел поспать - поспи, и не надо откладывать на потом.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Мощность необходимая для плавления металлов, ( втч чугун)
СообщениеДобавлено: 28 янв 2017, 05:57 
Не в сети

Зарегистрирован: 30 май 2014, 06:46
Сообщений: 263
derba писал(а):
Больше 1-2 см "шуба" не получится. иначе будет слабая трансформаторная связь.

Внутренняя термоизоляционная оболочка индуктора из прессованной ваты должна быть не более 4 мм, а внешняя термоизоляция должна быть настоящей "шубой".

_________________
Политика, это публичный дом, хорошо только тем, кто в нём находится!


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Мощность необходимая для плавления металлов, ( втч чугун)
СообщениеДобавлено: 28 янв 2017, 06:50 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 13 фев 2013, 14:06
Сообщений: 3403
Откуда: Черкассая обл Украина.
Внешняя, это как? Поверх индуктора? А смысл? Ведь все тепло "отсосет " охлаждающая вода. и далее уже будет тепла мало. Вот пример, это реактор, нужна была (и достигнута) температура 1100-1200оС. Теплоизоляция - пористая окись кремния. Тут еще есть крышка с 2 частей. Под грузом получается очень герметично. Толщина тепло изоляции получилась ок 2-3 см. индуктор поверх, замазан белым цементом.


Изображение


Т.е. такая конструкция может при меняться с успехом. Только верхнюю крышку можно толще, тут не удачно нарисовано. А прессованная вата, с грузом сверху будет герметично.

Изображение

_________________
Главное в жизни не лениться. Захотел поспать - поспи, и не надо откладывать на потом.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Мощность необходимая для плавления металлов, ( втч чугун)
СообщениеДобавлено: 28 янв 2017, 09:39 
Не в сети

Зарегистрирован: 30 май 2014, 06:46
Сообщений: 263
derba писал(а):
Внешняя, это как? Поверх индуктора? А смысл? Ведь все тепло "отсосет " охлаждающая вода. и далее уже будет тепла мало.

Вода уносит тепло воздействующее на трубку, а "шуба" не даёт рассеится инфракрасному излучению.
Между внутренней и внешней теплоизоляцией индукторной трубки, должна быть воздушная прослойка, то есть трубка должна минимально контактировать с теплоизоляцией.

_________________
Политика, это публичный дом, хорошо только тем, кто в нём находится!


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Мощность необходимая для плавления металлов, ( втч чугун)
СообщениеДобавлено: 30 янв 2017, 17:25 
Не в сети

Зарегистрирован: 14 ноя 2016, 19:00
Сообщений: 73
все тепло что исходит от тигля забирает индуктор, и теплороводность и излучение. с торцов можно теплоизолировать. толстая теплоизоляция тигля это малый коэффициент трансформаторной связи между индуктором и садкой, так что процессы противоположные - толще изоляция / меньше мощность в тигле. например алундовый тигель диаметром 50мм, высотой 50 мм и толщиной 2мм с тепловым напором от 1000 внутри до 500 градусов снаружи пропускает 5,8 кВт (по моим расчетам 3 Вт/м*с теплопроводность). шамотный цилидр (габаритный аналог тигля ТГ-5 т.е на 5кг по меди) диаметром 150мм, высотой 150мм и толщиной стенки 15мм - 7кВт. мне удалось при 700Вт потребляемой мощности расплавить в алундовом тигле 50х50х1,0 с хорошей теплоизоляцией торцов грамм 50 меди, это 1083+ градусов.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Мощность необходимая для плавления металлов, ( втч чугун)
СообщениеДобавлено: 19 окт 2019, 14:57 
Не в сети

Зарегистрирован: 19 окт 2019, 03:02
Сообщений: 5
Доброго всем времени суток. Я тут новый - только вот зарегистрировался. Суть дела в чем : Давно задумываюсь о создании индукционной печи для плавки меди и медных сплавов (в основном бронз). Масса расплава 150-500 грамм, время на разогрев сильно не лимитировано, а вот потребление из сети лимитировано слабой проводкой - более 4 кВт (220 В) не возьмешь. Как я понял плавить медь возможно только в графитовом тигле, который собственно и греется в поле индуктора. Хотя выше писали, что в алундовом плавили.

Собственно для каких то раздумий и расчетов хотелось - бы выяснить - потребную примерно мощность, частоты, расположение индуктора-тигля, расплава в тигле. Это что-бы прикидывать и увязывать габариты, думать о батарее конденсаторов.

Опыт в электронике имеется и приличный. Правда в основном в слаботочной. По слесарной части увы не очень поэтому изготовления собственно индуктора (и элементов сильноточного контура) вызывает максимум вопросов и хотелось-бы минимизировать число "неудачных" изделий в этой части установки сбором информации.

Предполагаю в качестве конденсаторов контура использовать специализированные конденсаторы для ТВЧ с Алиэкспресс - тут обсуждавшиеся с воздушным охлаждением.

По охлаждению индуктора тоже вопросы - проточное организовать на получится - придется делать со сбросом в водо-воздушный теплообменник (автомобильный водяной радиатор или 1-2-3 радиатора печки, естественно с обдуввом). Опять-же интересно - сколь будет выделяться тепла на индукторе, что-б прикинуть какого размера нужен радиатор для сброса его в окружающую среду.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Мощность необходимая для плавления металлов, ( втч чугун)
СообщениеДобавлено: 19 окт 2019, 18:02 
Не в сети

Зарегистрирован: 09 мар 2013, 10:00
Сообщений: 226
1.Можно и без графита плавить. КПД установки правда резко упадет.
2. Не надо моноконденсаторов. Лучше много мелких, или один водоохлаждаемый.
1/tan фи, а это, примерно, 1/1000 для полипропилена, реактивной мощности, циркулирующей между конденсаторами и индукторами уходит в тепло на диэлектрике конденсатора, вот это тепло и надо снимать. Чем более обширна поверхность конденсатора, тем легче его охладить.
3.На индукторе примерно выделяется от 50% подводимой мощности (остальные 50% на конденсаторах) в режиме холостого хода.
4 При полной загрузке высокоомным материалом (чугун, железо) в индукторе и конденсаторах в лучшем случае выделится 5-10% подводимой мощности


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Мощность необходимая для плавления металлов, ( втч чугун)
СообщениеДобавлено: 19 окт 2019, 19:27 
Не в сети

Зарегистрирован: 19 окт 2019, 03:02
Сообщений: 5
1) Понятно, что смысла нет особого.
2) Просто от их конструктива (Я говорю о доступных китайских с Алиэкспресс) как-то не очень уверенность внушает - тонкие выводы из железа (магнитятся), тут читал, что у людей взрываются. Наверное Wima полипропиленовая не поддельная может и будет лучше работать. Но её самодельщику добыть сложно (заметно дороже Китая выйдет, а из Китая - велик шанс на подделку брендовых компонентов - процентов 80 (внутри этой Wimы будет то-же что и в дешевых "бурых" якобы полипропиленовых конденсаторах)). Или ставить очень-очень много конденсаторов (>100 корпусов) - от этого как раз я и хотел уйти.
3) Это именно потери в индукторе или нагрев от тигля ?
4) Черные металлы не предполагаются, сделать блокировку от работы без тигля тоже несложно.

Остаются вопросы по выбору рабочих частот и конфигурации индуктора. Смотрел - китайские тигли - очень вытянуты в длину при малом диаметре. А где-то тут читал - что лучше делать индуктор ниже, но больше в диаметре.

А еще вопрос - ткните носом - если где на сайте расписана технология навивки индуктора.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Мощность необходимая для плавления металлов, ( втч чугун)
СообщениеДобавлено: 20 окт 2019, 09:20 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 20 окт 2015, 14:34
Сообщений: 1412
Откуда: Воронежская обл. г.Семилуки
Wladimir_TS писал(а):
А еще вопрос - ткните носом - если где на сайте расписана технология навивки индуктора.

Набиваешь трубку песком или солью, плотно, постоянно постукивая трубкой в вертикальном положении, далее конец плющишь. Наматываешь на болванку нужного диаметра вот весь секрет. Я таким способом мотал из трубки ф 8 мм, индуктор внутренним Ф 25. Соль сыпят как бы для страховки( если что- можно растворить), но и с песком у меня не было проблем.
Ну а диаметры больше 50 мм можно просто мотать, без всякой набивки.

_________________
Будте внимательны к своим мыслям, они начало поступков.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Мощность необходимая для плавления металлов, ( втч чугун)
СообщениеДобавлено: 22 окт 2019, 10:34 
Не в сети

Зарегистрирован: 19 окт 2019, 03:02
Сообщений: 5
Трубку перед навивкой надо отжигать ?

Все-ж по выбору частоты ? Или сначала делается индуктор, а потом под него подгоняется емкость батареи конденсаторов и частота генератора ?


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Мощность необходимая для плавления металлов, ( втч чугун)
СообщениеДобавлено: 22 окт 2019, 13:17 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 20 окт 2015, 14:34
Сообщений: 1412
Откуда: Воронежская обл. г.Семилуки
Wladimir_TS писал(а):
Трубку перед навивкой надо отжигать ?

Все-ж по выбору частоты ? Или сначала делается индуктор, а потом под него подгоняется емкость батареи конденсаторов и частота генератора ?

Я не отжигал. Бывает трубка с толщиной стенки 1мм, ее лучше отжечь, но такую теперь днем с огнем не найдешь.
Индуктор это самая дешевая вещь в ИН. Сначала сделать инвертор, предварительно посчитав частоту и предполагаемый индуктор. А далее методом тыка.

_________________
Будте внимательны к своим мыслям, они начало поступков.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Мощность необходимая для плавления металлов, ( втч чугун)
СообщениеДобавлено: 22 окт 2019, 13:42 
Не в сети

Зарегистрирован: 09 мар 2013, 10:00
Сообщений: 226
Wladimir_TS писал(а):
Трубку перед навивкой надо отжигать ?

Все-ж по выбору частоты ? Или сначала делается индуктор, а потом под него подгоняется емкость батареи конденсаторов и частота генератора ?

Правильная последовательность работ:
1. Выбор массы и габаритов нагрузки (количество загружаемого металла и формы (тигель)
2. Выбор формы, числа витков и размеров индуктора
3. выбор рабочей частоты
4. выбор времени плавки
5 расчет мощности генератора
6. расчет согласующего устройства
7. расчет батареи конденсаторов.
Если что-то не устроило- то возврат на п.1


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Мощность необходимая для плавления металлов, ( втч чугун)
СообщениеДобавлено: 23 окт 2019, 00:12 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 22 дек 2018, 23:26
Сообщений: 188
Откуда: Poltava
На 500 грамм латуни экономически невыгодно лепить индуктор.
Лучше всего использовать малую муфельную печь с керамическим или стальным тиглем.
Графит горит при высокой температуре на воздухе. Можно китайскую, но там реально не за что платить деньги, REX C100, термопара, реле... Сделайте сами быстро и просто.
Цена вопроса - 40 долларов и день работы. 500 грамм расплавятся за час.

Обратите внимание на мою аватарку - огнеупорная вата (фетр), сосуд, спираль, что вам еще надо?


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Мощность необходимая для плавления металлов, ( втч чугун)
СообщениеДобавлено: 23 окт 2019, 00:26 
Не в сети

Зарегистрирован: 19 окт 2019, 03:02
Сообщений: 5
1) Масса 400-500 грамм меди.
Тигель вроде этого - графитовый считающийся на 1 кг http://ru.aliexpress.com/item/32962992946.html Или лучше закладывать более крупный на 2 кг.

2) Требуется выяснить - как читал - требуется зазор минимум 10 мм для теплоизоляции. Наружный диаметр тигля 58 мм высота 88 мм (кстати встречаются комплекты из графитового тигля и внешнего керамического - это как раз деталь для теплоизоляции или для чего-то другого) ?

3) Требуется выбрать

4) Сильного ограничения нет, ограничение по потребляемой установкой мощности в 4 кВт (лучше 3,5 кВт).

5) Механизм данного расчета не очень понятен.

Контур-генератор - примерно представляю.

По печи сопротивления - быть может, просто тут еще и интерс в создании работоспособного индукционного нагревателя. Помню в самом начале 90х пытался повторить схему из "Радиоэлектронных игрушек" Войцеховского (если не вру) на 4х 6П3С в параллель. Так толком и не заработало, но умел и знал тогда мало :-)

До забредания на этот форум основывался на этой статье : http://www.mindchallenger.com/inductionheater/


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Мощность необходимая для плавления металлов, ( втч чугун)
СообщениеДобавлено: 23 окт 2019, 00:41 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 22 дек 2018, 23:26
Сообщений: 188
Откуда: Poltava
Wladimir_TS писал(а):
По печи сопротивления - быть может, просто тут еще и интерс в создании работоспособного индукционного нагревателя. Помню в самом начале 90х пытался повторить схему из "Радиоэлектронных игрушек" Войцеховского (если не вру) на 4х 6П3С в параллель. Так толком и не заработало, но умел и знал тогда мало :-)


Разделите задачку на две части - тренируйтесь плавить и варить металл в печи сопротивления, вы уже будете лучше понимать и свойства металла, и поведение раскаленного тигля, темпеатуры и т.д. А интерес в создании Индукционной печи реализуйте параллельно. Ведь Индуктор это только один из элементов целого комплекса, в котором много мелких и важных деталей.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Мощность необходимая для плавления металлов, ( втч чугун)
СообщениеДобавлено: 23 окт 2019, 00:48 
Не в сети

Зарегистрирован: 19 окт 2019, 03:02
Сообщений: 5
Согласен, просто думал, пока не будет выбрана конфигурация индуктора неизвестна частота, а от нее идет генератор. Зная параметры сильноточного контура и потребную для подачи в него энергию - можно выбирать силовые ключи, конденсаторы сильноточного контура, сердечник трансформатора связи. А уж генератор - распределитель импульсов - гальваническая развязка - драйвера затворов - это вещи понятные. Пока, естественно без ФАПЧ. Ведь при плавке параметры контура не меняются.

В любом случае реализуется что-то мною очень не быстро, так что пока собираю информацию.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Мощность необходимая для плавления металлов, ( втч чугун)
СообщениеДобавлено: 23 окт 2019, 00:55 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 22 дек 2018, 23:26
Сообщений: 188
Откуда: Poltava
Wladimir_TS писал(а):
Согласен, просто думал, пока не будет выбрана конфигурация индуктора неизвестна частота, а от нее идет генератор. Зная параметры сильноточного контура и потребную для подачи в него энергию - можно выбирать силовые ключи, конденсаторы сильноточного контура, сердечник трансформатора связи. А уж генератор - распределитель импульсов - гальваническая развязка - драйвера затворов - это вещи понятные. Пока, естественно без ФАПЧ. Ведь при плавке параметры контура не меняются.

В любом случае реализуется что-то мною очень не быстро, так что пока собираю информацию.


Лучший сбор информации - практика.

Есть много хороших схем. Может скоро будет готова та, которая мало зависит от параметров контура...


Вернуться к началу
 Профиль  
 
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 23 ] 

Часовой пояс: UTC + 3 часа [ Летнее время ]



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Перейти:  
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
Вы можете создать форум бесплатно PHPBB3 на Getbb.Ru, Также возможно сделать готовый форум PHPBB2 на Mybb2.ru
Русская поддержка phpBB