www.mexanik.ru

ПРЕДИСЛОВИЕ

В "Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1986-1990 годы и на период до 2000 года", принятых XXVII съездом КПСС, сформулированы задачи ускорения научно-технического прогресса, к которым относятся экономия энергетических и материальных ресурсов, освоение новых технологических процессов, автоматизация производства. В решении этих задач видное место занимает электротермия, позволяющая интенсифицировать существующие и осуществлять новые технологические процессы, улучшить качество продукции и снизить потребление энергии. Экономический эффект от внедрения электротермического оборудования в среднем в 6—8 раз превышает капитальные затраты.

Индукционный нагрев широко применяется в различных технологических процессах и обладает такими преимуществами, как высокая концентрация энергии в нагреваемом материале, бесконтактность нагрева, надежность работы, удобство регулирования и автоматизации, хорошие условия труда и отсутствие загрязнения окружающей среды. На практике особенно часто используется низкотемпературный индукционный нагрев ферромагнитной стали (ИНФС) на промышленной частоте, так как конструкционная сталь является основным металлом, применяемым в народном хозяйстве, а индукционные устройства для ее нагрева отличаются хорошими энергетическими характеристиками.

Устройства ИНФС обычно работают на частоте 50 Гц, что делает их удобными и простыми в эксплуатации, так как применяемое в них электрооборудование не требует специальной подготовки обслуживающего персонала и не является дефицитным. Более редко используются устройства ИНФС повышенной частоты с соответствующими источниками питания и другим электрооборудованием. Соответственно в книге рассмотрены, главным образом, устройства ИНФС промышленной частоты.

Однако преимущества низкотемпературных индукционных устройств, реализуемые при их эксплуатации, сочетаются с значительными трудностями разработки таких устройств, так как расчет их связан с решением сложных задач теории электромагнитного поля, а именно с определением параметров полей различной конфигурации в нелинейной ферромагнитной среде.

Большой вклад в решение теоретических и практических задач в данной области внесли Л.Р. Нейман, Н.М. Родигин, А.В. Донской, А.Е. Слухоцкий, К.З. Шепеляковский, Г.И. Бабат, А.М. Вайнберг [1-7] .

На кафедре "Электротермические установки" Московского ордена Ленина и ордена Октябрьской революции энергетического института теоретические и прикладные исследования в этой области ведутся под руководством автора с конца 60-х годов. Результаты этих работ нашли свое отражение в вышедших в 1976 г. в издательствах "Энергия" и ВИНИТИ двух книгах [8, 9] , в которых были обобщены исследования и промышленные разработки в области низкотемпературного индукционного нагрева, выполненные в нашей стране и за рубежом. Эти книги способствовали дальнейшему развитию устройств ИНФС и расширению областей применения, так что за прошедшее время в МЭИ и в других организациях много сделано в данном направлении.

Особо следует отметить работы таких организаций, как Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт электротермического оборудования (ВНИИЭТО), Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения (ЦНИИТМаш), Институт тепло-и массообмена АН БССР (ИТМО), Институт горного дела имени А. А. Скочинского (ИГД), и учебных институтов: Ленинградского электротехнического имени В. И. Ленина — ЛЭТИ, Уфимского авиационного, Магнитогорского горно-металлургического, Фрунзенского политехнического. Большой опыт изготовления и эксплуатации устройств ИНФС накопили промышленные предприятия: Ленинградский металлический завод имени XXII съезда КПСС, Рижский электромашиностроительный завод, производственное объединение (ПО) "Химпром" (Уфа) и др.

Разработаны новые методы расчета устройств индукционного нагрева, в том числе основанные на применении электронно-вычислительной техники и физическом моделировании с использованием математических методов планирования и обработки результатов экспериментов. В этом направлении много сделали К.С. Демирчян, В.А. Веников, В.Г. Герасимов, А.В. Иванов-Смоленский, Н.Ф. Ильинский, О.В. Тозони, Н.А. Павлов, B.C. Немков, С.А. Горбатков.

Предлагаемая читателю книга написана на основе многолетних работ автора по данной тематике с использованием отечественного и зарубежного опыта и отражает современное состояние низкотемпературного индукционного нагрева, а также перспективы его развития. Так как книга предназначена для широкого круга инженерно-технических работников, занятых и разработкой, и эксплуатацией устройств низкотемпературного нагрева, то в нее вошли вопросы различной направленности и разного уровня сложности, а именно наряду с основами теории индукционного нагрева приводятся сведения по математическому и физическому моделированию устройств индукционного нагрева, вместе с инженерными методиками расчета устройств даны рекомендации по их конструированию и эксплуатации. Приведены также описания и характеристики установок, работающих в различных областях народного хозяйства. Большое число работ, включенных в список литературы, объясняется не только обширностью и комплексностью темы, но и желанием автора помочь читателю более глубоко овладеть рассматриваемыми в книге вопросами. Автор полагает, что книга достаточного полно охватывает избранную тему.

Автор выражает глубокую благодарность коллективу кафедры „Электротермические установки" МЭИ за внимание и поддержку при выполнении этой работы.

Все замечания и пожелания по содержанию этой книги автор просит направлять в адрес издательства: 113114, Москва, М-114, Шлюзовая наб., Д. 10.

Назад, на страницу описания