Induktionsschrumpfende Stahlrohrverschraubung mit IGBT-Heizgeräten
Ziel Erhitzen eines Stahlrohrs auf 500-1000°F für eine Schrumpfanwendung. Bestimmung der Ausdehnung (Wachstum) des Innendurchmessers bei unterschiedlichen Temperaturen.
Material Stahlrohre 7" OD x 4,75" ID x 5" Wärmezone
Thermoelement Typ 'K' zur Messung der Temperatur
Wärmedecke
Temperatur 500, 800, 1000 °F (260, 427, 538° C)
Frequenz 66 kHz
Ausrüstung DW-HF-7.5, 7,5 kW, 150-400 kHz Induktionsstromversorgung, ausgestattet mit einer Fernwärmestation mit zwei 1,5 μF-Kondensatoren (insgesamt 0,75 μF)
Eine spezielle Serien-Parallel-Induktionsheizspule mit mehreren Windungen, die speziell für diese Anwendung entwickelt wurde.
Prozess Die ersten Tests wurden an einer Probe ohne Wärmedecke durchgeführt. Zur Temperaturmessung wird ein Thermoelement zwischen den Kupferring und das Stahlrohr geschoben. Das Teil misst
4,940" (bei Raumtemperatur mit einem ID-Messgerät). Das Teil erreicht 1000°F (538°C) in etwa 10 Minuten.
Das nachstehende Diagramm zeigt den Vergleich zwischen theoretischen und experimentellen Messergebnissen
Ergebnisse/Nutzen Das Teil misst 4,975" bei 1000°F und ergibt eine Ausdehnung von 0,035" (4,975 minus 4,94). Bei 500 und 800°F lagen die Ausdehnungswerte bei 4,950 bzw. 4,964. Bei Verwendung eines
Wärmedecke wird die Aufheizzeit um etwa 90 Sekunden verkürzt (8,5 Minuten statt 10 Minuten).
