Способ индукционного нагрева изделий Советский патент 1989 года по МПК C21D1/42 

1

Изобретение относится к индукционному нагреву, в частности к снижению шума индукционных электротермических установок.

Цель изобретения - улучшение условий труда путем снижения шума.

На чертеже показан пример выполнения конструкции индукционной установки для нагрева непрерывно транспортируемых изделий, например труб различного диаметра.: .

Индукционная установка содержит блок 1 индукционного нагревателя с индуктором 2, изделие 3, предназначенное для нагрева, помещенные в звукоизолирующую камеру 4, имеющую технологические проемы для транспортирования изделий с установленными в них проемными вставками 5. Проемы .расположены в противоположных стенках звукоизолирующей камеры вдоль одной продольной их оси симметрии для возможности нагрева непрерывно транспортируемых труб. Каждая проем-. |ная вставка жестко закреплена (заделана) в проеме звукоизолирующей камеры без щелей между ней и стенкой камеры. Проемная вставка выполнена из отрезка стальной трубы, например, круглого поперечного сечения, на . внутренней поверхности которой жестко установлены, HanpHNsep приварены.

а

00

со to

СХ)

пластинчатые ребра 6, например, из листовой стали толщиной 1,5-3,О мм. Ребра установлены таким образом, что образуют между собой ячейки квадрат- . ного сечения со стороны 1з, равной высоте ребер Ь, причем h где п 1,3,5. Ребра и тело проемной вставки между ними облицованы негорючим звукопоглои ающим материа- Q лом 7, имеющим возможно наибольший коэффициент звукопоглощения на частотах шума, который требуется снизить например матами из супертонкого стекловолокна толщиной 15-50 мм с обо- 15 лочкой из стеклоткани, акустически прозрачной на частотах щума, например, типа ССТЭ-6. Длина проемной вставки 1 , где п 7,9,11..., а ее внутренний диаметр d, образованный 20 ребрами с звукопоглощанэщей облицовкой, удовлетворяет условию d UMakc . , где d,,.- максимальный диаметр трубы, предназначенной для нагрева.

На каждой проемной вставке с двух 25 ее сторон соосно с ней установлены заслонки 8, выполненные в виде фланца 9 и полого цилиндрического тела ТО, облицованного изнутри звукопоглощающим материаломJ характеристики 30 которого аналогичны звукопоглощающему материалу проемной, вставки. Фланец каждой заслонки закрепляется на фланце проемной вставки без щелей, например, болтовым соединением та- j КИМ образом, чтобы проемная вставка и полое цилиндрическое тело заслонки были соосны. Цилиндрическое тело заслонки имеет длину 1, / и внут-, ренний диаметр d.,, образованный вву- 40 копогдощающей облицовкой, удовлетворяющей условию где С - скорость звука в воздухе. При частоте рабочего тока f 2400 Гц, с 800 Гц, Д 7 см ., 45 а уровень звукового давления в октав- ной полосе со среднегебметрю еской частотой 4000 Гц на расстоянии 1 м от индуктора достигает 110 дБ. Часть

излучаемой звуковой энергии локализу-сп новной доли звуковой энергии между ется и поглощается внутри звукоизоким теплом заслонки и нагреваемой трубой, зависит от площади зазора, величина снижения звукоизоляции кам ры от имеющихся в ней зазоров завис еще и от величины звукоизолирующей способности камеры (чем она больше, тем больше вклад зазора данной шири ны в снижение звукоизоляции камеры) При площади стенки камеры S 35 м ее звукоизолирующей способности R 50 дБ и ширине зазора с 30 мм (при нагреве трубы диаметром d „ 530. мм) звукоизоляция стенки каме ры в результате .излучения звука чер имеющуюся в ней щель (зазор) снижается на 30 дБ. В результате уровень шума за пределами такай камеры становится выше допустимого. Звуковые волны.различной формы, попавшие в з зор между цилиндрическим телом заслонки и транспортируемой , трубой, формируются в плоские в результате предложенного выполнения цилиндриче кого тела заслонок с размерами, удо летворяющими указанньм условиям: длина 1 2Д(-, внутренний диаметр dy d ., d ц + Л. В результате до стигается .разница акустических сопр тивлений в обьеме звукоизолирующей камеры (и за ее пределами) и в зазоре между цилиндрическим теплом за слонки и нагреваемой трубой, что пр водит к реактивному отражению звука от зазора. Такое отражение происходит на каждой границе резкого измен ния- сечения зв.укового канала (зазора) , т.е. четыре раза, и обусловлен дополнительным эффектом, достигаемы посредством указанного выполнения заслонок. Кроме того, совокупность проемной вставки и заслонок в указа ной связи обладает свойством реакти ного глушения звука вследствие того что .воздух, находящийся в зазоре м.е ду заслонкой и нагреваемой трубой, обладает массой, а воздух в обьеме проемной вставки - упругостью, в результате происходит перекачка о

соседними участками звукового канал (зазора) без излучения звука за его пределы. Такое реактивное глушение звука зависит от размеров нагреваемой трубы, проемной вставки, заслон и длины волны заглушаемого звука АС в их связи..Указанная связь обуслов ливает как само реактивное глушение Так величину и частотную полосу глу

лир ую щей .камеры. Фланцы 9 заслонок отражают (изолируют) ту часть звуковой энергии, 1соторая падает на площадь поперечного сечения проемных вставок, ограниченную их периметром и полым цилиндрическим телом 10 заслонок. Величина звуковой энергии, no-i падающей в зазор между цилиндрическим теплом заслонки и нагреваемой трубой, зависит от площади зазора, а величина снижения звукоизоляции камеры от имеющихся в ней зазоров зависит еще и от величины звукоизолирующей способности камеры (чем она больше, тем больше вклад зазора данной ширины в снижение звукоизоляции камеры). При площади стенки камеры S 35 м, ее звукоизолирующей способности R 50 дБ и ширине зазора с 30 мм (при нагреве трубы диаметром d „ 530. мм) звукоизоляция стенки камеры в результате .излучения звука через имеющуюся в ней щель (зазор) снижается на 30 дБ. В результате уровень шума за пределами такай камеры становится выше допустимого. Звуковые волны.различной формы, попавшие в зазор между цилиндрическим телом заслонки и транспортируемой , трубой, формируются в плоские в результате предложенного выполнения цилиндрического тела заслонок с размерами, удовлетворяющими указанньм условиям: длина 1 2Д(-, внутренний диаметр dy d ., d ц + Л. В результате достигается .разница акустических сопротивлений в обьеме звукоизолирующей камеры (и за ее пределами) и в зазоре между цилиндрическим теплом заслонки и нагреваемой трубой, что приводит к реактивному отражению звука о от зазора. Такое отражение происходит на каждой границе резкого изменения- сечения зв.укового канала (зазора) , т.е. четыре раза, и обусловлено дополнительным эффектом, достигаемым посредством указанного выполнения заслонок. Кроме того, совокупность проемной вставки и заслонок в указанной связи обладает свойством реактивного глушения звука вследствие того, что .воздух, находящийся в зазоре м.еж- ду заслонкой и нагреваемой трубой, обладает массой, а воздух в обьеме проемной вставки - упругостью, в результате происходит перекачка основной доли звуковой энергии между

соседними участками звукового канала (зазора) без излучения звука за его пределы. Такое реактивное глушение звука зависит от размеров нагреваемой трубы, проемной вставки, заслонок и длины волны заглушаемого звука АС в их связи..Указанная связь обусловливает как само реактивное глушение, Так величину и частотную полосу глу.шения звука. Так как заслонки облицованы изнутри звукопоглощающим материалом , то часть звуковой энергии поглощается в нем. При этом достигаетс и дополнительный эффект локального звукопоглощения именно благодаря выполнению заслонок в указанной связи с другими элементами установки. При нагреве труб все большего диаметра происходит уменьшение разницы сечени звукового канала и свободного сечения проемной вставки . В результате уменьщается величина реактивного глушения. Однако такое снижение компенсируется увеличением активного глушения за счет увеличения поглощений звука в звукопоглощающем материале проемной вставки.

. При попадании звука внутрь прорм- ной вставки, кроме того, достигается дополнительный эффект локального звукопоглощения в звукопоглощающем материале проемной вставки вследствие- выполнения пластинчатых ребер из звукоизолирующего материала, облицованных звукопоглощающим материалом и образующих ячейки квадратного сечения с размерами, удовлетворяющими условиям: сторона ячейки 1 равна ее высоте h, причем h п-Д /4, где п 1,3,5,..., Креме того, предлагаемая облицованная ячеистая структура проемной вставки позволяет при незначительном увеличении диаметра проемной вставки (на величину высоты облицованного ребра), а значит S. значительно увеличить общую площадь облицовки . Расчет показывает, что при диаметре нагреваемой трубы d 530 мм, длине проемной вставки Ij n-4j, 25-7/4 «440мм, где АС длина волны тонального шума частотой fс 4800 Гц, коэффициенте звукопоглощения облицовки d 0,8, шири- не зазора f 30 мм, заглушение об-: лицованной проемной вставки (без

ребер) и L «7 дБ. При наличии облицованных звукопоглощающим материалом ребер с ячеистой структурой квадратного сечения, где соблюдаются условия: 1з п ./4 5-7/4 л 87 мм (при той же ширине зазора cf 30 мм), заглушение ЛЬ -15 дБ, т.е. уменьшение реактивного глушения при увеличении диаметра нагреваемых труб компенсируется увеличением активного глушения приблизительно на 8 дБ.

. Таким образом, изобретение в указанной связи элементов индукционной установки позволяет достигнуть допол- нитетньк эффектов снижения шума, излучаемого установкой через проемы в стенках ее звукоизолирующей камеры, а суммарное снижение шума установки, излучаемого через оборудованные указанным образом проемы, составляет 10-19 дБ.

Формула изобретения

Способ индукционного нагрева изделий, включающий нагрев с одновре- менньм шумоглушением с помош ю звукоизоляционной камеры и проемных вставок, облицованных изнутри звукопоглощающим материалом, и непрерьшное транспортирование изделий, о т л и - чающийся тем, что, с целью улучщения условий труда путем снижения шума, осуществляют дополнительное шумоглушение с помош ью примыкающих к вставкам сменных полых заслонок, облицованньгх изнутри звукопогло- щаюпцм материалом длиной 1 , 7/ ZA и размещенных соосно с транспортируемым изделием, при этом внутренняя поверхность заслонки повторяет форму

изделиЯ)

а зазор между поверхностью

и изделием составляет не более Л с/2, где Л.- длина звуковой волны в воздухе наиболее интенсивной составляющей шума установки.

Из.обретение относится к индукционному нагреву, в частности к, снижению шума индукционных электротермических установок. Цель изобретения улучшение условий труда путем снижения шума. С двух сторон каждой приемной вставки звукоизолирующей камеры установки дополнительно установлены заслонки, выполненные в виде замкнутого расположенного вокруг изделия тела, в результате чего совокупность заслонок и проемной вставки обусловливает наличие реактивного и активного заглушения шума установки. 1 ил. Q 0 (Л