פתרונות ריתוך צינורות וצינורות אינדוקציה בתדר גבוה

פתרונות ריתוך צינורות וצינורות אינדוקציה בתדר גבוה

מה זה ריתוך השראה?

עם ריתוך אינדוקציה, החום מושרה אלקטרומגנטית בחומר העבודה. המהירות והדיוק של ריתוך אינדוקציה הופכים אותו לאידיאלי עבור ריתוך קצה של צינורות וצינורות. בתהליך זה, צינורות עוברים סליל אינדוקציה במהירות גבוהה. בזמן שהם עושים זאת, הקצוות שלהם מחוממים, ואז נלחצים זה לזה כדי ליצור תפר ריתוך אורכי. ריתוך אינדוקציה מתאים במיוחד לייצור בנפח גבוה. רתכי אינדוקציה יכולים להיות מצוידים גם עם ראשי מגע, מה שהופך אותם למערכות ריתוך דו-מטריות.

מהם היתרונות של ריתוך אינדוקציה?

ריתוך אורכי אינדוקציה אוטומטי הוא תהליך אמין עם תפוקה גבוהה. צריכת החשמל הנמוכה והיעילות הגבוהה של מערכות ריתוך אינדוקציה HLQ צמצום עלויות. יכולת השליטה והחזרה שלהם ממזערים גרוטאות. המערכות שלנו גם גמישות - התאמת עומסים אוטומטית מבטיחה הספק פלט מלא על פני מגוון רחב של גדלי צינורות. וטביעת הרגל הקטנה שלהם מקלה על שילובם או התאמה מחדש בקווי ייצור.

היכן משתמשים בריתוך אינדוקציה?

ריתוך אינדוקציה משמש בתעשיית הצינורות והצינורות לריתוך אורכי של פלדת אל חלד (מגנטית ולא מגנטית), אלומיניום, פלדות דל פחמן וסגסוגת נמוכה (HSLA) וחומרים מוליכים רבים אחרים.

ריתוך אינדוקציה בתדר גבוה

בתהליך ריתוך צינורות אינדוקציה בתדר גבוה, זרם בתדר גבוה מושרה בצינור התפר הפתוח על ידי סליל אינדוקציה הממוקם לפני (במעלה הזרם) מנקודת הריתוך, כפי שמוצג באיור 1-1. קצוות הצינור מרוחקים זה מזה כשהם עוברים דרך הסליל, ויוצרים גב פתוח שקודקודו מעט לפני נקודת הריתוך. הסליל אינו יוצר קשר עם הצינור.

איור 1-1

הסליל פועל כראשי של שנאי בתדר גבוה, וצינור התפר הפתוח פועל כמשני בסיבוב אחד. כמו ביישומי חימום אינדוקציה כלליים, נתיב הזרם המושרה ביצירה נוטה להתאים לצורת סליל האינדוקציה. רוב הזרם המושרה משלים את דרכו סביב הרצועה שנוצרה על ידי זרימה לאורך הקצוות והצטופפות סביב קודקוד הפתח בצורת וי ברצועה.

צפיפות הזרם בתדר גבוה היא הגבוהה ביותר בקצוות ליד הקודקוד ובקודקוד עצמו. חימום מהיר מתרחש, מה שגורם לקצוות להיות בטמפרטורת ריתוך כשהם מגיעים לקודקוד. גלילי לחץ דוחפים את הקצוות המחוממים יחד, ומשלימים את הריתוך.

התדירות הגבוהה של זרם הריתוך היא שאחראית לחימום המרוכז לאורך קצוות ה-Vee. יש לו יתרון נוסף, כלומר שרק חלק קטן מאוד מהזרם הכולל מוצא את דרכו סביב החלק האחורי של הרצועה שנוצרה. אלא אם כן קוטר הצינור קטן מאוד בהשוואה לאורך ה-Vee, הזרם מעדיף את הנתיב השימושי לאורך קצוות הצינור היוצרים את ה-Vee.

אפקט עור

תהליך ריתוך HF תלוי בשתי תופעות הקשורות לזרם HF - אפקט העור ואפקט הקרבה.

אפקט העור הוא הנטייה של זרם HF להתרכז על פני השטח של מוליך.

זה מודגם באיור 1-3, המציגה את זרם ה-HF הזורם במוליכים מבודדים בצורות שונות. כמעט כל הזרם זורם בעור רדוד ליד פני השטח.

אפקט קרבה

התופעה החשמלית השנייה החשובה בתהליך ריתוך HF היא אפקט הקרבה. זוהי הנטייה של זרם ה-HF בזוג מוליכים ללכת/חוזר להתרכז בחלקים של משטחי המוליכים הקרובים זה לזה. זה מודגם באיורים. 1-4 עד 1-6 עבור מוליך עגול ומרובע חתך צורות ומרווחים.

הפיזיקה מאחורי אפקט הקרבה תלויה בעובדה שהשדה המגנטי המקיף את מוליכים ה-go/return מרוכז יותר בחלל הצר ביניהם מאשר במקומות אחרים (איור 1-2). לקווי הכוח המגנטיים יש פחות מקום והם נדחסים זה לזה. מכאן נובע שאפקט הקרבה חזק יותר כאשר המוליכים קרובים יותר זה לזה. הוא גם חזק יותר כאשר הצדדים הפוכים זה לזה רחבים יותר.

איור 1-2

איור 1-3

איור 1-6 ממחיש את ההשפעה של הטיית שני מוליכים מלבניים מלבניים הממוקמים זה בזה ביחס זה לזה. ריכוז זרם ה-HF הוא הגדול ביותר בפינות הקרובות ביותר זו לזו והולך ופוחת לאורך הפרצופים המתפצלים.

איור 1-4

איור 1-5

איור 1-6

קשרי גומלין חשמליים ומכניים

ישנם שני אזורים כלליים שיש לבצע אופטימיזציה על מנת לקבל את התנאים החשמליים הטובים ביותר:

  1. הראשון הוא לעשות הכל כדי לעודד כמה שיותר מזרם ה-HF הכולל לזרום בנתיב השימושי ב-ve.
  2. השני הוא לעשות הכל כדי שהקצוות יהיו מקבילים ב-ve כך שהחימום יהיה אחיד מבפנים אל חוץ.

המטרה (1) תלויה בבירור בגורמים חשמליים כגון התכנון והמיקום של מגעי הריתוך או הסליל ובמכשיר מעכב זרם המותקן בתוך הצינור. העיצוב מושפע מהשטח הפיזי הזמין בטחנה, ומהסידור והגודל של גלילי הריתוך. אם יש להשתמש במדרל לצעיף פנימי או לגלגול, זה משפיע על המעכב. בנוסף, המטרה (1) תלויה במידות ה-Vee ובזווית הפתיחה. לכן, למרות ש-(1) הוא בעצם חשמלי, הוא מתקשר באופן הדוק למכניקות הטחנה.

המטרה (2) תלויה לחלוטין בגורמים מכניים, כגון צורת הצינור הפתוח ומצב הקצה של הרצועה. אלה יכולים להיות מושפעים ממה שקורה במעברי הפירוק של הטחנה ואפילו במחסנית.

ריתוך HF הוא תהליך אלקטרו-מכני: הגנרטור מספק חום לקצוות אך גלילי הלחיצה למעשה יוצרים את הריתוך. אם הקצוות מגיעים לטמפרטורה המתאימה ועדיין יש לך ריתוכים פגומים, סיכוי טוב מאוד שהבעיה היא במערך הטחנה או בחומר.

גורמים מכניים ספציפיים

בניתוח האחרון, מה שקורה ב-ve הוא כל כך חשוב. לכל מה שקורה שם יכולה להיות השפעה (טובה או רעה) על איכות ומהירות הריתוך. חלק מהגורמים שיש לקחת בחשבון ב-ve הם:

  1. אורך הווי
  2. מידת הפתיחה (זווית וי)
  3. כמה רחוק לפני קו האמצע של גליל הריתוך קצוות הרצועה מתחילים לגעת זה בזה
  4. צורה ומצב של קצוות הרצועה ב-ve
  5. איך קצוות הרצועה נפגשים זה עם זה - בין אם בו-זמנית על פני עובין - או תחילה מבחוץ - או מבפנים - או דרך בור או רסיס
  6. צורת הרצועה שנוצרה בווי
  7. הקביעות של כל מידות ה-ve, כולל אורך, זווית פתיחה, גובה קצוות, עובי קצוות
  8. מיקום מגעי הריתוך או הסליל
  9. רישום קצוות הרצועה ביחס זה לזה כשהם מתאחדים
  10. כמה חומר נסחט החוצה (רוחב הרצועה)
  11. כמה מגודל הצינור או הצינור חייבים להיות לגודל
  12. כמה מים או נוזל קירור טחנה נשפכים לתוך ה-ve, ומהירות הפגיעה שלו
  13. ניקיון של נוזל קירור
  14. ניקיון הרצועה
  15. נוכחות של חומר זר, כגון אבנית, שבבים, רסיסים, תכלילים
  16. בין אם שלד הפלדה הוא מפלדה עם שוליים או מתכת
  17. בין אם ריתוך בשפה של פלדה עם מסגרת או מחלקי חריצים מרובים
  18. איכות השלד - בין אם מפלדה למינציה - או פלדה עם מיתרים ותכלילים מוגזמים ("פלדה מלוכלכת")
  19. קשיות ותכונות פיזיקליות של חומר הרצועה (המשפיעות על כמות הקפיצה והלחץ הנדרש)
  20. אחידות מהירות מיל
  21. איכות חיתוך

ברור שהרבה ממה שקורה ב-ve הוא תוצאה של מה שכבר קרה - או בטחנה עצמה או אפילו לפני שהרצועה או השלד נכנסים לטחנה.

איור 1-7

איור 1-8

ה-High Frequency Vee

מטרת החלק הזה היא לתאר את התנאים האידיאליים ב-ve. הוכח כי קצוות מקבילים נותנים חימום אחיד בין הפנים לחוץ. סיבות נוספות לשמירה על הקצוות מקבילים ככל האפשר יינתנו בסעיף זה. תכונות ve אחרות, כגון מיקום הקודקוד, זווית הפתיחה והיציבות בזמן הריצה יידונו.

סעיפים מאוחרים יותר יתנו המלצות ספציפיות המבוססות על ניסיון בשטח להשגת תנאי ve רצויים.

אייפקס קרוב לנקודת ריתוך ככל האפשר

איור 2-1 מציג את הנקודה שבה הקצוות נפגשים זה עם זה (כלומר, הקודקוד) כדי להיות במקצת במעלה הזרם של קו מרכז גליל הלחץ. הסיבה לכך היא שכמות קטנה של חומר נסחטת החוצה במהלך הריתוך. הקודקוד משלים את המעגל החשמלי, וזרם ה-HF מקצה אחד מסתובב וחוזר לאורך הקצה השני.

ברווח שבין הקודקוד לקו מרכז גליל הלחץ אין חימום נוסף מכיוון שאין זרם זורם, והחום מתפזר במהירות בגלל שיפוע הטמפרטורה הגבוה בין הקצוות החמים לשאר הצינור. לכן, חשוב שהקודקוד יהיה קרוב ככל האפשר לקו מרכז גליל הריתוך על מנת שהטמפרטורה תישאר גבוהה מספיק כדי ליצור ריתוך טוב בעת הפעלת הלחץ.

פיזור חום מהיר זה אחראי לעובדה שכאשר הספק HF מוכפל, המהירות הניתנת להשגה יותר מכפולה. המהירות הגבוהה יותר הנובעת מההספק הגבוה נותנת פחות זמן להובלת החום. חלק גדול יותר מהחום שמתפתח חשמלית בקצוות הופך שימושי, והיעילות עולה.

תואר פתיחה Vee

שמירה על הקודקוד קרוב ככל האפשר לקו מרכז לחץ הריתוך מסיקה שהפתח ב-vee צריך להיות רחב ככל האפשר, אך יש מגבלות מעשיות. הראשון הוא היכולת הפיזית של הטחנה להחזיק את הקצוות פתוחים ללא קמטים או נזק לקצוות. השני הוא הפחתת אפקט הקרבה בין שני הקצוות כאשר הם רחוקים יותר. עם זאת, פתח קטן מדי של ה-Vee עלול לקדם קשתות מוקדמת וסגירה מוקדמת של ה-Vee ולגרום ליקויי ריתוך.

בהתבסס על ניסיון בשטח, פתח ה-Vee הוא בדרך כלל משביע רצון אם המרווח בין הקצוות בנקודה 2.0 אינץ' במעלה הזרם מקו מרכז גליל הריתוך הוא בין 0.080 אינץ' (2 מ"מ) ל-.200 אינץ' (5 מ"מ) המעניק זווית כלולה של בין 2° ל- 5° עבור פלדת פחמן. רצויה זווית גדולה יותר עבור נירוסטה ומתכות לא ברזליות.

פתיחת Vee מומלצת

איור 2-1

איור 2-2

איור 2-3

קצוות מקבילים הימנע מ-Double Vee

איור 2-2 ממחיש שאם הקצוות הפנימיים מתאחדים ראשונים, יש שני ודים - האחד מבחוץ עם קודקודו ב-A - השני בפנים עם קודקודו ב-B. ה-vee החיצוני ארוך יותר והקודקוד שלו הוא קרוב יותר לקו מרכז גליל הלחץ.

באיור 2-2 זרם ה-HF מעדיף את ה-vee הפנימי מכיוון שהקצוות קרובים יותר זה לזה. הזרם מסתובב ב-B. בין B לנקודת הריתוך אין חימום והקצוות מתקררים במהירות. לכן, יש צורך לחמם יתר על המידה את הצינור על ידי הגברת ההספק או הפחתת המהירות על מנת שהטמפרטורה בנקודת הריתוך תהיה גבוהה מספיק לריתוך משביע רצון. זה מחמיר עוד יותר מכיוון שהקצוות הפנימיים יתחממו יותר מהחלק החיצוני.

במקרים קיצוניים, ה-Vee הכפול עלול לגרום לטפטוף בפנים ולריתוך קר בחוץ. כל זה היה נמנע אם הקצוות היו מקבילים.

קצוות מקבילים מפחיתים תכלילים

אחד היתרונות החשובים של ריתוך HF הוא העובדה שעור דק נמס על פני הקצוות. זה מאפשר לסחוט תחמוצות וחומרים לא רצויים אחרים, מה שמעניק ריתוך נקי ואיכותי. עם קצוות מקבילים, התחמוצות נלחצות החוצה לשני הכיוונים. אין שום דבר בדרכם, והם לא צריכים לנסוע יותר ממחצית עובי הדופן.

אם הקצוות הפנימיים מתאחדים ראשונים, קשה יותר לסחוט את התחמוצות החוצה. באיור 2-2 ישנה שוקת בין קודקוד A לקודקוד B הפועלת כמו כור היתוך להכיל חומר זר. חומר זה צף על הפלדה המומסת ליד הקצוות הפנימיים החמים. במהלך הזמן שהוא נסחט לאחר מעבר קודקוד A, הוא לא יכול לעבור לחלוטין את הקצוות החיצוניים הקרירים יותר, ויכול להילכד בממשק הריתוך, וליצור תכלילים לא רצויים.

היו מקרים רבים שבהם פגמי ריתוך, עקב תכלילים ליד החוץ, התגלו לקצוות הפנימיים שהתאחדו מוקדם מדי (כלומר, צינור עם שיא). התשובה היא פשוט לשנות את הצורה כך שהקצוות יהיו מקבילים. לא לעשות זאת עלול לגרוע מהשימוש באחד היתרונות החשובים ביותר של ריתוך HF.

קצוות מקבילים מפחיתים תנועה יחסית

איור 2-3 מציג סדרה של חתכים שניתן היה לצלם בין B ל-A באיור 2-2. כאשר הקצוות הפנימיים של צינור עם פסגה פונים לראשונה זה לזה, הם נצמדים זה לזה (איור 2-3a). זמן קצר לאחר מכן (איור 2-3ב), החלק שנתקע עובר כיפוף. הפינות החיצוניות מתחברות כאילו הקצוות היו תלויים בפנים (איור 2-3ג).

כיפוף זה של החלק הפנימי של הקיר במהלך הריתוך גורם פחות נזק בעת ריתוך פלדה מאשר בעת ריתוך חומרים כגון אלומיניום. לפלדה טווח טמפרטורות פלסטיק רחב יותר. מניעת תנועה יחסית מסוג זה משפרת את איכות הריתוך. זה נעשה על ידי שמירה על הקצוות מקבילים.

קצוות מקבילים מפחיתים את זמן הריתוך

בהתייחס שוב לאיור 2-3, תהליך הריתוך מתרחש כל הדרך מ-B ועד לקו המרכז של גליל הריתוך. בקו המרכז הזה מופעל לבסוף הלחץ המרבי והריתוך הושלם.

לעומת זאת, כאשר הקצוות מתאחדים במקביל, הם לא מתחילים לגעת עד שהם לפחות מגיעים לנקודה A. כמעט מיד מופעל הלחץ המרבי. קצוות מקבילים עשויים להפחית את זמן הריתוך ב-2.5 עד 1 או יותר.

חיבור הקצוות במקביל מנצל את מה שהנפחים ידעו מאז ומתמיד: הכה בזמן שהברזל חם!

ה-Vee כעומס חשמלי על הגנרטור

בתהליך ה-HF, כאשר נעשה שימוש במעכבים ובמובילי תפר כפי שהומלץ, הנתיב השימושי לאורך קצוות ה-Vee כולל את מעגל העומס הכולל אשר ממוקם על מחולל התדר הגבוה. הזרם הנמשך מהגנרטור על ידי ה-Vee תלוי בעכבה החשמלית של ה-Vee. עכבה זו, בתורה, תלויה במידות ה-Vee. ככל שה-Vee מתארך (מגעים או סליל מזיזים אחורה), העכבה גדלה, והזרם נוטה להיות מופחת. כמו כן, הזרם המופחת חייב כעת לחמם יותר מתכת (בגלל ה-vee הארוך יותר), לכן יש צורך בכוח רב יותר כדי להחזיר את אזור הריתוך לטמפרטורת הריתוך. ככל שעובי הדופן גדל, העכבה פוחתת, והזרם נוטה לעלות. יש צורך שהעכבה של ה-ve תהיה קרובה באופן סביר לערך התכנון אם יש לשאוב כוח מלא מהמחולל התדר הגבוה. כמו חוט הלהט בנורה, הכוח הנמשך תלוי בהתנגדות ובמתח המופעל, לא בגודל תחנת הייצור.

מסיבות חשמליות, לכן, במיוחד כאשר רצוי תפוקה מלאה של גנרטור HF, יש צורך שמידות ה-Vee יהיו כפי שהומלץ.

כלי גיבוש

 

היווצרות משפיעה על איכות הריתוך

כפי שכבר הוסבר, הצלחת ריתוך HF תלויה בשאלה אם החלק היוצר מספק קצוות יציבים, ללא רסיסים ומקבילים ל-Vee. אנחנו לא מנסים להמליץ ​​על כלי עבודה מפורטים לכל יצרן וגודל של טחנה, אבל אנחנו כן מציעים כמה רעיונות לגבי עקרונות כלליים. כאשר הסיבות מובנות, השאר היא עבודה פשוטה עבור מעצבי גלילים. כלי גיבוש נכון משפר את איכות הריתוך וגם מקל על עבודתו של המפעיל.

שבירת קצה מומלצת

אנו ממליצים על שבירת קצה ישרה או שונה. זה נותן לחלק העליון של הצינור את הרדיוס הסופי שלו במעבר אחד או שניים הראשונים. לפעמים צינור קיר דק נוצר יתר על המידה כדי לאפשר קפיצה חזרה. רצוי שלא לסמוך על מעברי הסנפיר שיצרו את הרדיוס הזה. הם לא יכולים להתעצב מבלי לפגוע בקצוות כך שהם לא יוצאים במקביל. הסיבה להמלצה זו היא שהקצוות יהיו מקבילים לפני שהם מגיעים לגלילי הריתוך - כלומר ב-vee. זה שונה מהתרגול הרגיל של ERW, שבו אלקטרודות עגולות גדולות חייבות לפעול כהתקני מגע עם זרם גבוה ובו-זמנית כגלילים כדי ליצור את הקצוות למטה.

Break Edge לעומת Center Break

התומכים בשבירת מרכז אומרים שגלילים שברירי מרכז יכולים להתמודד עם מגוון גדלים, מה שמפחית את מלאי הכלים ומצמצם את זמן ההשבתה של החלפת גלילים. זהו טיעון כלכלי תקף עם מפעל גדול שבו הגלילים גדולים ויקרים. עם זאת, יתרון זה מקוזז בחלקו מכיוון שלעתים קרובות הם זקוקים לגלילים צדדיים או לסדרה של גלילים שטוחים לאחר מעבר הסנפיר האחרון כדי לשמור על הקצוות למטה. עד 6 או 8 אינץ' OD לפחות, שבירת קצה היא יתרון יותר.

זה נכון למרות העובדה שרצוי להשתמש בגלילי פירוק עליונים שונים לקירות עבים מאשר לקירות דקים. איור 3-1א ממחיש שגליל עליון המיועד לקיר דק אינו מאפשר מספיק מקום בצדדים לקירות העבים יותר. אם תנסה לעקוף את זה באמצעות גליל עליון שהוא צר מספיק עבור הרצועה העבה ביותר בטווח רחב של עוביים, אתה תהיה בבעיה בקצה הדק של הטווח כפי שהוצע באיור. 3-1b. צידי הרצועה לא יוכלו ושבירת הקצוות לא תהיה מלאה. זה גורם לתפר להתגלגל מצד לצד בגלילי הריתוך - מאוד לא רצוי לריתוך טוב.

שיטה נוספת שלעיתים משתמשים בה אך איננו ממליצים עליה לטחנות קטנות היא שימוש בגליל תחתון בנוי עם מרווחים במרכז. מרווח מרכזי דק יותר ומרווח אחורי עבה יותר משמשים בעת הפעלת קיר דק. עיצוב גליל לשיטה זו הוא פשרה במקרה הטוב. איור 3-1c מראה מה קורה כאשר הגליל העליון מיועד לקיר עבה והגליל התחתון מצטמצם על ידי החלפת מרווחים כדי להפעיל דופן דק. הרצועה צבועה ליד הקצוות אך רופפת במרכזה. זה נוטה לגרום לאי יציבות לאורך הטחנה, כולל ה-Vee הריתוך.

טיעון נוסף הוא ששבירת קצה עלולה לגרום להתכווצות. זה לא כך כאשר קטע המעבר מסומן ומותאם בצורה נכונה והצורה מופצת כראוי לאורך הטחנה.

ההתפתחויות האחרונות בטכנולוגיית יצירת כלובים מבוקרת ממוחשבת מבטיחה קצוות שטוחים מקבילים וזמני שינוי מהיר.

מניסיוננו, המאמץ הנוסף להשתמש בשבירת קצה נאותה משתלם לייצור אמין, עקבי, קל לתפעול ואיכותי.

תואם סנפיר

ההתקדמות במעברי הסנפיר צריכה להוביל בצורה חלקה לצורת מעבר הסנפיר האחרונה שהומלצה קודם לכן. כל מעבר סנפיר צריך לעשות בערך את אותה כמות עבודה. זה ימנע פגיעה בקצוות במעבר סנפיר מעובד יתר על המידה.

איור 3-1

רולס לרתך

 

גלילי ריתוך וגלילי סנפיר אחרונים בקורלציה

קבלת קצוות מקבילים ב-ve דורשת מתאם בין העיצוב של גלילי מעבר הסנפיר האחרונים ושל גלילי הריתוך. מכוון התפר יחד עם גלילי צד אשר עשויים לשמש באזור זה הם להנחיה בלבד. סעיף זה מתאר כמה עיצובים של גלילי ריתוך שהניבו תוצאות מצוינות בהתקנות רבות ומתאר עיצוב אחרון של גלילי ריתוך שיתאים לעיצובי גלילי ריתוך אלה.

התפקיד היחיד של גלילי הריתוך בריתוך HF הוא לאלץ את הקצוות המחוממים יחד עם מספיק לחץ כדי ליצור ריתוך טוב. עיצוב גליל הסנפיר צריך לספק את השלד בצורה מלאה (כולל רדיוס ליד הקצוות), אך פתוח בחלק העליון לגלילי הריתוך. הפתח מתקבל כאילו צינור סגור לחלוטין עשוי משני חצאים המחוברים בציר פסנתר בתחתית ופשוט מתנופפים בחלק העליון (איור 4-1). עיצוב גליל הסנפיר הזה משיג זאת ללא שום קיעור לא רצוי בתחתית.

סידור שני לחמניות

גלילי הריתוך חייבים להיות מסוגלים לסגור את הצינור בלחץ מספיק כדי לשבש את הקצוות גם כשהרתך כבוי והקצוות קרים. זה דורש רכיבי כוח אופקיים גדולים כפי שמציעים החצים באיור 4-1. דרך פשוטה וישירה להשיג כוחות אלו היא להשתמש בשני גלילים צדדיים כפי שהוצע באיור 4-2.

ארגז שני גלילים חסכוני יחסית לבנייה. יש רק בורג אחד להתאמה במהלך הריצה. יש לו חוטי יד ימין ושמאל, ומזיז את שני הגלילים פנימה והחוצה יחד. סידור זה נמצא בשימוש נרחב עבור קטרים ​​קטנים וקירות דקים. לקונסטרוקציית שני הגלילים יש את היתרון החשוב שהיא מאפשרת שימוש בצורת גרון גליל ריתוך אובלי שטוח שפותחה על ידי THERMATOOL כדי להבטיח שקצוות הצינור מקבילים.

בנסיבות מסוימות, סידור שני הגלילים עשוי להיות נוטה לגרום לסימני מערבולת על הצינור. סיבה נפוצה לכך היא יצירה לא נכונה, המחייבת את קצוות הגליל להפעיל לחץ גבוה מהרגיל. סימני סיבוב עשויים להופיע גם עם חומרים בעלי חוזק גבוה, הדורשים לחץ ריתוך גבוה. ניקוי תכוף של קצוות הגליל עם גלגל דש או מטחנה יעזור למזער את הסימון.

טחינת הגלילים תוך כדי תנועה תמזער את האפשרות של טחינת יתר או חריצות של הגליל, אך יש לנקוט בזהירות יתרה כאשר עושים זאת. תמיד יש מישהו שעומד ליד התחנה החשמלית למקרה חירום.

איור 4-1

איור 4-2

סידור שלוש לחמניות

מפעילי טחנה רבים מעדיפים את סידור שלושת הגלילים המוצג באיור 4-3 עבור צינור קטן (עד כ-4-1/2 אינץ' OD). היתרון העיקרי שלו על פני סידור שני הגלילים הוא שסימני המערבולת כמעט מתבטלים. זה גם מספק התאמה לתיקון רישום קצה במקרה הצורך.

שלושת הגלילים, במרווחים של 120 מעלות זה מזה, מותקנים במוטות על תפס כבד בעל שלוש לסתות. ניתן לכוונן אותם פנימה והחוצה יחד על ידי בורג הצ'אק. הצ'אק מותקן על צלחת אחורית יציבה ומתכווננת. ההתאמה הראשונה מתבצעת עם שלושת הגלילים סגורים היטב על תקע מעובד. הצלחת האחורית מותאמת אנכית ולרוחב כדי להביא את הגליל התחתון ליישור מדויק עם גובה מעבר הטחנה ועם קו מרכז הטחנה. אז הלוח האחורי ננעל היטב ואינו זקוק להתאמה נוספת עד להחלפת הגליל הבא.

הסדקים המחזיקים את שני הגלילים העליונים מותקנים במגלשות רדיאליות המסופקות בברגי כוונון. ניתן להתאים כל אחד משני הגלילים הללו בנפרד. זאת בנוסף להתאמה הנפוצה של שלושת הגלילים יחד על ידי צ'אק הגלילה.

שני גלילים - עיצוב רול

עבור שפופרת פחות מכ-1.0 OD, וקופסת שני גלילים, הצורה המומלצת מוצגת באיור 4-4. זוהי הצורה האופטימלית. זה נותן את איכות הריתוך הטובה ביותר ומהירות הריתוך הגבוהה ביותר. מעל כ-1.0 OD, היסט .020 הופך ללא משמעותי וניתן להשמיט אותו, כל גליל נטחן ממרכז משותף.

שלוש לחמניות - עיצוב רול

גרונות ריתוך של שלושה גלילים נטחנים בדרך כלל עגולים, עם קוטר DW שווה לקוטר הצינור המוגמר D בתוספת קצבת הגודל a

RW = DW/2

כמו בקופסת שני גלילים, השתמש באיור 4-5 כמדריך לבחירת קוטר הגליל. הרווח העליון צריך להיות 050 או שווה לקיר הדק ביותר שיש לרוץ, לפי הגדול מביניהם. שני הפערים האחרים צריכים להיות 060 לכל היותר, בקנה מידה נמוך עד 020 עבור קירות דקים מאוד. אותה המלצה לגבי דיוק שהתקבלה לקופסת שני גלילים חלה כאן.

איור 4-3

איור 4-4

איור 4-5

ה-FIN PASS האחרון

 

מטרות עיצוב

הצורה המומלצת למעבר הסנפיר האחרון נבחרה עם מספר מטרות:

  1. כדי להציג את הצינור לרתך גלילים עם רדיוס הקצה נוצר
  2. שיהיו קצוות מקבילים דרך ה-ve
  3. כדי לספק פתיחה משביעת רצון
  4. כדי להיות תואם לעיצוב גליל הריתוך שהומלץ בעבר
  5. שיהיה פשוט לטחינה.

צורת מעבר סנפיר אחרון

הצורה המומלצת מומחשת באיור 4-6. לגליל התחתון יש רדיוס קבוע ממרכז בודד. לכל אחד משני חצאי הגליל העליון יש גם רדיוס קבוע. עם זאת, רדיוס הגלגול העליון RW אינו שווה לרדיוס הגלגול התחתון RL והמרכזים מהם הרדיוסים העליונים נטחנים לרוחב על ידי מרחק WGC. הסנפיר עצמו מחודד בזווית.

קריטריון עיצוב

המידות קבועות לפי חמשת הקריטריונים הבאים:

  1. רדיוס השחזה העליון זהים לרדיוס השחזה של גליל הריתוך RW.
  2. ההיקף GF גדול מההיקף GW בגלילי הריתוך בכמות השווה לקצבת הסחיטה החוצה S.
  3. עובי הסנפיר TF הוא כזה שהפתח בין הקצוות יהיה בהתאם לתמונה 2-1.
  4. זווית מתחדדת הסנפיר a היא כזו שקצוות הצינור יהיו מאונכים למשיק.
  5. המרווח y בין אוגני הגלגול העליון והתחתון נבחר להכיל את הרצועה ללא סימון ובו בזמן לספק מידה מסוימת של התאמה תפעולית.

 

 

 

תכונות טכניות של מחולל ריתוך אינדוקציה בתדר גבוה:

 

 

כל מוצק (MOSFET) מכונת ריתוך צינורות וצינורות אינדוקציה בתדר גבוה
מספר סימוכין GPWP-60 GPWP-100 GPWP-150 GPWP-200 GPWP-250 GPWP-300
כוח הקלט 60KW 100KW 150KW 200KW 250KW 300KW
מתח נכנס 3 פאזות, 380/400/480V
מתח DC 0-250V
זרם DC 0-300A 0-500A 800A 1000A 1250A 1500A
תדר 200-500KHz
יעילות תפוקה % 85% 95
גורם כוח עומס מלא >0.88
לחץ מי קירור > 0.3MPa
זרימת מי קירור > 60 ליטר / דקה > 83 ליטר / דקה > 114 ליטר / דקה > 114 ליטר / דקה > 160 ליטר / דקה > 160 ליטר / דקה
טמפרטורת מי הכניסה
  1. התאמת הספק IGBT במצב מוצק אמיתי וטכנולוגיית בקרת זרם משתנה, באמצעות חיתוך IGBT מיתוג רך ייחודי בתדר גבוה וסינון אמורפי לוויסות הספק, בקרת מהפך IGBT מיתוג רך במהירות גבוהה ומדויקת, להשגת 100-800KHZ/ יישום מוצר 3 -300KW.
  2. קבלים תהודה מיובאים בעלי הספק גבוה משמשים כדי להשיג תדר תהודה יציב, לשפר ביעילות את איכות המוצר ולממש את היציבות של תהליך הצינור המרותך.
  3. החלף את טכנולוגיית התאמת כוח התיריסטור המסורתית בטכנולוגיית התאמת כוח חיתוך בתדר גבוה כדי להשיג בקרת רמה של מיקרו-שנייה, להבין מאוד את ההתאמה המהירה והיציבות של תפוקת הכוח של תהליך צינור הריתוך, אדוות הפלט קטנה במיוחד וזרם התנודה הוא יַצִיב. החלקות והישר של תפר הריתוך מובטחים.
  4. בִּטָחוֹן. אין בציוד תדר גבוה ומתח גבוה של 10,000 וולט, מה שיכול למנוע ביעילות קרינה, הפרעות, פריקה, הצתה ותופעות נוספות.
  5. יש לו יכולת חזקה להתנגד לתנודות מתח ברשת.
  6. יש לו מקדם הספק גבוה בכל טווח ההספק, שיכול לחסוך ביעילות באנרגיה.
  7. יעילות גבוהה וחיסכון באנרגיה. הציוד מאמץ טכנולוגיית מיתוג רך בעוצמה גבוהה מכניסה לפלט, אשר ממזערת את אובדן הספק ומשיגה יעילות חשמלית גבוהה במיוחד, ובעלת מקדם הספק גבוה במיוחד בכל טווח ההספק, ולמעשה חוסך באנרגיה, השונה מהמסורתי בהשוואה לצינור. סוג תדר גבוה, זה יכול לחסוך 30-40% מהשפעת החיסכון באנרגיה.
  8. הציוד ממוזער ומשולב, מה שחוסך מאוד את המקום התפוס. הציוד אינו זקוק לשנאי מטה ואינו זקוק לתדר מתח גדול עבור התאמת SCR. המבנה המשולב הקטן מביא לנוחות בהתקנה, תחזוקה, הובלה והתאמה.
  9. טווח התדרים של 200-500KHZ מממש את הריתוך של צינורות פלדה ונירוסטה.

פתרונות ריתוך צינורות וצינורות אינדוקציה בתדר גבוה

=