Tünel tipi indüksiyon fırını indüktörlerinde ısıtılacak parça çapının değişimine bağlı olarak sistem veriminin analizi

Abstract

Bu çalışmada indüksiyon ısıtma sistemi kullanan alüminyum ekstrüzyon tesislerinde bobin dizayn çapındanfarklı çaplarda biyet ısıtılmasına bağlı olarak verim değişiminin deneysel ve sayısal modellemesi ile analizedilmesi hedeflenmiştir. Isınma deneylerinde ?178 mm alüminyum tavlama amaçlı imal edilen konik ısıtmaindüksiyon ocağı kullanılmıştır. Standart biyet çaplarına uygun çaplarda diskler aynı indüktör ile eş merkezlive eksantrik yerleşimli olarak denenmiştir. Ayrıca COMSOL programı yardımıyla indüksiyonlu ısıtmanın bilgisayar modellemesi yapılmış ve sonuçlar deney sonuçlarıyla karşılaştırılmıştır. Tünel tipi indüksiyonısıtma sistemi şeklinde imal edilen deney düzeneğinde disklerin bobin içine eş merkezli veya eksantrik olarakyerleştirilmesiyle malzeme sıcaklığının ve çekilen gücün %5 e kadar arttığı fakat ısıtma veriminindeğişmediği kanıtlanmıştır. Dolayısıyla malzemeyi bobinle eş merkezli yapmak için bazı ek mekanizmalaragerek olmadığı belirlenmiştir. Çalışmada ?178 mm biyetler için tasarlanmış bir indüksiyon bobininde farklı çaplı malzeme ısıtma durumunda kullanımı kolay bir verim fonksiyonu elde edilmiştir

In this study, calculations of net efficiency of heating process of aluminum billets those diameters aredifferent from the diameter of the inductor were aimed. The targeted aluminum extrusion facilities utilizeinduction furnaces. In the heating experiments, an induction coil that was designed to heat ?178 mm aluminum billets was used. The discs diameters are in accordance with the standard billet diameters.Additionally, a computer simulation of induction heating of discs was performed and the results wereevaluated. It was observed that concentric or eccentric location of discs in the inductor induces an incrementin the disc temperature and electrical power consumption and contrarily does not affect the heatingefficiency. Therefore, it was determined that there is no need to construct some additional mechanisms to supply concentric location of the billet in the inductor. Finally, a user friendly efficiency scale function wasobtained for the ?178 mm inductor which is used for heating different diameter billets than the inductorsdesign diameter