感应炉用制冷系统的设计计算

感应炉用制冷系统的设计计算

感应炉用制冷系统的设计计算

顾静，王寿增，于

（钢铁研究总院力，朱世安，程桂玲，齐照东100081）特种陶瓷与耐火材料研究室，北京

摘要：以一台中频感应炉为例，叙述了电炉用制冷冷却系统的设计计算过程。对复杂的理论计算公式进行了大量简化，给出了简单实用的电炉用制冷计算公式。

关键词：感应炉；制冷；冷却系统

中图分类号：TM924.5憲文献标识码：A文章编号：1002-1639(2006)03-0026-02

DesignofRefrigeratingSystemforInductionElectricFurnace

GUJing，WANGShou-zeng，YULi，ZHUShi-an，CHENGui-ling，QIZhao-dong

（SpecialCeramicsandRefractoryBranchofBeijingIronandSteelHeadInstiture,Beijing100081，China）

Abstract：Basedonamedium-frequencyinductionfurnace,http://doc.guandang.netplexformulasofrefrigeratingcalculationaregreatlysimplified,andpracticalmethodsaregiveninthepaperforcoolingsystemofelectricfurnace.Keywords:inductionfurnace；refrigeration；coolingsystem

被制冷机组的蒸发器冷却，如此循环工作。

1前言

。感感应加热技术具有高效节能无污染等优点，在铸造炼钢有色金属熔炼等方面已经得到了广泛的应用

应炉主要由中频电源、感应线圈和冷却系统等主要部分

组成。加热过程中感应线圈、晶闸管、电容器、电缆等

都需要通水冷却，冷却水系统设计的合适及可靠与否直

接影响感应炉的正常使用。

采用制冷机组对电炉进行冷却，将循环水箱与制冷

机组做成一体，体积可大大减小，具有占地面积小，循

环水控温准确，不产生水垢等优点，尤其适合水资源缺

乏的场合使用。电炉用制冷设计相关的文献极少，本文

以一台中频感应炉为例，给出详细的制冷设计过程。结

合实际应用的经验，简化了复杂的理论计算公式，给出

了简单实用的制冷计算方法。图1蒸汽压缩制冷机组原理图

2系统构成

制冷机组主要是由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发

器4大部件组成，制冷机组、水箱、水泵和管路一起构

成电炉的冷却系统。蒸发器盘管置于水箱内，吸收循环

水的热量，冷却系统的原理如图1所示，制冷机组平面

布置示意图如图2所示。水箱内的冷水经水泵进入感应

炉的配水系统，从其流出的温水经水管重新流入水箱内，图2制冷系统平面布置示意图

收稿日期：2006-01-11；修回日期：2006-03-08

作者简介：顾静（1980-），女，山东人，硕士，从事高温电炉

及电炉配套设备研发.3设计计算3.1制冷量根据感应炉热平衡计算及实际运行经验，可知中小26

感应炉用制冷系统的设计计算

型中频感应炉约40%的热量被冷却水带走。某中频炉的功率为

25kW，因此冷却水带走的热量约为10

kW，制冷系统的计算制冷量

0＋

0为制冷剂在蒸发器中

吸收的热量，即制冷量，W；

约为24～28

W/

(m2

K

)，传热平均温差△4~6£½104＋3700m＝53m2

式中：为对流换热系数，W/(m2 K)；m为传热平均温差，℃。

冷凝器所需传热面积＝53/700＝0.076m3，则翅片管换热器的体积应≥0.076m3。

机组选型时可选择成套制冷机组，根据压缩机功率，匹配了相应风冷冷凝器及膨胀阀等部件（一般不含蒸发器），因此可省略冷凝器的设计计算。

3.4蒸发器

蒸发器常用铜管盘绕而成，置于水箱内，此种方式的换热系数约为450～500W/(m2 K

)

。蒸发温度

比水箱水温低

10℃左右，取平均传热温差为10℃，则

需要的蒸发器面积（外表面积）为

475

×

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