小型薄壁黄铜管高频感应加热感应器设计与仿真

"基于小型薄壁黄铜管端头高频感应加热的感应器设计" 本文主要探讨了在新型健康环保的铜材供水系统中，如何利用高频感应加热技术对小型薄壁黄铜管端头进行局部加热，以实现管端向内挤压增厚，从而节约铜材料。黄铜因其优秀的机械性能、延展性、耐腐蚀性以及对水质的有利影响，广泛应用于供水系统。然而，铜价的上涨使得节省铜材料成为行业迫切需要解决的问题。 作者熊禹、周强和周辉针对这一挑战，提出了一个创新的设计方案——采用高频电磁感应加热方法。这种方法通过在黄铜管两端设置特制的感应器，将铜管加热至挤压成型所需的高温。感应器的设计计算考虑了黄铜管的尺寸、壁厚以及加热段的长度，以确保加热效率和精确性。 文章详细阐述了感应器设计的关键步骤。首先，研究对象分析和加热频率选择至关重要。由于黄铜管尺寸小、壁薄，且需要快速而精准地加热特定区域，因此选择了适合的高频。黄铜管尺寸为外径20.6mm，壁厚0.8mm，加热后壁厚需增加至1.5mm，加热段长度为25mm。铜的高导热性要求加热过程必须迅速，以防止热量快速散失。 接下来，文章介绍了感应器的设计计算，包括感应器线圈的形状、尺寸和材料选择，以及电源频率和功率的确定。这些参数直接影响到加热效率和温度控制。此外，作者利用ANSYS软件进行了热仿真，以验证设计的可行性。仿真结果显示，设计的感应器能够有效实现预期的加热效果，将铜管两端加热到700℃的热成型温度，满足挤压加工要求。 文章的关键词聚焦于薄壁黄铜管、高频、感应加热和感应器设计。通过这种技术，不仅可以节省铜材料，还能提高生产效率和产品质量，对建筑供水系统的可持续发展具有积极意义。该文提供了一种高效、节能的解决方案，为铜材加工领域的技术创新提供了有价值的参考。