Ang mga Brazing Aluminium Tubes nga adunay Induction Heating

Induction Brazing Aluminium Tubes nga adunay High Frequency Induction Heating

Ang mga nobela aplikasyon nga mga lugar sa Induction heating kinahanglan nga analisahon ang pag-apud-apod sa temperatura sa sulud sa mga giinit nga sangkap nga gikonsiderar ang katugbang nga mga istruktura ug ang mga materyal nga kabtangan. Ang pamaagi nga adunay kinutuban nga elemento (FEM) naghatag usa ka kusug nga galamiton aron mahimo ang ingon nga mga pag-analisar ug pag-optimize sa mga proseso sa pagpainit sa induction pinaagi sa inubanan nga electromagnetic ug thermal numerical analysis ug simulation.

Ang punoan nga katuyoan sa kini nga kontribusyon mao ang ipakita ang posibilidad nga magamit ang tama, sopistikado ug episyente nga induction brazing nga teknolohiya alang sa paggama sa mga solar collector pinauyon sa numerikal nga simulation ug gihimo nga mga eksperimento.

Paghubit sa problema

Ang kini nga trabaho adunay kalabutan sa laraw sa mga sangkap alang sa mga solar nga kolektor nga angay alang sa proseso sa pag-brazing, nga mao ang mga bahin sa pagkolekta og tubo (Fig. 1a). Ang mga tubo gihimo gikan sa Al nga haluang metal sa tipo nga AW 3000 nga adunay sangkap nga kemikal nga gihatag sa Talaan 1. Alang sa pag-brazing, gigamit ang haluang metal nga Al 104 (Talaan 2) kauban ang pagkabag-o sa Braze Tec 32/80 diin ang mga residu dili -corrosive. Ang agwat sa temperatura taliwala sa temperatura nga solidus ug likido alang sa Al 104 nga brazing alloy gikan sa 575 ° C hangtod 585 ° C. Ang temperatura nga solidus sa materyal nga tubo mao ang 650 ° C.

Talaan 1 Ang sangkap nga kemikal sa AW 3000 nga haluang metal [wt. %]

Si Fe Cu Mn Mg Zn Cr Al
0.05-0.15 0.06-0.35 max 0.1 0.3-0.6 0.02-0.20 0.05-0.3 max 0.25 balanse

Talaan 2 Ang komposisyon sa kemikal sa brazing alloy sa Al 104 nga tipo [wt. %]

Si Fe Cu Mn Mg Zn Ti Al
11-13 0.6 max 0.3 0.15 0.1 0.2 max 0.15 balanse

Ang proseso sa brazing nagtuo nga ang aplikasyon sa pagpainit sa induction. Gikinahanglan nga idisenyo ang sistema sa pagpainit sa induction sa paagiha nga ang temperatura sa brazing kinahanglan makab-ot sa hiniusa nga sona (brazed metal - brazing alloy) sa parehas nga oras. Gikan sa kini nga panan-aw, usa ka husto nga pagpili nga induction coil, ang mga geometry ug mga parameter sa operasyon niini (labi na ang kadaghan ug ang gigikanan karon) hinungdanon kaayo. Ang porma ug sukat sa gidisenyo nga coil sa induction nga gipabugnaw sa tubig nga gipakita sa Fig. 1b

Ang epekto sa mga may kalabutan nga mga parameter sa pagpainit sa induction sa pag-apod-apod sa temperatura sa mga bahin nga brazed gisusi gamit ang numero nga simulation sa pagpainit sa induction nga gigamit ang code sa programa nga ANSYS 10.0.

Modelo sa simulation

Nahiuyon sa pamaagi sa solusyon sa gihiusa nga mga problema sa electromagnetic ug kainit pinaagi sa pag-gamit sa ANSYS 10.0 software [3-5], ang modelo sa simulation sa induction nga proseso sa pagpainit alang sa brazing gihimo lakip ang mga kahimtang nga geometriko, pisikal, ug una ug utlanan. Ang nag-unang katuyoan sa numero nga simulation aron mahibal-an ang labing kaangay nga mga parameter sa pagpainit sa induction (ang frequency ug ang gigikanan karon) aron makuha ang gikinahanglan nga pag-apod-apod sa temperatura sa zone nga hiniusa nga pagporma.

Ang gisugyot nga 3D-model (Larawan 2) alang sa pagtuki sa electromagnetic naglangkob sa modelo sa mga tubo, brazing alloy, cooled sa tubig nga induction coil ug palibot nga hangin (wala gipakita sa Fig. 2). Sa pag-analisar sa kainit, ang mga tubo lamang ug brazing alloy ang gikonsiderar. Ang usa ka detalye sa mata nga gihimo gikan sa linear, 8-node nga mga elemento sa zone sa hiniusa nga pagporma gihulagway sa Fig. 2b.

Fig. 2 a) Geometrical model alang sa pagtuki sa electromagnetic nga wala ang palibot nga hangin ug b) detalye sa 3D mesh nga namugna sa zone nga hiniusa nga pagporma. Ang pagsalig sa temperatura sa elektrisidad ug kainit nga mga kinaiya sa AW 3000 nga haluang metal ug Al 104 nga brazing alloy nga nakuha gamit ang JMatPro software [6]. Pagsunud gikan sa katinuud nga ang gigamit nga mga materyales dili magnetiko, ang ilang relatibong pagkamatuhup µr = 1.

Ang pasiunang temperatura sa mga materyales nga brazed mao ang 20 ° C. Ang hingpit nga mga kontak sa kuryente ug kainit sa mga utlanan nga bahin sa mga materyal unta. Ang kasubsob sa karon nga gigikanan sa induction coil unta 350 kHz. Ang kantidad sa kasamtangan nga gigikanan gihubit gikan sa sal-ang gikan sa 600 A hangtod 700 A. Ang pagpabugnaw sa mga tubo nga brazed pinaagi sa libre nga kombeksyon ug radiation sa hangin nga adunay temperatura nga 20 ° C gikonsidera. Gihiusa ang hiniusa nga koepisyent sa pagbalhin sa kainit nga nagsalig sa temperatura sa ibabaw sa mga brazed nga bahin. Sa Fig. 3, ang pag-apud-apod sa temperatura sa mga sangkap nga brazed pagkahuman sa pagkab-ot sa gikinahanglan nga temperatura sa hiniusa nga sona gipakita alang sa pinili nga mga kantidad sa gigamit nga mga sulud nga gigikanan sa induction heating coil. Ang oras nga 36 segundo nga gigamit ang gigikanan karon nga 600 A ingon og medyo taas. Ang paspas nga pagpainit nga gigamit ang karon nga gigikanan nga 700 A dili igo alang sa pagtunaw sa Al 104 brazing alloy. Tungod niini ang gigikanan karon nga gibanabana nga lebel sa 620 A hangtod 640 A girekomenda nga mosangput sa mga oras nga brazing gikan 25 hangtod 27.5 segundo ……

Ang mga Brazing Aluminium Tubes nga adunay Induction Heating

=