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吹膜挤出机的电磁感应加热系统建模与有限元模拟研究

发布时间:2018-09-14 07:50
【摘要】:为实现吹膜挤出机在电磁感应加热条件下能效的定量分析,对吹膜挤出机电磁感应加热的三维有限元模型进行了研究,导出了对应于指定机筒和螺杆材料的电流透入深度与电磁感应加热器的各设计参数之间的关系;分析了挤出机的机筒与螺杆等关键部件在电磁感应三段式分区加热条件下的磁场分布、电流密度场分布及焦耳热能分布的相对趋势。结果表明,感应磁场主要分布在机筒内表面,而相应的感应电流主要分布在机筒外层,且当机筒上缠绕的3组匝数相同的电磁感应加热线圈中加载有大小相等、方向相同的交变电流时,电流密度和产生的焦耳热能集中在机筒和螺杆的中部,而适当增加进料段与计量段加热区所对应的两组线圈匝数可获得较为均匀的电磁感应加热效果。相对于电阻式加热,电磁感应加热的能量损耗较小,是一种环保节能的吹膜挤出机加热方式。
[Abstract]:In order to realize the quantitative analysis of the energy efficiency of the blown film extruder under the condition of electromagnetic induction heating, the three-dimensional finite element model of the electromagnetic induction heating of the blown film extruder was studied. The relationship between the penetration depth of the current and the design parameters of the electromagnetic induction heater is derived. The relative trends of magnetic field, current density field and Joule thermal energy distribution of the key components of extruder such as barrel and screw are analyzed under the condition of electromagnetic induction three-stage subzone heating. The results show that the inductive magnetic field is mainly distributed on the inner surface of the cylinder, and the corresponding inductive current is mainly distributed in the outer layer of the cylinder, and three groups of electromagnetic induction heating coils with the same number of turns are loaded with the same size. At the same direction of alternating current, the current density and the generated Joule heat energy are concentrated in the middle of the cylinder and screw, and the more uniform electromagnetic induction heating effect can be obtained by increasing the number of coils corresponding to the heating region of the feeding section and the metering section. Compared with resistive heating, electromagnetic induction heating has less energy loss and is a kind of environmental protection and energy saving blowing film extruder heating method.
【作者单位】: 中南民族大学计算机科学学院;武汉同创塑料机械有限公司;
【分类号】:TM924.01

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号:2242047

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