1. Общие сведения:

Элементы нагрева при сушке материалов, сельхозпродуктов, а также при обогреве парников, теплиц и пола осуществляется с помощью специальных нагревателей, и широко применяются на сельскохозяйственных предприятиях.

Индукционный нагрев осуществляется в переменном магнитном поле вихревыми токами, наводимыми в проводниках по законам электромагнитной индукции. В зависимости от применяемых частот установки индукционного нагрева бывают:

1. Промышленной (низкой) частоты -50 Гц;

2. Средней (повышенной) частоты -до 10 кГц; .

3. Высокой частоты - свыше 10 кГц.

Основными элементами низкотемпературного индукционного нагревателя (рис.1) является токопроводящий стальной стержень 1 (диаметром 8-14 мм), изоляционная прокладка (например, асбест толщиной 4-6 мм) и стальная труба 3 (диаметром 14-25 мм)

Принцип действия нагревателя заключается в следующем: при протекании переменного тока по стержню 1 возникает переменный магнитный поток, пронизывающий изоляцию 2 и наводящий вихревые токи в трубе 3, которая нагревается ими до определенной температуры.

В основу расчета индукционных нагревателей положены уравнения Максвелла:

(1)

(2)

Рис.1. Схема индукционного низкотемпературного нагревателя

1 - токопроводящий стальной стержень; 2 - изоляционная прокладка; 3 - стальная труба

А также выражение вектора Пойнтинга:

(3)

На основании приведенных уравнений представляется возможным найти напряженность электромагнитного поля, а затем поглощаемую индукционным устройством мощность и его электрические параметры.

В результате решения приведенных выше уравнений (1-3) удельная мощность, поглощаемая трубой, будет равна:

; Вт/см² (4)

где Не - напряженность магнитного поля на поверхности стержня или внутренней поверхности трубы.

Глубина проникновения электромагнитной волны в толщу стержня или трубы:

(5)

Учитывая глубину проникновения электромагнитной волны в глубь металла, предусматривается применение стальных труб с толщиной стенки, равной двойной глубине проникновения электромагнитной волны.