(高清版)GBT 10066.32-2021 电热和电磁处理装置的试验方法 第32部分：感应透热装置

Testmethodsforelectroheatingandelectromagneticprocessin国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会 I 1 1 1 5 6 6 7 79试验方法 7附录A(资料性)能效评估 附录B(资料性)能效有关情况的直观图示 附录C(资料性)能回收率 附录D(资料性)用能评估 附录AA(规范性)与感应透热设备主电路有关的符号和定义的图解 附录BB(资料性)本文件所用符号 附录CC(规范性)坯料温度均匀度△0。的测定 图AA.1感应透热设备的基本主电路 图AA.2具有一个整流变压器以及几个半导体变频电源和补偿电路/负荷的感应透热设备主电路 热设备主电路 图AA.4补偿电路示例 表CC.1坯料测温点布置 22I a)用规范性引用的GB/T10066.1—2019替换了IEC60398:2015,两个文件之间的一致性程度b)通过引用GB/T10066.1—2019《电热和电磁处理装置的试验方法第1部分：通用部分》ⅡⅢ电热和电磁处理装置是国民经济各工业部门的重要热工艺装备。该装置中的电热装置按10种不其产品标准提供了必要条件。在这方面，我国已建立了GB/T10066《电热和电磁处理装置的试 GB/T10066各部分均不同程度采用相应IEC及第7部分、第8部分、第12部分和第32部分所采用的IEC标准最新版均由我国主导制定。对GB/T10066.1—2019中分条款进行补充的分条款从101起进行编号。补充的附录以AA、BB1GB/T5959.1—2019电热和电磁处理装置的安全第1部分：通用要求(IEC60519-1:2015,GB5959.3—2008电热装置的安全第3部分：对感应和导电加热装置以及感应熔炼装置的特殊GB/T10066.1—2019电热和电磁处理装置的试验方法第1部分：通用部分(IEC60398:2015,2b)电压U₂(均方根值);d)有功功率P₂。感应透热设备补偿电路compensatedcircuitofind试验坯料质量massoftestbillet3坯料初始温度startingtemperatureofbillet透热周期开始时坯料的温度。坯料最终温度finaltemperatureofbillet透热周期的保温阶段结束时坯料所达到的温度。坯料额定温度ratedtemperatureofbillet感应透热设备设计时规定并在铭牌上标出的对某材质坯料进行透热所要求的温度。坯料温度均匀度temperaturehomogeneityofbillet坯料经加热和保温后出料时的温度均匀程度，以在坯料各测温点上测得的温度与坯料额定温度的温差(可正可负)范围来表示，或对圆形或长方形等的等截面长坯料也可用横向(径向)温差和纵向温差来表示。等截面长坯料经加热和保温后出料时坯料横截面上边缘部位与中心部位间的温差(可正可负)范围。坯料纵向温差longitudinaltemperaturedifferenceofbillet等截面长坯料经加热和保温后出料时，坯料纵向方向上最高温度与最低温度之差。感应透热设备运行在额定状态下，冷却水进入加热感应器冷却水回路时的温度。冷却水出口温度outlettemperatureofcoolingwater感应透热设备运行在额定状态下，冷却水流出加热感应器冷却水回路时的温度。设备额定工作状态equipmentdutyatratedconditionsratedequipm感应透热设备在规定炉衬和坯料尺寸、规定坯料量、额定功率和额定频率范围并且电压和电流不超4设备的保温功率holdingpoweroftheequipPE在规定时间段内供给感应透热装置的电能，包括设备的有设备/装置的单位电耗specificelectrica在间歇加热式装置的一个完整作业周期中或连续加热式和多级加热式装置的某较长规定时间段g在间歇加热式装置的一个完整作业周期中或连续加热式和多级加热式装置的某较长规定时间段设备/装置的加热效率heatingefficiencyoftheequ在间歇加热式装置的一个完整作业周期中或连续加热式和多级加热式装置的某较长规定时间段5代替(GB/T10066.1—2019本条的第一段):整个试验期间应遵照GB/T5959.1—2019、GB5959.3—2008和制造厂使用说明书的相关安热态试验应在新炉衬情况下进行，其尺寸和材料应由制造厂和用户商定。对试验坯料的要求见 6感应透热设备主电路各电气参数的测量位置见图AA.1～图AA.7或补充了GB/T10066.1—2019和Gb)冷却水回路的密封性试验(见9.109);a)冷却水温升的测量(见9.101);b)感应透热设备主电路输入功率和功率因数的测定(见9.102);d)坯料温度均匀度的测定(见9.104);8应在感应透热设备处于额定工作状态(见3.121)的热态(见3.123和4.4)下测量有功功率P,并能通过测量电流I和电压U来测定视在功率S,见图AA.1。功率因数λ可由有功功率与视在功率之比试验应在装有规定坯料的感应透热设备已正常运行足够长时间并确保其已处于热态(见3.123和量(见图AA.1)。 ——或在用于加热和保温的加热感应器都由同一个整流变压器供电的情况(见图AA.2),保温电——或在用于加热和保温的加热感应器都由同一个整流器供电的情况(见图AA.3),在功率较稳的直流输入功率P9.105单位电耗e./e₁和生产率g的测定测量应在感应透热设备已正常运行足够长时间并确保其已处于热态(见3.123和4.4)下进行。感9感应透热设备有功电耗E.及其机电附属设备的有功电耗E。以及被透热的试验坯料质量Geat。感应透热装置的单位电耗e;为上述测量的E和E.与G之比，感应透热设备的单位电耗e。为上述测量的E.与Gm之比。生产率g为该Gm与作业周期时间之比。取上述多次作业周b)连续加热式和多级加热式装置在装置连续运行的较长规定时间段(视坯料大小而定不应小于4h感应透热设备/装置单位电耗ee/e;的计算与前面a)相同。生产率为该Gwa与规定时间段时 (1)ηi=emin/e₁×100% (2)emin=0.278cp(T)·△T (3)(资料性)GB/T10066.1—2019的附录B适用。能回收率GB/T10066.1—2019的附录D适用。(规范性)与感应透热设备主电路有关的符号和定义的图解AA.1感应透热设备主电路图AA.1感应透热设备的基本主电路图AA.2具有一个整流变压器以及几个半导体变频电源和补偿电路/负荷的感应透热设备主电路和补偿电路/负荷的感应透热设备主电路AA.2电源示例电源可以是：带抽头的变压器或其他电压调节装置十负荷通断接触器；Ⅱ三相电源，用于工频单相感应透热设备在I的基础上另加相平衡设备；Ⅲ三相电源，用于非工频的单相感应透热设备半导体变频电源，包括开关装置和整流变压器(对功率较大变频电源),见图AA.2和图AA.3;IV三相电源，用于有多个加热感应器的感应透热设备配置与Ⅱ相同，若三个相同加热感应器和负荷分别接各相，则可省去相平衡设备。AA.3补偿电路示例图AA.4补偿电路示例eEEEEEff₂fefgIIIPP₂P。PP₁PSU0θ00(资料性)本文件所用符号术语在正弦条件下感应透热设备主电路的功率因数坯料的比热感应透热设备的单位电耗感应透热装置的单位电耗坯料理论最小单位电耗感应透热设备的有功电耗感应透热装置的有功电耗感应透热设备的无功电耗给保温补偿电路/负荷供电的半导体变频电源的电耗感应透热设备主电路供电线路频率补偿电路输入端频率(=f₂)加热感应器端子间的频率电源输出端电流补偿电路输入端电流(=I₂)感应透热设备加热感应器吸收的电流感应透热设备主电路供电线路的有功功率电源输出端有功功率感应透热设备的保温功率感应透热设备加热感应器吸收的功率给保温补偿电路/负荷供电的串联型逆变器的直流输入功率感应透热设备主电路供电线路的视在功率感应透热设备主电路供电线路的电压电源输出端电压补偿电路输入端电压感应透热设备加热感应器端子间的电压坯料最终温度坯料额定温度坯料初始温度冷却水入口温度冷却水出口温度坯料温度均匀度坯料纵向温差坯料径向温差λ感应透热设备主电路的功率因数感应透热设备的加热效率感应透热装置的加热效率+整流器效率整流变压器效率(规范性)a)坯料温度均匀度的测定在感应透热设备已正常运行足够长时间并确保已处于热态(见3.123b)温度的测量应按GB/T10066.1—2019中6.5及本附录的补充规定。试验用测温仪表和温度这是一种根据测温点的要求(见CC.3)将热电偶埋入并定位于预先打好的位于试验坯料表层采取措施保证热电偶头位于规定位置并与坯料紧密接触。该法可测量坯料的3D温度分布，建立在电磁场Maxwell方程和热力场Fourier方程基础上的数值模拟能求解和分析被感应透大大降低进行实验的费用和减少误差。对该法的一般要求应按第 AA较小和较扁 表CC.1坯料测温点布置(续)圆形小直径注；图中阿拉伯数字为测温点标号，括号内的为相对端面或侧面的标号。CC.4测定方法CC.4.1间歇加热式感应透热装置间歇加热式感应透热装置坯料温度均匀度的测定方法有以下三种：a)表面测量法当采用红外摄像仪和光学高温计测温时，应按CC.1和CC.2a)的要求连续对不少于4件(视坯料大小，大坯料可取少)刚移出保温感应器的偶数件坯料进行试验。对每个刚出来的坯料，应马上依次测量坯料两端面和两侧面上的温度分布。前后两件坯料各测温表面的测量顺序正好向反，以消除测量先后对温度测量的影响。由于输出坯料表面的快速冷却和氧化(尤其是端表面),每件坯料的循环测量时间应尽量短，不宜超过10s～20s,取决于坯料大小和额定温度高低。全部测量结束并求得各点温度读数