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感应加热炉的节能途径

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感应加热炉的节能途径
一、中频感应加热炉的节能途径:
       利用感应加热升温速度快,加热时间短、节能与环保的优势替代火焰炉与电阻炉,这是以新技术、新设备淘汰能耗高、污染环境的落后技术与设备。但在感应加热的节能方面还应体现在感应器(感应线圈)应有较高的热效率与电效率,故感应加热的节能降耗有以下几个途径。
1)、正确选用电流频率:
        感应加热炉用电流频率的正确选择,直接影响感应器的热效率与毛坯的加热效率。
        例如,感应加热圆柱体毛坯,毛坯直接D与电流穿透深度△之比,即D/△=2.5~5.5时,其加热效率较好;当D/△<2.5时,毛坯的加热的效率较低;当D/△>5.5时,由于选用的电流频率过高,延长了加热时间,热损失增加,热效率降低,加热效率也降低,同时使用的变频设备费用增大。
2)、提高感应器的端电压:
         感应器端电压的提高,势必增加感应线圈的匝数,从而降低感应线圈上的电流,减少了感应器的功率损失,提高了感应器电效率,同时也减少了冷却感应线圈的用水量。提高感应器端电压是感应节能较好的办法,应尽量避免采用低电压电流的感应加热方式。
3)、正确选用感应线圈的电流密度:
         当感应器的电流一定时,选择感应线圈纯铜的截面尺寸应控制电流密度在一定范围内。电流密度大,感应线圈的功率损失加大,感应器的电效率降低。当然感应线圈纯铜的截面尺寸还决定于感应线圈匝数与感应器的几何尺寸。
4)、选择好的耐热与隔热材料:
         在感应线圈内炉衬有耐热层与隔热层,选择绝缘性能好的材料,并有一定的厚度,起到好的隔热作用,减少毛坯的传热损失,提高感应器的热效率。
5)、充分利用感应器的冷却水:
         冷却感应器的自来水应循环使用,节约水资源,同时冷却水还具有一定的温度,可用作其他,节约热能。
二、中频加热炉加热的单位产品耗电量,如:
        热成型毛坯包括黑色与有色金属毛坯,在采用感应加热时,由于使用不同的电流频率,其单位产品电量亦不同。
  表-1 :中频感应加热炉加热钢坯时耗电量的分配比例(1250℃)
项目        各项耗电量/(KW*h/t)  占总功率的比例(%)
总功率          400                                       100
钢坯              240                                        60
感应器          120                                        30
中频变压器   20                                            5
变压器           8                                              2
电容器           2                                              0.5
其他(导轨等) 10                                      2.5
  表-2 :工频感应加热炉加热几种金属毛坯时单位产品耗电量
材料     加热温度/℃    单位产品耗电量(KW*h/t)
铝            450                  250~280
黄铜        750                  180~210
纯铜        850                   230~260
钢           1000                 240~300
钢           1250                 320~400
三、中频锻造加热炉(二次感应加热锻造):
     由于感应加热的特性,适宜于加热性状简单的毛坯,如圆形、方形与矩形。
     有的毛坯在经过一次加热模锻后,其尺寸的精度达不到要求,需经过一次冷镦加工,以达到工件尺寸要求。对于小的工件所需的冷镦设备吨位数不大,但对于较大的工件所需的冷镦设备吨位数较大,设备的一次投资很贵,所以有的毛坯在经过一次加热模锻、弃边后的半成品采用第二次加热,在进行热精整锻造,以达到工件尺寸的要求。
     当一个工件采用二次感应加热的方式进行锻造,即第一次将毛坯感应加热到锻造温度进行模锻,然后半成品进行第二次感应加热再做热精整锻造时,若工件的产量不大,一次加热与二次加热可公用一个中频感应电源,两个感应器可并列在一个炉体上,工作时两个感应器分别接在供电线路上轮换使用;若工件的产量较大时,一次加热与二次加热分别使用各自的电源与感应加热炉,而且可将两套感应加热设备布置生产车间的作业线上。
2021年10月9日 06:50
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