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關(guān)于中頻感應(yīng)加熱爐的節(jié)能
一、中頻感應(yīng)加熱爐的節(jié)能途徑:
利用感應(yīng)加熱升溫速度快,加熱時(shí)間短、節(jié)能與環(huán)保的優(yōu)勢(shì)替代火焰爐與電阻爐,這是以新技術(shù)、新設(shè)備淘汰能耗高、污染環(huán)境的落后技術(shù)與設(shè)備。但在感應(yīng)加熱的節(jié)能方面還應(yīng)體現(xiàn)在感應(yīng)器(感應(yīng)線(xiàn)圈)應(yīng)有較高的熱效率與電效率,故感應(yīng)加熱的節(jié)能降耗有以下幾個(gè)途徑。
1)、正確選用電流頻率:
感應(yīng)加熱爐用電流頻率的正確選擇,直接影響感應(yīng)器的熱效率與毛坯的加熱效率。
例如,感應(yīng)加熱圓柱體毛坯,毛坯直接D與電流穿透深度△之比,即D/△=2.5~5.5時(shí),其加熱效率較好;當(dāng)D/△<2.5時(shí),毛坯的加熱的效率較低;當(dāng)D/△>5.5時(shí),由于選用的電流頻率過(guò)高,延長(zhǎng)了加熱時(shí)間,熱損失增加,熱效率降低,加熱效率也降低,同時(shí)使用的變頻設(shè)備費(fèi)用增大。
2)、提高感應(yīng)器的端電壓:
感應(yīng)器端電壓的提高,勢(shì)必增加感應(yīng)線(xiàn)圈的匝數(shù),從而降低感應(yīng)線(xiàn)圈上的電流,減少了感應(yīng)器的功率損失,提高了感應(yīng)器電效率,同時(shí)也減少了冷卻感應(yīng)線(xiàn)圈的用水量。提高感應(yīng)器端電壓是感應(yīng)節(jié)能較好的辦法,應(yīng)盡量避免采用低電壓電流的感應(yīng)加熱方式。
3)、正確選用感應(yīng)線(xiàn)圈的電流密度:
當(dāng)感應(yīng)器的電流一定時(shí),選擇感應(yīng)線(xiàn)圈純銅的截面尺寸應(yīng)控制電流密度在一定范圍內(nèi)。電流密度大,感應(yīng)線(xiàn)圈的功率損失加大,感應(yīng)器的電效率降低。當(dāng)然感應(yīng)線(xiàn)圈純銅的截面尺寸還決定于感應(yīng)線(xiàn)圈匝數(shù)與感應(yīng)器的幾何尺寸。
4)、選擇好的耐熱與隔熱材料:
在感應(yīng)線(xiàn)圈內(nèi)爐襯有耐熱層與隔熱層,選擇絕緣性能好的材料,并有一定的厚度,起到好的隔熱作用,減少毛坯的傳熱損失,提高感應(yīng)器的熱效率。
5)、充分利用感應(yīng)器的冷卻水:
冷卻感應(yīng)器的自來(lái)水應(yīng)循環(huán)使用,節(jié)約水資源,同時(shí)冷卻水還具有一定的溫度,可用作其他,節(jié)約熱能。
二、中頻加熱爐加熱的單位產(chǎn)品耗電量,如:
熱成型毛坯包括黑色與有色金屬毛坯,在采用感應(yīng)加熱時(shí),由于使用不同的電流頻率,其單位產(chǎn)品電量亦不同。
表-1 :中頻感應(yīng)加熱爐加熱鋼坯時(shí)耗電量的分配比例(1250℃)
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項(xiàng)目
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各項(xiàng)耗電量/(KW*h/t)
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占總功率的比例(%)
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總功率
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400
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100
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鋼坯
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240
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60
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感應(yīng)器
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120
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30
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中頻變壓器
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20
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5
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變壓器
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8
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2
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電容器
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2
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0.5
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其他(導(dǎo)軌等)
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10
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2.5
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表-2 :工頻感應(yīng)加熱爐加熱幾種金屬毛坯時(shí)單位產(chǎn)品耗電量
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材料
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加熱溫度/℃
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單位產(chǎn)品耗電量(KW*h/t)
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鋁
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450
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250~280
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黃銅
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750
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180~210
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純銅
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850
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230~260
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鋼
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1000
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240~300
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鋼
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1250
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320~400
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三、中頻鍛造加熱爐(二次感應(yīng)加熱鍛造):
由于感應(yīng)加熱的特性,適宜于加熱性狀簡(jiǎn)單的毛坯,如圓形、方形與矩形。
有的毛坯在經(jīng)過(guò)一次加熱模鍛后,其尺寸的精度達(dá)不到要求,需經(jīng)過(guò)一次冷鐓加工,以達(dá)到工件尺寸要求。對(duì)于小的工件所需的冷鐓設(shè)備噸位數(shù)不大,但對(duì)于較大的工件所需的冷鐓設(shè)備噸位數(shù)較大,設(shè)備的一次投資很貴,所以有的毛坯在經(jīng)過(guò)一次加熱模鍛、棄邊后的半成品采用第二次加熱,在進(jìn)行熱精整鍛造,以達(dá)到工件尺寸的要求。
當(dāng)一個(gè)工件采用二次感應(yīng)加熱的方式進(jìn)行鍛造,即第一次將毛坯感應(yīng)加熱到鍛造溫度進(jìn)行模鍛,然后半成品進(jìn)行第二次感應(yīng)加熱再做熱精整鍛造時(shí),若工件的產(chǎn)量不大,一次加熱與二次加熱可公用一個(gè)中頻感應(yīng)電源,兩個(gè)感應(yīng)器可并列在一個(gè)爐體上,工作時(shí)兩個(gè)感應(yīng)器分別接在供電線(xiàn)路上輪換使用;若工件的產(chǎn)量較大時(shí),一次加熱與二次加熱分別使用各自的電源與感應(yīng)加熱爐,而且可將兩套感應(yīng)加熱設(shè)備布置生產(chǎn)車(chē)間的作業(yè)線(xiàn)上。



