感應加熱爐的節能途徑

發布日期：2022-05-23 作者：西安海翔機電點擊：

感應加熱爐的節能途徑

一、中頻感應加熱爐的節能途徑：
       利用感應加熱升溫速度快，加熱時間短、節能與環保的優勢替代火焰爐與電阻爐，這是以新技術、新設備淘汰能耗高、污染環境的落后技術與設備。但在感應加熱的節能方面還應體現在感應器（感應線圈）應有較高的熱效率與電效率，故感應加熱的節能降耗有以下幾個途徑。
1）、正確選用電流頻率：
        感應加熱爐用電流頻率的正確選擇，直接影響感應器的熱效率與毛坯的加熱效率。
        例如，感應加熱圓柱體毛坯，毛坯直接D與電流穿透深度△之比，即D/△＝2.5~5.5時，其加熱效率較好；當D/△＜2.5時，毛坯的加熱的效率較低；當D/△＞5.5時，由于選用的電流頻率過高，延長了加熱時間，熱損失增加，熱效率降低，加熱效率也降低，同時使用的變頻設備費用增大。
2）、提高感應器的端電壓：
         感應器端電壓的提高，勢必增加感應線圈的匝數，從而降低感應線圈上的電流，減少了感應器的功率損失，提高了感應器電效率，同時也減少了冷卻感應線圈的用水量。提高感應器端電壓是感應節能較好的辦法，應盡量避免采用低電壓電流的感應加熱方式。
3）、正確選用感應線圈的電流密度：
         當感應器的電流一定時，選擇感應線圈純銅的截面尺寸應控制電流密度在一定范圍內。電流密度大，感應線圈的功率損失加大，感應器的電效率降低。當然感應線圈純銅的截面尺寸還決定于感應線圈匝數與感應器的幾何尺寸。
4）、選擇好的耐熱與隔熱材料：
         在感應線圈內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，提高感應器的熱效率。
5）、充分利用感應器的冷卻水：
         冷卻感應器的自來水應循環使用，節約水資源，同時冷卻水還具有一定的溫度，可用作其他，節約熱能。
二、中頻加熱爐加熱的單位產品耗電量，如：
        熱成型毛坯包括黑色與有色金屬毛坯，在采用感應加熱時，由于使用不同的電流頻率，其單位產品電量亦不同。
表-1 ：中頻感應加熱爐加熱鋼坯時耗電量的分配比例（1250℃）
項目        各項耗電量/（KW*h/t）占總功率的比例（%）
總功率          400                                       100
鋼坯             240                                       60
感應器          120                                        30
中頻變壓器 20                                           5
變壓器           8                                              2
電容器           2                                              0.5
其他（導軌等） 10                                      2.5
表-2 ：工頻感應加熱爐加熱幾種金屬毛坯時單位產品耗電量
材料    加熱溫度/℃    單位產品耗電量（KW*h/t）
鋁            450                  250~280
黃銅        750                  180~210
純銅       850                   230~260
鋼           1000                 240~300
鋼           1250                 320~400
三、中頻鍛造加熱爐（二次感應加熱鍛造）：
     由于感應加熱的特性，適宜于加熱性狀簡單的毛坯，如圓形、方形與矩形。
     有的毛坯在經過一次加熱模鍛后，其尺寸的精度達不到要求，需經過一次冷鐓加工，以達到工件尺寸要求。對于小的工件所需的冷鐓設備噸位數不大，但對于較大的工件所需的冷鐓設備噸位數較大，設備的一次投資很貴，所以有的毛坯在經過一次加熱模鍛、棄邊后的半成品采用第二次加熱，在進行熱精整鍛造，以達到工件尺寸的要求。
     當一個工件采用二次感應加熱的方式進行鍛造，即第一次將毛坯感應加熱到鍛造溫度進行模鍛，然后半成品進行第二次感應加熱再做熱精整鍛造時，若工件的產量不大，一次加熱與二次加熱可公用一個中頻感應電源，兩個感應器可并列在一個爐體上，工作時兩個感應器分別接在供電線路上輪換使用；若工件的產量較大時，一次加熱與二次加熱分別使用各自的電源與感應加熱爐，而且可將兩套感應加熱設備布置生產車間的作業線上。

本文網址：http://www.fuerja.cn/news/1175.html

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