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1、感應(yīng)加熱的原理是把電能通過電磁能的相互轉(zhuǎn)換,*終轉(zhuǎn)化成金屬內(nèi)部的熱能,達(dá)到加熱的目的。線圈與被加熱金屬并不直接接觸,能量是通過電磁感應(yīng)傳遞。即以烘缸加熱為例電磁感應(yīng)直接作用于缸體發(fā)熱,由缸體傳導(dǎo)加熱定型。
蒸汽鍋爐、導(dǎo)熱油、電阻絲(包括紅外線)與電磁感應(yīng)加熱相比較1、加熱方式: 蒸汽鍋爐: 間接加熱,熱傳導(dǎo)給缸面,熱損大。導(dǎo)熱油: 間接加熱,熱傳導(dǎo)給缸面,熱損較大。電阻絲(包括紅外線):間接加熱,熱傳導(dǎo)給缸面,熱損較大。電磁感應(yīng)加熱:直接加熱缸面,利用渦流效應(yīng),使金屬自身溫度勻速升高,受熱均勻,熱利用率達(dá)95%以上。2、加熱速度:蒸汽鍋爐: 慢,需提前開鍋爐,生成蒸汽。高頻電磁感應(yīng)技術(shù)是目前在使用電加熱領(lǐng)域的前沿技術(shù),對金屬材料的加熱效率最gao高、速度最快,且低耗環(huán)保。導(dǎo)熱油: 慢,需提前對導(dǎo)熱油加熱。電阻絲(包括紅外線):慢,需提前把自身溫度加起來再烘熱周圍載體。電磁感應(yīng)加熱:加熱速度快,10分鐘左右可達(dá)工藝要求。
造紙采用電磁加熱優(yōu)勢:
目前造紙毛毯熱定型加工的方式主要有電熱紅外輻射、熱風(fēng)式對流、導(dǎo)熱油滾筒表面接觸傳導(dǎo)式等方式定型。各種定型方式都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。隨著能源愈趨緊張,煤、油、電等能源必將上漲已經(jīng)成為目前社會共識。加之造紙工藝的不斷提高,對造紙毛毯的質(zhì)量要求也越來越高?!案袘?yīng)加熱”是一種合適的加熱方式,具有熱效率高、加熱均勻、安全等特點(diǎn),在鋼鐵冶煉、汽車制造等行業(yè)已有成功應(yīng)用。原有的定型方式存在著,能耗高、自動化程度低、定型效果不理想等諸多問題。因此迫切需要一種或多種新型的更為節(jié)能、有效的生產(chǎn)加熱方式,應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中。――電磁感應(yīng)加熱技術(shù)即是其中一種效率較高的升級換代生產(chǎn)技術(shù)。
佛山市佑華電子科技有限公司專業(yè)研發(fā)制造電磁感應(yīng)加熱器,塑膠加熱、熱風(fēng)系統(tǒng)加熱、采暖爐應(yīng)用、家用電磁熱水器、導(dǎo)油鍋爐加熱、電磁蒸汽鍋爐、電磁真空(連續(xù))干燥系統(tǒng)、電磁感應(yīng)爐應(yīng)用、金屬熱處理應(yīng)用、油田及輸油管加熱應(yīng)用… 其它電磁加熱應(yīng)用?!?
佛山佑華電子科技有限公司作為國內(nèi)工業(yè)用電磁加熱節(jié)能技術(shù)的先驅(qū),國家倡導(dǎo)節(jié)能工程重點(diǎn)示范單位,本著響應(yīng)國家提出的節(jié)能降耗為宗旨,憑借自身高新科技優(yōu)勢,長期立足于電磁加熱節(jié)能產(chǎn)品(電磁加熱圈、電磁加熱控制器)的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和技術(shù)應(yīng)用方案的提供,并處于全國領(lǐng)導(dǎo)地位。然而這一技術(shù)還未被廣泛使用,在金屬加工領(lǐng)域占絕大份額的電加熱設(shè)備依然使用的是傳統(tǒng)的電阻絲加熱方式。
目前在造紙行業(yè)中,國內(nèi)外大小廠家廣泛采用的仍然是傳統(tǒng)的油加熱和蒸汽加熱造紙烘缸。在多年的生產(chǎn)過程中,傳統(tǒng)造紙烘缸設(shè)備暴露出諸多的不足:能源利用率低、設(shè)備投資大、污染環(huán)境、生產(chǎn)事故頻發(fā)等。隨著近些年國際上能源緊缺現(xiàn)象的加劇以及人們環(huán)保意識的增強(qiáng),各個工業(yè)部門都在不斷改造老舊的設(shè)備,開發(fā)節(jié)能的新型設(shè)備。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,節(jié)電技術(shù)層出不窮,電磁加熱技術(shù)是眾多節(jié)能技術(shù)中的一種。作為造紙生產(chǎn)線中的耗能大戶,加熱烘缸的改造,需要從根本上改變由熱油和過熱蒸汽作為加熱介質(zhì)的加熱方式,尋找一種簡單方便又無污染的替代方案。
“感應(yīng)加熱”是一種合適的加熱方式,具有熱、加熱均勻、安全等特點(diǎn),在鋼鐵冶煉、汽車制造等行業(yè)已有成功應(yīng)用。本文將“感應(yīng)加熱”應(yīng)用到造紙烘缸設(shè)備的開發(fā)中,設(shè)計(jì)了一個小型試驗(yàn)紙機(jī)中頻感應(yīng)烘缸,并利用SIEMENS S7-200系列PLC產(chǎn)品,開發(fā)了一套成本低、控制精準(zhǔn)、操作方便的控制系統(tǒng)。因電磁加熱是通過電磁感應(yīng)使料筒自動發(fā)熱,能夠充分、均勻的給原料加熱,從而提高產(chǎn)品質(zhì)量。經(jīng)過調(diào)試運(yùn)行,電磁感應(yīng)烘缸完全可以滿足原有生產(chǎn)工藝的要求,運(yùn)行穩(wěn)定,節(jié)能效果明顯,可以作為傳統(tǒng)烘缸的替代產(chǎn)品,有廣闊的市場前景。
系統(tǒng)生產(chǎn)的過程中,烘缸設(shè)備是需要一直轉(zhuǎn)動的,如何將電感線圈與轉(zhuǎn)動的烘缸設(shè)備組合在一起,既滿足線圈與烘缸設(shè)備之間傳遞能量的需要,又不影響烘缸的轉(zhuǎn)動,生產(chǎn)過程中的引致等操作,在物理實(shí)現(xiàn)上還必須簡單實(shí)用,這種線圈與烘缸的組合方式稱為電磁烘缸的物理組構(gòu)。另外,也可以把電源直接輸入到電磁控制器,原有的溫度控制器直接用來控制電磁控制器。
造紙烘缸主要由烘缸體、烘缸罩、以及變頻電機(jī)和齒輪箱組成。與傳統(tǒng)的油熱烘缸和蒸汽烘缸不同,電磁烘缸體內(nèi)部不需要通入加熱介質(zhì),不需要封閉,只需要三根輻條支撐在內(nèi)缸體表面即可。烘缸罩位于烘缸缸體的頂部,可以上下活動。當(dāng)需要引紙時(shí),通過控制箱上的按鈕可以將烘缸罩抬起,此時(shí)電磁烘缸停止加熱;當(dāng)引紙操作完成,正常操作時(shí)候,放下烘缸罩,感應(yīng)電路對烘缸加熱。烘缸內(nèi)熱量傳遞主要靠傳導(dǎo),因受凝結(jié)水瞙的阻礙,傳熱系數(shù)比較低,缸面溫度分布不均勻。烘缸罩的抬升與降落采用手動方式,配置小型空氣壓縮機(jī)。利用上下行程開關(guān),保證烘缸罩降落時(shí)與缸體表面有合適的間距。
2.2 造紙生產(chǎn)工藝流程
在造紙生產(chǎn)工藝流程中,紙漿過濾去水之后,形成薄薄的一層附著在傳動帶上。這些潮濕的紙漿先被傳送到幾個烘箱中,經(jīng)初步的烘烤去掉一些水分。烘箱中自上而下吹入100℃以上的熱空氣,熱風(fēng)的溫度可以調(diào)節(jié)。潮濕的紙漿薄層在熱空氣中一部分水分揮發(fā),水蒸氣隨熱風(fēng)吹走,達(dá)到預(yù)烘干的目的。電磁感應(yīng)加熱方式具有以下優(yōu)點(diǎn):●加熱速度快,效率高,能源效率可達(dá)90%以上,因而更為節(jié)能。潮濕的紙張從烘箱中出來以后,再到表面溫度1400℃左右的烘缸上烘烤,去掉剩余的大部分水分。烘缸表面的溫度需要根據(jù)不同的紙張厚度和紙張材質(zhì),以及走紙的速度來上下調(diào)整。
本課題開發(fā)的造紙系統(tǒng),在整個工藝流程中潮濕紙漿薄層成型后,附著在傳送帶上經(jīng)過了三個烘箱。三個烘箱設(shè)備結(jié)構(gòu)基本相同,采用的是電熱烘箱。每個烘箱上部裝有電熱板,通入電流后,電熱板發(fā)熱,從頂部吹入的冷風(fēng)被加熱成熱空氣,吹到傳送帶上對紙漿薄層進(jìn)行預(yù)干燥。主營產(chǎn)品:鋁合金模具爐、造粒機(jī)電磁加熱、注塑機(jī)電磁加熱、拉絲機(jī)電磁加熱、擠出機(jī)電磁加熱、壓合機(jī)電磁加熱、復(fù)合板壓合機(jī)電磁加熱、造紙烘缸電磁加熱、化工烘缸電磁加熱、地毯烘缸電磁加熱、飼料烘缸電磁加熱、化肥烘缸電磁加熱、食品烘箱電磁加熱、。使用標(biāo)準(zhǔn)的4~20mA電流信號來控制流經(jīng)電熱板的加熱電流,從而實(shí)現(xiàn)對加熱功率的控制,調(diào)節(jié)烘箱內(nèi)的溫度。
散熱排濕及空氣循環(huán)系統(tǒng)部為冷空氣進(jìn)風(fēng)總管,由鼓風(fēng)機(jī)向其中吹氣??偣芊譃槿齻€分管,經(jīng)過幾層電熱板進(jìn)入三個烘箱內(nèi)。在分管的入口處,各有一個插片式擋板,改變擋板的插入深度,可以改變進(jìn)風(fēng)量。
冷空氣被電熱板加熱后,熱風(fēng)對著潮濕紙張吹干去濕,與揮發(fā)的水蒸氣混合,熱風(fēng)的濕度增大,溫度降低;三個烘箱內(nèi)的濕風(fēng)在烘箱底部經(jīng)排濕口排出。排濕入口處也各裝有一個插片式擋板,可以調(diào)節(jié)排出去的濕風(fēng)流量,調(diào)節(jié)烘箱內(nèi)的濕度。另外,在排濕口總管的出口處,安裝有抽風(fēng)機(jī),吸出三個烘箱以及烘缸罩內(nèi)的潮濕空氣。經(jīng)過烘箱后的潮濕空氣,雖然溫度有一定降低,但是仍然有相當(dāng)部分的熱量,全部排出不再利用從節(jié)能的角度看有些浪費(fèi)。在生產(chǎn)過程中,由于生產(chǎn)工藝參數(shù)的改變,因此需要改變溫度的設(shè)定值等參數(shù),同時(shí),為了更好地實(shí)施監(jiān)控,需要了解各個相關(guān)的參數(shù)。因此設(shè)計(jì)了潮濕熱風(fēng)的回流,在排濕總管上分出一部分重新進(jìn)入進(jìn)風(fēng)總管,從而有效地提高了能源的利用率。回流進(jìn)風(fēng)量的多少,也通過一個插片式擋板來調(diào)節(jié)。
電磁烘缸是后一道造紙加熱工序,經(jīng)過預(yù)干燥之后的紙張,與高溫的烘缸表面接觸,除去剩余的水分,產(chǎn)生大量的水蒸氣。由于水蒸氣密度小于空氣,會上升被烘缸罩收集。烘缸罩頂部也留有一排濕口,并與排濕總管相連。在排濕口抽風(fēng)機(jī)的吸力下,順利排出室外。
佛山佑華電子科技有限公司多年來致力于節(jié)能產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。電磁加熱產(chǎn)品有5KW~120KW系列化,是國內(nèi)產(chǎn)品系列齊全的研發(fā)廠家。3、節(jié)約成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量不僅節(jié)約能源消耗的成本,并且電磁加熱器加熱部分采用特種電纜結(jié)構(gòu),本身不會產(chǎn)生熱量,可承受500℃以上的溫度,使用壽命可達(dá)5年以上,后期基本無維護(hù)費(fèi)用。為國內(nèi)工業(yè)用電磁加熱節(jié)能技術(shù)的先驅(qū),國家倡導(dǎo)節(jié)能工程重點(diǎn)示范單位,本著響應(yīng)國家提出的節(jié)能環(huán)保為宗旨,憑借自身高新科技優(yōu)勢,長期立足于電磁加熱節(jié)能產(chǎn)品(電磁加熱圈、電磁加熱控制器)電磁變頻采暖爐)的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和技術(shù)應(yīng)用方案的提供、節(jié)能工程的改造優(yōu)化并處于全國領(lǐng)導(dǎo)位。
隨著感應(yīng)熱處理生產(chǎn)線自動化控制程度及電源高可靠性要求的提高,必須加強(qiáng)加熱工藝成套裝置的開發(fā)。同時(shí)感應(yīng)加熱系統(tǒng)正向智能化控制方向發(fā)展,具有計(jì)算機(jī)智能接口、遠(yuǎn)程控制和故障自動診斷,小型化,適合野外作業(yè),節(jié)能等控制性能的感應(yīng)加熱電源系統(tǒng)正成為未來的發(fā)展目標(biāo)。2、醫(yī)yao化工行業(yè),如:醫(yī)用輸液袋、塑料器材生產(chǎn)線,化工行業(yè)液體加熱輸送管道等等。
電磁加熱控制器是z新研發(fā)的新一代控制器,與以往電磁加熱控制器相比,具有性能穩(wěn)定,故障率低的特點(diǎn).本電磁加熱控制主板采用芯片設(shè)計(jì),集成度高.控制箱的上下均有螺孔,方便固定。已廣泛應(yīng)用于塑料機(jī)械(如注塑機(jī)、拉絲機(jī)、造粒機(jī)、擠出機(jī)的節(jié)能改造工程中)食品機(jī)械、原yuan油輸送等類似加熱行業(yè)。下面說明一一、電量的計(jì)算公式Q(耗電量)=W(功率)*T(時(shí)間)由公式可知:即功率不變的情況下,加熱時(shí)間越短,耗電量就越小。
電磁加熱控制器主要技術(shù)指標(biāo): 工作電壓:220V交流 50/60Hz 工作電流:9A(da大可調(diào)10A) 輸出功率:2KW ± 10%
溫度/濕度:-10~ 50℃/90%RH以下 平均無故障時(shí)間:10000小時(shí)以上 電磁加熱圈需按客戶尺寸要求定做
電磁加熱節(jié)電工作原理:
現(xiàn)階段市場上的塑膠機(jī)械所用的加熱方式普遍為電阻絲加熱圈,通過接觸傳導(dǎo)方式把熱量傳到料筒上,只有緊靠在料筒表面內(nèi)側(cè)的熱量才能傳到料筒上,這樣外側(cè)的熱量大部分散失到空氣中,存在著熱傳導(dǎo)損失,并導(dǎo)致環(huán)境溫度上升。另外電阻絲加熱圈熱還有一個缺點(diǎn)就是功率密度低,在一些需要溫度較高的加熱場合就無法適應(yīng)了。電磁加熱技術(shù)是通過電磁感應(yīng)原理使金屬料筒自身發(fā)熱,并且可以根據(jù)具體情況在料筒外部包裹一定厚度的隔熱保溫材料,這樣就大大減少了熱量的散失,提高了熱效率,因此節(jié)電效果十分顯著,可達(dá)30%~75%。檢查電磁加熱器運(yùn)作是否正常,綠燈常量正常,用鉗形表檢查電流,每個分控制柜的小控制器電流控制在15A左右,三個分控制柜電流分別是45A左右。因?yàn)殡姶偶訜崛Ρ旧聿⒉话l(fā)熱,而且是采用絕緣材料和高溫電纜制造,所以不存在著像原電熱圈的電阻絲在高溫狀態(tài)下氧化而縮短使用壽命的問題,具有使用壽命長、升溫速率快、無需要維修等優(yōu)點(diǎn),減少了維修時(shí)間,降低了成本。
應(yīng)用在造紙烘缸上節(jié)電效果好:與目前采用的導(dǎo)熱油加熱方專利產(chǎn)品電磁加熱輥式相比,節(jié)電60%以上。
工作環(huán)境好:取消原導(dǎo)熱油加熱方式,解決導(dǎo)熱油泄漏,油煙彌漫等污染工作環(huán)境的問題。
溫控精度高:電磁加熱輥溫度滯后小,可實(shí)時(shí)補(bǔ)充工作介質(zhì)帶走的熱量,保證產(chǎn)品質(zhì)量。
輥筒表面溫差?。弘姶偶訜彷伈捎枚喽螠y溫、控溫方式,并且可以分別調(diào)整輥筒兩邊和中間段的加熱功率,使輥筒表面溫差控制在相對較小的范圍之內(nèi)。