不銹鋼電磁加熱是電磁加熱技術重大難題
電磁加熱器具有定向加熱、加熱速度快、效率高、安全性好、智能化程度高等優點。不銹鋼到底能不能用電磁加熱?很多設備廠商、技改服務商直接今天還被蒙在鼓里。經常有客戶問不銹鋼能不能直接用電磁加熱?因為他們問了一圈下來,大部分的廠家都是說不銹鋼不導磁,不能直接加熱;還有些說不穩定,會炸機;有的干脆告訴客戶說能加熱的都是騙人的。當他們看到我們網站上有各種不銹鋼材質加熱的案例或者設備后,仍然心存疑慮。
喆能的不銹鋼專用電磁加熱控制器可以加熱各類不銹鋼,例如:2系列、3系列和4系列等,不銹鋼電磁感應直接發熱,有大量的案例。很多行業由于需要考慮生產工藝對材料(管道、容器)的材質要求,比如:必須是食品級不銹鋼,必須是耐酸或耐堿的不銹鋼,必須是高溫下還有強度的不銹鋼等,不可能讓客戶想用電磁加熱時都去做復合材料(復合材料一方面品類少,價格貴,而且長時間加熱容易分層開裂導致熱效率急劇下降)。在日常工業使用的不銹鋼應用領域,需要加熱的地方,都已經有深圳喆能的電磁控制器身影,我們的很多客戶都已經是他們這個行業的翹楚或龍頭。
工作原理:
電磁加熱是利用電磁感應原理將電能轉換為熱能的能量轉換過程,由整流電路將50/60Hz 的交流電壓轉變成直流電壓,再經過功率控制電路將直流電壓轉換成頻率為5~20KHz的電壓,當高速變化的交流電流通過線圈時,線圈會產生高速變化的磁場,磁場內的交變磁力線通過金屬管道或容器時(導磁又導電材料),金屬體內產生無數的小渦流,使金屬本身自行發熱,然后通過金屬發熱來實現給物料加熱的目的。
電磁感應加熱器主要由4個部分組成分別是電磁加熱單元、功率驅動單元、中心控制單元和供電控制單元,參考如下圖示:
電磁感應加熱器的中心控制單元帶有雙路溫度采集和控制、雙路報警輸出與通信接口輸出,設備能夠檢測加熱管道的出入口溫度,保證加熱管道內溫度自動運行在設定工作溫度范圍內,當溫度高于上限報警溫度時設備自動上報和控制輸出(設備可選配通信接口支持RS485通信方式和短信方式,RS485通信接口采用的是標準的Mod-bus通信協議,便于用戶搭建通信平臺。)
電磁感應加熱器的功率驅動單元與加熱線圈是設備能量轉換關鍵部分,不同功率的電磁加熱器的加熱線圈與功率驅動單元有所不同。
電磁加熱的優點
1、高效節能
節能電磁加熱器開機二十秒可使金屬管溫度達到100℃以上。熱效率高達95%以上,同等條件下,比電阻式加熱方式節能20%~70%,預熱時間縮短1/2~2/3。
2、性能穩定
由于是電磁感應加熱,磁力線能快速穿透保溫材料,不破壞管道保溫層。同時其工作頻率又對人體沒有輻射傷害,另外因為是非接觸電磁加熱,所以不存在漏電等安全隱患和溫度過高的可能性。本產品的關鍵元件是采用名廠進口的產品,從而保證了產品的可靠穩定性,其無故障工作時間可達5萬小時以上,比任何電加熱產品連續滿負荷工作的時間都長。
3、降低費用
本產品采用感應加熱,線圈本身不會產生熱量,使用壽命長,避免了電阻式加熱需要經常維護和定期更換加熱原件的弊病,后期基本無維護費用。而且維修方便快速,不需要停產。
4、改善環境
本產品具有內向和定向加熱的特點,因而外向熱損小,從而顯著降低工作環境溫度,達到最佳的環保效果。
5、操作方便
電磁感應加熱器安裝后接通電源即可,當溫度升高到設計上限溫度時,加熱器自動停機(待機);當溫度降低到設計下限溫度加熱器自動開機。
6、安全可靠
電磁感應加熱,水電分離。軟啟動,軟關斷,無啟動沖擊電流,避免因電壓波動造成損壞。預設工作溫度,自動控溫。多個感應探頭及超溫保護功能。
客戶需求及功率計算
應用需求
蒸汽加熱管道的材質為Cr25Ni20不銹鋼,管道外徑Φ108mm*壁厚10mm。要求將進口液體8L/min(零度液態)分區域進行逐步升溫至出口溫度600℃。
混合罐的加熱要求從最低溫度350℃加熱到600℃;
氣化管的加熱要求為維持600℃的恒溫狀態。
功率計算
客戶用熱需求及物料在各相態的比熱容,計算加熱設備總加熱功率為560KW。
每個混合罐噴入的是常溫水煤漿及甲烷氣混合物料,根據客戶提供的混合物料的重量和比熱容,計算的功率需求為:120KW;
氣化管的恒溫所需要的功率為:30KW。
電磁加熱與電阻加熱效能對比
采用電磁加熱的意義:節電效果顯著提升25%以上,按照每年加熱時間260天計算,每年就可以節約用電110萬度。并且電磁加熱系統使用壽命長,保溫絕緣防護使得管道氧化銹蝕少,同時設備每年的維護上又可以節約一筆資金,所以該不銹鋼管路采用電磁加熱系統取代傳統的電阻加熱系統是必然趨勢。
采用傳統發熱絲加熱,溫度是通過熱輻射完成,這種情況下,加熱溫度要求越高,熱損失越多;輻射的溫差越小,加熱速度越慢。即使保溫層做得再厚也無法阻止熱量向外散發,其低效高耗也就不可避免。傳統電加熱器以電阻棒或電阻絲通過熱傳導達到加熱的目的,熱轉換效率低,功率大,故障率高,維修困難。
電磁加熱技術由于是定向加熱,將電能全部作用到管道上,和傳統的電阻式加熱器相比可節電20%以上。
目前被公認為是對圓形管道加熱效率最高的一種方式。
對比項目 |
電磁加熱器 |
傳統電加熱器 |
工作原理 |
將交流電經整流,逆變為5kHz~30kHz的交流電而作用于金屬管道上產生渦流,使管道自身快速發熱,定內加熱,熱效率高。 |
以電阻棒/電阻絲通過熱傳導,達到加熱的目的。熱轉換效率低,功率大。故障率高,維修困難。 |
結構設計 |
整機結構(電器部與加熱部)緊湊,占地面積小,安全性高。 |
不容易與被加熱物體隔離,安全隱患大,故障率高 |
電器控制 |
弱電控制強電,軟啟動,軟關斷,運行平穩。 |
繼電器開關控制電阻棒,運行開關頻繁,易擊損。 |
安全性 |
1、電磁感應制熱,水電分離。
2、軟啟動,軟關斷,無啟動沖擊電流,避免因電壓波動造成損壞。
3、預設工作溫度,自動控溫。 |
1、電阻棒浸在液體中,依靠電阻棒傳熱于液體,易產生液體帶電隱患。即使不接觸式熱輻射也不安全
2、繼電器直接給電組棒供電,沖擊電流大,易發生過熱沖擊和造成電壓波動對其他電器也有損害。 |
節能 |
電磁感應制熱,即加即熱無需儲熱容器,瞬間熱效率可達98%以上比電阻式節能30%以上。 |
通電后具有發光、發熱兩個特點。
電阻發熱后要靠容器內的液體自然對流給發熱材料散熱,工作期間電阻絲會發紅造成光電損失,熱效率下降。 |
系統維護 |
電磁感應加熱,工作時加熱核心部件是一個固定的大磁場,液體通過后被磁化,磁化水不易結垢,系統免維護。 |
電阻絲高溫易老化,壽命短,更換頻繁。
加熱時水介質易結垢,結垢后散熱效率下降,系統要定期維護。 |
案例照片
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