福建輥筒電磁加熱器零污染高頻感應加熱節能方案改造

烘缸作為造紙、紡織、印染、無紡布、皮革加工等行業廣泛使用的設備,其加熱方式傳統上主要分為兩大類:蒸汽烘缸、油熱烘缸。近些年,隨著社會的快速發展和人們環保節能意識的日益提高,傳統加熱方式的烘缸設備存在著一些方面的不足2,。

(1) 占地面積大、費用高

蒸汽烘缸和油熱烘缸在開始工作前,都必須先對加熱介質加熱,因此必須投入相應的加熱蒸汽和油的設備,如蒸汽鍋爐、油鍋爐等,這些輔助的加熱設備及配套的熱回收設備一般占地面積較大費用較高

(2) 加熱效率低、能源浪費大

由于蒸汽加熱和油加熱存在加熱效率低、升溫速度慢的不足,因此每次烘缸停機后重新啟動,都需要很長的啟動等待時間。預熱時間長,能源浪費大,也不符合節能高效設備的要求。

(3)難以提供更高的溫度,有安全隱患

蒸汽烘缸由于受到蒸汽壓力限制,使用溫度不能太高,一般不高于200℃;油熱烘缸也難以提供250℃以上的溫度,熱油長期使用易結焦,會影響傳熱及溫度均勻性鑄鐵烘缸中通入的熱蒸汽或熱油,在長期的使用過程中鑄鐵會不斷被氧化腐蝕,到一定程度可能發生炸缸、爆炸事故。熱燕汽或熱油的泄漏對環境、員工身體健康都會造成危害,且存在火災的危險。

近幾年,雖然國內一些廠家使用了電熱絲加熱烘缸、燃氣鍋爐、生物質鍋爐等新型設備,但仍然存在設備投資高、能源浪費大、難以提供更高的溫度、有安全起隱患等問題。因此,需要從根本上改變傳統的加熱方式,并尋求一種更節能環保而又安全的替代方案。

1感應加熱技術應用于烘缸的優越性

感應加熱是通過電能與電磁能的相互轉換,最終轉化成金屬內部的熱能,達到加熱的目的。它是一種非常好的加熱方式,已經成功應用于汽車、電子等工業生產過程中感應加熱技術有一些方面的優點。

(1) 加熱速度快、效率高、能源效率可達90%以上，更為節能。

(2) 被加熱工件變形小,工件表面氧化脫碳較輕,不易生銹腐蝕。

(3) 感應加熱設備易實現機械化和自動化,便于管理,節約人力,可提高生產效率。

(4) 感應加熱可達到300C或400℃及以上的溫度可以滿足較高溫度的特殊工藝要求。

(5) 節能環保、無噪聲、工作環境干凈、安全,適合現代環保的要求。

將感應加熱技術應用于烘缸,在一定程度上可以解決設備投資高、能源浪費大、難以提供更髙的溫度有安全隱患等問題。因此,電磁感應加熱烘缸的開發具有廣泛的工業應用價值和前景,對該技術的改進與完善具有非常重要的意義。

2電磁感應加熱烘缸的原理

將交變電源接入到電磁控制器中,由電磁控制器將交變電流整流、濾波、逆變成髙頻交流電,通過輸出端子與電磁加熱烘缸外均勻布置的電磁加熱線圈連接,高速變化的電流通過電磁線圈會產生高速變化的磁場,當通過金屬輥筒時,會在輥筒內產生無數的小渦流,由于輥筒金屬材料的固有電阻作用會產生大量的熱量,使輥筒快速發熱。

在開發電磁感應加熱烘缸的過程中,加熱功率的大小配置選擇非常重要,功率配置過大,會造成一定程度的能源浪費,功率配置過小,又體現不出電磁感應加熱烘缸加熱速度快的優點或者甚至達不到較高溫度的特殊生產工藝要求。下面探討電磁感應加熱烘缸中加熱功率的計算,希望能對電磁感應加熱烘缸的開發設計起到一定的參考作用。