Grijanje vode visokofrekventnim strujama. Indukcijsko grijanje - primjene u obradi metala

Indukcijski grijač je u srcu nove metode grijanja stambenih zgrada. Jedinica koristi elektromagnetnu energiju za grijanje. Voda se koristi kao nosač toplote u uređaju. Indukcijski kotao se može kupiti kao gotova fabrika ili ga možete napraviti sami. Reći ću vam o karakteristikama uređaja i njegovoj montaži.

Šta je indukcijsko grijanje

Indukcijski uređaj radi na energiji koju stvara elektromagnetno polje... Apsorbira ga nosilac topline, a zatim ga daje u prostorije:

  1. Induktor stvara elektromagnetno polje u takvom bojleru. To je cilindrični višenavojni namotaj žice.
  2. Prolazeći kroz njega, naizmjenična električna struja oko zavojnice stvara magnetsko polje.
  3. Njegove linije su postavljene okomito na vektor elektromagnetnog fluksa. Kada se pomjere, ponovo stvaraju zatvoreni krug.
  4. Vrtložne struje nastale naizmjeničnom strujom pretvaraju električnu energiju u toplinu.

Toplotna energija pri indukcijskom grijanju troši se štedljivo i malom brzinom zagrijavanja. Zahvaljujući tome, indukcioni uređaj dovodi vodu za sistem grejanja do visoke temperature u kratkom vremenskom periodu.

Karakteristike uređaja

Indukcijsko grijanje se izvodi pomoću transformatora. Sastoji se od para namotaja:

  • eksterni (primarni);
  • interni kratki spoj (sekundarni).

Vrtložne struje nastaju u dubokom dijelu transformatora. Oni preusmjeravaju nastajuće elektromagnetno polje u sekundarni krug. On istovremeno služi kao tijelo i djeluje kao grijač vode.

S povećanjem gustine vrtložnih strujanja usmjerenih na jezgro, prvo se zagrijava, a zatim cijeli termalni element.

Za dovod hladne vode i uklanjanje pripremljenog nosača toplote u sistem grijanja indukcijski grijač opremljen sa par mlaznica:

  1. Donji se postavlja na ulaz u vodovodni sistem.
  2. Gornja grana je spojena na dovodni dio sistema grijanja.

Od kojih elemenata se sastoji uređaj i kako radi?

Indukcijski bojler sastoji se od sljedećih strukturnih elemenata:

Fotografija Konstruktivna jedinica

Induktor.

Sastoji se od mnogo zavoja bakrene žice. U njima se stvara elektromagnetno polje.

Grejni element.

Ovo je cijev napravljena od metalnih ili čeličnih žica postavljenih unutar induktora.

Generator.

Pretvara električnu energiju iz domaćinstva u električnu struju visoke frekvencije. Ulogu generatora može imati inverter iz aparat za zavarivanje.

Uz interakciju svih komponenti uređaja, toplinska energija se stvara i prenosi u vodu. Shema rada jedinice je sljedeća:

  1. Generator proizvodi električnu struju visoke frekvencije. Zatim ga prenosi na indukcijsku zavojnicu.
  2. To, primivši struju, pretvara je u električno magnetsko polje.
  3. Grijač, smješten unutar zavojnice, zagrijava se djelovanjem vrtložnih struja koje nastaju zbog promjene vektora magnetskog polja.
  4. Voda koja cirkulira unutar elementa se zagrijava. Zatim ulazi u sistem grijanja.

Prednosti i nedostaci metode indukcijskog grijanja

Indukcijski grijači su obdareni takvim prednostima:

  • visok nivo efikasnosti;
  • ne trebaju često održavanje;
  • zauzimaju malo slobodnog prostora;
  • zbog vibracija magnetskog polja kamenac se ne taloži unutar njih;
  • uređaji su tihi;
  • sigurni su;
  • zbog nepropusnosti kućišta, nema curenja;
  • rad grijača je potpuno automatiziran;
  • jedinica je ekološki prihvatljiva, ne emituje čađ, čađ ugljen monoksid itd.

Glavni nedostatak uređaja je visoka cijena njegovih fabričkih modela..

ali ovaj nedostatak može se izravnati sastavljanjem indukcijskog grijača vlastitim rukama. Jedinica je montirana od lako dostupnih elemenata, njihova cijena je niska.

Montaža jedinice

Domaći indukcijski grijač napravljen je od invertera za zavarivanje. Osim toga, trebat će vam i materijali i alati.

Koji materijali i alati će biti potrebni

Da biste sami sastavili induktorski kotao, potrebno vam je:

  1. Inverter iz aparata za zavarivanje. Ovaj uređaj će uvelike pojednostaviti montažu bojlera.

  1. Plastična cijev debelih stijenki. On će igrati ulogu tijela jedinice.
  2. Žica od nerđajućeg čelika. Ona će obavljati funkciju grijaći element u magnetnom polju.
  3. Metalna mreža. Sadržavat će komade žice od nehrđajućeg čelika.
  4. Pumpa za vodu za cirkulaciju tekućine.

  1. Bakarna žica za ugradnju induktora.
  2. Termoregulator.
  3. Fitingi i kuglični ventili za spajanje bojlera na sistem grijanja.
  4. Klešta za žicu.

Faze rada

Pridržavajte se tačnog redoslijeda radova prilikom sastavljanja grijača.:

  1. Prvo pričvrstite metalnu mrežicu na jednu stranu plastične cijevi. To će spriječiti ispadanje dijelova žice grijaćeg elementa.
  2. Na istom kraju tijela pričvrstite granu za spajanje na sistem grijanja.
  3. Upotrijebite kliješta za rezanje komada žice od nehrđajućeg čelika. Trebaju biti dugačke 1-5 cm. Čvrsto stavite dužine plastično kućište... U tom slučaju ne bi trebalo biti slobodnog prostora u cijevi.
  4. Pokrijte drugi kraj cijevi metalnom mrežom. Zatim u njega ugradite drugu cijev za mrežu grijanja.

  1. Zatim počnite praviti indukcijsku zavojnicu. Da biste to učinili, omotajte cijev bakrenom žicom. Uputa upozorava da u namotaju treba biti najmanje 80-90 zavoja.
  2. Zatim spojite krajeve bakrenog namotaja na inverterske polove aparata za zavarivanje. Pokrijte sve priključne tačke električnom trakom.

  1. Priključite bojler na mrežu grijanja.
  2. Ako sistem grijanja još nije opremljen cirkulacijskom pumpom, priključite ga.

  1. Spojite termoregulator na inverter. To će omogućiti automatizaciju rada bojlera.
  2. Na kraju provjerite funkcionalnost sklopljenog uređaja.

Nakon uključivanja pretvarača, zavojnica induktora ponovo stvara elektromagnetno polje. Stvara vrtložne tokove. Oni brzo zagrijavaju žičane komade žice. Oni prenose toplotu na vodu koja kruži.

Zaključak

Indukcijski metalni grijač iz invertera za zavarivanje je efikasan uređaj za grijanje. Štaviše, on jednostavna konstrukcija, tako da ga je lako sami sastaviti.

Pogledajte video u ovom članku za više uputa. Ako i dalje imate pitanja, postavite ih u komentarima.

Iz Wikipedije, slobodne enciklopedije

Indukcijsko grijanje je metoda beskontaktnog zagrijavanja visokofrekventnim strujama (RFH - radio-frekventno grijanje, zagrijavanje radio-frekventnim valovima) električno provodljivih materijala.

Opis metode.

Indukcijsko grijanje je zagrijavanje materijala električnim strujama koje se induciraju izmjeničnim magnetskim poljem. Posljedično, ovo je zagrijavanje proizvoda od provodljivih materijala (provodnika) magnetskim poljem induktora (izvora naizmjeničnog magnetskog polja). Indukcijsko grijanje se izvodi na sljedeći način. Električno vodljivi (metalni, grafitni) radni komad se postavlja u takozvani induktor, koji je jedan ili više navoja žice (najčešće bakrene). U induktoru se pomoću posebnog generatora induciraju snažne struje različitih frekvencija (od deset Hz do nekoliko MHz), zbog čega oko induktora nastaje elektromagnetno polje. Elektromagnetno polje indukuje vrtložne struje u radnom komadu. Vrtložne struje zagrijavaju radni predmet pod utjecajem Joule topline (vidi Joule-Lenzov zakon).

Sistem induktora radnog komada je transformator bez jezgra u kojem je induktor primarni namotaj. Radni komad je kratkospojni sekundarni namotaj. Magnetni tok između namotaja je zatvoren u zraku.

Na visokoj frekvenciji, vrtložne struje se pomiču magnetskim poljem koje ih formiraju u tanke površinske slojeve obratka Δ (površinski efekat), zbog čega se njihova gustoća naglo povećava, a radni komad se zagrijava. Metalni slojevi ispod se zagrijavaju zbog toplinske provodljivosti. Nije bitna struja, već velika gustina struje. U sloju kože Δ, gustina struje opada za faktor e u odnosu na gustinu struje na površini obratka, dok se 86,4% toplote oslobađa u sloju kože (od ukupnog oslobađanja toplote. Dubina kože sloj zavisi od frekvencije zračenja: što je viša frekvencija, to je tanji sloj kože. Takođe zavisi od relativne magnetne permeabilnosti μ materijala radnog komada.

Za gvožđe, kobalt, nikl i magnetne legure na temperaturama ispod Kirijeve tačke μ ima vrednost od nekoliko stotina do desetina hiljada. Za ostale materijale (taline, obojeni metali, tečni eutektici niskog taljenja, grafit, elektroliti, električno provodljiva keramika, itd.) μ je približno jednak jedinici.

Na primjer, na frekvenciji od 2 MHz, dubina kožnog sloja za bakar je oko 0,25 mm, za željezo ≈ 0,001 mm.

Induktor se veoma zagreva tokom rada, jer apsorbuje sopstveno zračenje. Osim toga, apsorbira toplinsko zračenje iz vrućeg radnog predmeta. Induktori se izrađuju od bakarnih cijevi hlađenih vodom. Voda se dovodi usisnim putem - to osigurava sigurnost u slučaju izgaranja ili drugog smanjenja tlaka induktora.

primjena:
Ultračisto beskontaktno topljenje metala, lemljenje i zavarivanje.
Dobijanje prototipova legura.
Savijanje i termička obrada mašinskih delova.
Izrada nakita.
Obrada malih dijelova koji se mogu oštetiti plamenom ili zagrevanjem luka.
Površinsko očvršćavanje.
Kašenje i termička obrada dijelova složenog oblika.
Dezinfekcija medicinskih instrumenata.

Prednosti.

Visoka brzina zagrijavanja ili topljenja bilo kojeg električno provodljivog materijala.

Zagrijavanje je moguće u atmosferi zaštitnog plina, u oksidirajućoj (ili redukcijskoj) sredini, u neprovodnoj tekućini, u vakuumu.

Zagrijavanje kroz zidove zaštitne komore od stakla, cementa, plastike, drveta - ovi materijali vrlo slabo apsorbiraju elektromagnetno zračenje i ostaju hladni tokom rada instalacije. Zagreva se samo električno provodljivi materijal - metal (uključujući otopljeni), ugljenik, provodljiva keramika, elektroliti, tečni metali itd.

Zbog nastalih MHD sila, tečni metal se intenzivno miješa, sve do zadržavanja suspendiranog u zraku ili u zaštitnom plinu - tako se u malim količinama dobijaju ultračiste legure (levitacijsko topljenje, topljenje u elektromagnetnom lončiću).

Budući da se zagrijavanje vrši elektromagnetnim zračenjem, nema kontaminacije radnog predmeta produktima sagorijevanja baklje u slučaju plinsko-plamenskog zagrijavanja, odnosno materijala elektrode u slučaju zagrijavanja lukom. Postavljanje uzoraka u atmosferu inertnog plina i visoka stopa zagrijavanja eliminiraće stvaranje kamenca.

Jednostavna upotreba zbog male veličine induktora.

Induktor se može napraviti posebnog oblika - to će omogućiti ravnomjerno zagrijavanje dijelova složene konfiguracije po cijeloj površini, a da ne dođe do njihovog savijanja ili lokalnog nezagrijavanja.

Lokalno i selektivno grijanje je jednostavno.

Budući da je zagrijavanje najintenzivnije u tankim gornjim slojevima obratka, a donji slojevi se zagrijavaju nježnije zbog toplinske provodljivosti, metoda je idealna za površinsko očvršćavanje dijelova (jezgro ostaje viskozno).

Jednostavna automatizacija opreme - ciklusi grejanja i hlađenja, kontrola i održavanje temperature, snabdevanje i uklanjanje radnih komada.

Indukcijske instalacije grijanja:

U instalacijama s radnom frekvencijom do 300 kHz, pretvarači se koriste na IGBT sklopovima ili MOSFET tranzistorima. Takve instalacije su dizajnirane za zagrijavanje velikih dijelova. Za zagrijavanje malih dijelova koriste se visoke frekvencije (do 5 MHz, raspon srednjih i kratkih valova), visokofrekventne instalacije su izgrađene na elektronskim cijevima.

Takođe, za zagrevanje malih delova grade se instalacije povećane frekvencije na MOSFET tranzistorima za radne frekvencije do 1,7 MHz. Upravljanje tranzistorima i njihova zaštita na višim frekvencijama predstavlja određene poteškoće, stoga su postavke viših frekvencija i dalje prilično skupe.

Induktor za zagrijavanje malih dijelova ima malu veličinu i nisku induktivnost, što dovodi do smanjenja faktora kvalitete radnog oscilatornog kruga na niskim frekvencijama i smanjenja efikasnosti, a također predstavlja opasnost za glavni oscilator (faktor kvalitete oscilatornog kruga je proporcionalno L/C, oscilatorno kolo sa niskim faktorom kvaliteta je previše dobro "napumpano" energijom, stvara kratak spoj u induktoru i onemogućuje glavni oscilator). Za povećanje faktora kvalitete oscilatornog kruga koriste se dva načina:
- povećanje radne frekvencije, što dovodi do komplikacija i poskupljenja instalacije;
- upotreba feromagnetnih umetaka u induktoru; lijepljenje induktora pločama od feromagnetnog materijala.

Budući da induktor najefikasnije radi na visokim frekvencijama, indukcijsko grijanje dobilo je industrijsku primjenu nakon razvoja i početka proizvodnje snažnih generatorskih lampi. Prije Prvog svjetskog rata, indukcijsko grijanje je bilo ograničene upotrebe. Tada su se kao generatori koristili mašinski generatori povećane frekvencije (rad V.P. Vologdina) ili instalacije varničnog pražnjenja.

Generatorski krug u principu može biti bilo koji (multivibrator, RC-generator, generator sa nezavisnom pobudom, razni relaksacioni generatori), koji radi na opterećenju u obliku zavojnice-induktora i ima dovoljnu snagu. Također je potrebno da frekvencija vibracija bude dovoljno visoka.

Na primjer, da bi se čelična žica promjera 4 mm "prerezala" u nekoliko sekundi potrebna je oscilatorna snaga od najmanje 2 kW na frekvenciji od najmanje 300 kHz.

Šema se bira prema sljedećim kriterijima: pouzdanost; stabilnost fluktuacija; stabilnost snage koja se oslobađa u radnom komadu; jednostavnost proizvodnje; jednostavnost prilagođavanja; minimalni broj dijelova za smanjenje troškova; korištenje dijelova koji zajedno daju smanjenje težine i dimenzija itd.

Dugi niz decenija koristila se induktivna trotočka kao generator visokofrekventnih oscilacija (Hartleyjev generator, generator sa povratnom spregom autotransformatora, kolo na induktivnom razdjelniku napona petlje). Ovo je samopobudni krug paralelnog napajanja anode i frekventno selektivnog kola napravljenog na oscilatornom krugu. Uspješno se koristi i nastavlja se koristiti u laboratorijama, radionicama nakita, industrijskim preduzećima, kao iu amaterskoj praksi. Na primjer, za vrijeme Drugog svjetskog rata na takvim instalacijama vršeno je površinsko kaljenje valjaka tenka T-34.

Nedostaci tri tačke:

Niska efikasnost (manje od 40% kada se koristi lampa).

Jaka devijacija frekvencije u trenutku zagrevanja obradaka od magnetnih materijala iznad Curie tačke (≈700C) (μ promene), što menja dubinu sloja kože i nepredvidivo menja način termičke obrade. Prilikom termičke obrade kritičnih dijelova to može biti neprihvatljivo. Takođe, moćni televizori treba da rade u uskom opsegu frekvencija koje dozvoljava Rossvyazokhrankultura, jer su sa lošom zaštitom zapravo radio predajnici i mogu ometati televizijsko i radio emitovanje, obalne i spasilačke službe.

Prilikom zamjene obradaka (na primjer, manjeg za veće), mijenja se induktivnost sistema induktor-obradak, što također dovodi do promjene frekvencije i dubine sloja kože.

Pri prelasku sa jednookretnih induktora na višeokretne, na veće ili manje, mijenja se i frekvencija.

Pod vodstvom Babata, Lozinskog i drugih naučnika, razvijena su dvo- i trostruka generatorska kola sa više visoka efikasnost(do 70%), kao i bolje držanje radne frekvencije. Njihov princip rada je sljedeći. Zbog upotrebe spregnutih kola i slabljenja veze između njih, promjena induktivnosti radnog kruga ne povlači za sobom jaku promjenu frekvencije kruga za podešavanje frekvencije. Radio predajnici su dizajnirani po istom principu.

Moderni TVF generatori su pretvarači zasnovani na IGBT sklopovima ili snažnim MOSFET tranzistorima, obično napravljeni u mostu ili polumosnoj shemi. Radi na frekvencijama do 500 kHz. Kapije tranzistora se otvaraju pomoću upravljačkog sistema mikrokontrolera. Kontrolni sistem, ovisno o zadatku, omogućava vam automatsko držanje

A) konstantna frekvencija
b) konstantna snaga koja se oslobađa u radnom komadu
c) najveća moguća efikasnost.

Na primjer, kada se magnetni materijal zagrije iznad Curie točke, debljina sloja kože naglo se povećava, gustoća struje se smanjuje, a radni komad počinje da se zagrijava gore. Također, magnetska svojstva materijala nestaju i proces preokretanja magnetizacije se zaustavlja - radni komad počinje da se zagrijava gore, otpor opterećenja naglo se smanjuje - to može dovesti do "odvajanja" generatora i njegovog kvara. Upravljački sistem prati prelaz kroz Curie tačku i automatski povećava frekvenciju u slučaju naglog smanjenja opterećenja (ili smanjenja snage).

Napomene.

Induktor treba postaviti što bliže radnom predmetu. Ovo ne samo da povećava gustinu elektromagnetnog polja u blizini radnog komada (proporcionalno kvadratu udaljenosti), već i povećava faktor snage Cos (φ).

Povećanje frekvencije dramatično smanjuje faktor snage (proporcionalno kocki frekvencije).

Kada se magnetni materijali zagreju, dodatno se oslobađa toplota usled preokretanja magnetizacije; njihovo zagrevanje do Kirijeve tačke je mnogo efikasnije.

Prilikom proračuna induktora potrebno je uzeti u obzir induktivnost sabirnica koje napajaju induktor, koja može biti mnogo veća od induktivnosti same induktora (ako je induktor napravljen u obliku jednog zavoja malog prečnika ili čak i dio skretanja - luk).

Postoje dva slučaja rezonancije u oscilatornim krugovima: rezonancija napona i rezonancija struje.
Paralelno oscilatorno kolo - strujna rezonanca.
U ovom slučaju, napon na zavojnici i na kondenzatoru je isti kao napon generatora. U rezonanciji, otpor petlje između tačaka grananja postaje maksimalan, a struja (I ukupno) kroz otpor opterećenja Rn će biti minimalna (struja unutar petlje I-1L i I-2c je veća od struje generatora).

U idealnom slučaju, impedansa petlje je beskonačna - krug ne crpi nikakvu struju iz izvora. Kada se frekvencija generatora promijeni u bilo kojem smjeru od rezonantne frekvencije, ukupni otpor kola se smanjuje, a struja linije (I total) raste.

Serijski oscilatorni krug - rezonancija napona.

Glavna karakteristika serijski rezonantni krug je da je njegova impedancija minimalna na rezonanciji. (ZL + ZC - minimum). Kada se frekvencija podesi na vrijednost veću od ili ispod rezonantne frekvencije, impedancija se povećava.
zaključak:
U paralelnom kolu na rezonanciji, struja kroz terminale kola je 0, a napon je maksimalan.
U serijskom kolu, naprotiv, napon teži nuli, a struja je maksimalna.

Članak je preuzet sa sajta http://dic.academic.ru/ i prerađen u tekst koji je čitaocu razumljiviji od strane kompanije Prominductor LLC.

A uređaji, toplinu u grijanom uređaju emituju struje koje nastaju u naizmjeničnom elektromagnetnom polju unutar jedinice. Zovu se indukcija. Kao rezultat njihovog djelovanja, temperatura raste. Indukcijsko zagrijavanje metala zasniva se na dva glavna fizikalna zakona:

  • Faraday-Maxwell;
  • Joule-Lenz.

U metalnim tijelima, kada se stave u naizmjenično polje, počinju se pojavljivati ​​vrtložna električna polja.

Uređaj za indukcijsko grijanje

Sve se dešava na sledeći način. Pod uticajem varijable menja se elektromotorna sila (EMS) indukcije.

EMF djeluje na način da unutar tijela teku vrtložne struje koje stvaraju toplinu u potpunom skladu s Joule-Lenzovim zakonom. Također EMF stvara naizmjeničnu struju u metalu. U tom slučaju dolazi do oslobađanja toplinske energije, što dovodi do povećanja temperature metala.

Ova vrsta grijanja je najjednostavnija, jer je beskontaktna. Omogućava vam da postignete veoma visoke temperature na kojoj je moguća obrada

Za indukcijsko grijanje potrebno je stvoriti određeni napon i frekvenciju u elektromagnetnim poljima. To se može učiniti u posebnom uređaju - induktoru. Napaja se iz industrijske mreže na 50 Hz. Za to možete koristiti pojedinačne izvore energije - pretvarače i generatore.

Najjednostavniji uređaj niskofrekventnog induktora je spirala (izolirani vodič), koja se može postaviti unutar metalne cijevi ili namotati oko nje. Prolazeće struje zagrijavaju cijev, koja zauzvrat prenosi toplinu u okolinu.

Upotreba indukcijskog grijanja na niskim frekvencijama prilično je rijetka. Obrada metala srednje i visoke frekvencije je češća.

Takvi se uređaji razlikuju po tome što magnetni val udara u površinu, gdje je prigušen. Telo pretvara energiju ovog talasa u toplotu. Za postignuće maksimalan efekat obe komponente treba da budu bliskog oblika.

Gdje se koriste

Upotreba indukcijskog grijanja u savremeni svet rasprostranjena. Opseg upotrebe:

  • topljenje metala, njihovo lemljenje na beskontaktni način;
  • dobijanje novih metalnih legura;
  • mehanički inžinjering;
  • izrada nakita;
  • izrada malih dijelova koji se mogu oštetiti drugim metodama;
  • (štaviše, detalji mogu biti najsloženije konfiguracije);
  • termička obrada (obrada mašinskih dijelova, kaljenih površina);
  • medicine (dezinfekcija uređaja i instrumenata).

Indukcijsko grijanje: pozitivne karakteristike

Ova metoda ima mnoge prednosti:

  • Može brzo zagrijati i otopiti bilo koji provodljivi materijal.
  • Omogućava grijanje u bilo kojem okruženju: vakuum, atmosfera, neprovodna tekućina.
  • Zbog činjenice da se samo provodljivi materijal zagrijava, zidovi, slabo upijajući valove, ostaju hladni.
  • U specijalizovanim oblastima metalurgije, dobijanje ultračistih legura. Ovo je zabavan proces, jer se metali miješaju u suspenziji, u omotaču zaštitnog plina.

  • U poređenju sa drugim tipovima, indukcija ne zagađuje okolinu. Ako u slučaju plinski gorionici zagađenje je prisutno, kao i kod zagrevanja lukom, onda indukcija to isključuje, zbog "čistog" elektromagnetnog zračenja.
  • Male dimenzije induktorskog uređaja.
  • Mogućnost proizvodnje induktora bilo kojeg oblika, to neće dovesti do lokalnog grijanja, ali će doprinijeti ravnomjernoj raspodjeli topline.
  • Neophodan ako je potrebno zagrijati samo određeni dio površine.
  • Takvu opremu nije teško postaviti na željeni način rada i regulirati.

Nedostaci

Sistem ima sledeće nedostatke:

  • Prilično je teško samostalno instalirati i prilagoditi vrstu grijanja (indukcije) i njegovu opremu. Bolje je konsultovati specijaliste.
  • Potreba za precizno usklađivanjem induktora i radnog komada, inače će indukcijsko grijanje biti nedovoljno, njegova snaga može doseći male vrijednosti.

Grijanje indukcijskom opremom

Za uređenje individualnog grijanja možete razmotriti takvu opciju kao što je indukcijsko grijanje.

Kao jedinica koristit će se transformator koji se sastoji od dvije vrste namotaja: primarnog i sekundarnog (koji je zauzvrat kratko spojen).

Kako to radi

Princip rada konvencionalnog induktora: vrtložni tokovi prolaze unutra i usmjeravaju električno polje na drugo tijelo.

Da bi voda prošla kroz takav kotao, do njega se dovode dvije mlaznice: za hladnu koja ulazi i na izlazu toplu vodu- druga cijev. Zbog pritiska voda stalno cirkuliše, što isključuje mogućnost zagrijavanja induktorskog elementa. Ovdje je isključeno prisustvo kamenca, jer se u induktoru javljaju konstantne vibracije.

Takav element održavanja bit će jeftin. Glavni plus je što uređaj radi tiho. Može se ugraditi u bilo koju prostoriju.

Sama izrada opreme

Instalacija indukcijskog grijanja neće biti teška. Čak i neko ko nema iskustva, nakon pažljivog proučavanja, snaći će se sa zadatkom. Prije početka rada morate se opskrbiti sljedećim potrebnim elementima:

  • Inverter. Može se koristiti iz aparata za zavarivanje, jeftin je i potrebne je visoke frekvencije. Možete ga napraviti sami. Ali ovo je dugotrajan zadatak.
  • Tijelo grijača (komad plastična cijev, indukcijsko grijanje cijevi u ovom slučaju će biti najefikasnije).
  • Materijal (dostat će žica promjera ne više od sedam milimetara).
  • Uređaji za povezivanje induktora na mrežu grijanja.
  • Mrežica za držanje žice unutar induktora.
  • Od toga se može napraviti indukcijska zavojnica (mora biti emajlirana).
  • Pumpa (tako da se voda dovodi do induktora).

Pravila za izradu opreme sami

Da bi instalacija indukcijskog grijanja ispravno radila, struja za takav proizvod mora odgovarati snazi ​​(mora biti najmanje 15 ampera, ako je potrebno, onda više).

  • Žicu treba rezati na komade ne veće od pet centimetara. Ovo je neophodno za efikasno grijanje u visokofrekventnom polju.
  • Tijelo ne smije biti manjeg promjera od pripremljene žice i imati debele zidove.
  • Za pričvršćivanje na mrežu grijanja, poseban adapter je pričvršćen na jednu stranu konstrukcije.
  • Na dnu cijevi treba postaviti mrežu kako bi se spriječilo ispadanje žice.
  • Potonji je potreban u tolikoj količini da ispunjava cijeli unutrašnji prostor.
  • Konstrukcija je zatvorena, ugrađen je adapter.
  • Zatim se od ove cijevi konstruira zavojnica. Da bi to učinili, omotaju ga već ubranom žicom. Mora se poštovati broj okreta: minimalno 80, maksimalno 90.
  • Nakon spajanja na sistem grijanja, voda se ulijeva u aparat. Zavojnica je spojena na pripremljeni inverter.
  • Postavljena je pumpa za dovod vode.
  • Regulator temperature je montiran.

Stoga će proračun indukcijskog grijanja ovisiti o sledećim parametrima: dužina, prečnik, temperatura i vreme obrade. Obratite pažnju na induktivnost sabirnica koje napajaju induktor, koja može biti mnogo veća od indikatora samog induktora.

O pločama za kuhanje

Još jedna upotreba u domaćinstvu pored sistema grejanja, dati pogled grijanje pronađeno u pločama za kuhanje.

Ova površina izgleda kao konvencionalni transformator. Njegova zavojnica je skrivena ispod površine ploče, koja može biti staklena ili keramička. Kroz njega teče struja. Ovo je prvi dio zavojnice. Ali drugo su jela u kojima će se kuhati. Vrtložne struje se stvaraju na dnu posuđa. Prvo zagriju suđe, a zatim i hranu u njemu.

Toplota će se stvarati samo kada se posuđe postavi na površinu ploče.

Ako je odsutan, nema radnje. Zona indukcijskog grijanja odgovara prečniku posuđa postavljenog na nju.

Za takve peći potrebne su posebne posude. Većina feromagnetnih metala može stupiti u interakciju s indukcijskim poljem: aluminij, nehrđajući i emajlirani čelik, lijevano željezo. Nije prikladno samo za takve površine: bakar, keramiku, staklo i posuđe od neferomagnetnih metala.

Naravno, uključit će se samo kada je na njega postavljeno odgovarajuće posuđe.

Moderne ploče su opremljene sa elektronska jedinica kontrolu, koja omogućava prepoznavanje praznog i neupotrebljivog posuđa. Glavne prednosti kotlova za kuhanje su: sigurnost, lakoća čišćenja, brzina, efikasnost, ekonomičnost. Nikada se nemojte opeći na površini ploče.

Dakle, saznali smo gdje se koristi ova vrsta grijanja (indukcije).

Indukcijsko grijanje je metoda beskontaktne toplinske obrade metala koji mogu provoditi električnu energiju pod utjecajem visokofrekventnih struja. sve aktivnije počeo da se koristi u preduzećima za provođenje visokotemperaturne obrade metala. Do danas je indukcijska oprema uspjela zauzeti vodeću poziciju, istisnuvši se alternativne metode grijanje.

Indukcijsko grijanje kako funkcionira

Princip rada indukcijskog grijanja je izuzetno jednostavan. Zagrijavanje se vrši transformacijom električne energije u elektromagnetno polje velike snage. Proizvod se zagrijava kada magnetsko polje induktora prodre u proizvod sposoban da provodi električnu energiju.

Radni komad (obavezno izrađen od materijala koji provodi električnu energiju) postavlja se u induktor ili u njegovoj neposrednoj blizini. Induktor se obično izrađuje u obliku jednog ili više zavoja žice. Najčešće, gusta bakarne cijevi(žice). Specijalni generator električne energije opskrbljuje je induktorom, indukujući visokofrekventne struje koje mogu varirati od 10 Hz do nekoliko MHz. Kao rezultat usmjeravanja visokofrekventnih struja na induktor, oko njega se formira snažno elektromagnetno polje. Vrtložne struje generiranog elektromagnetnog polja prodiru u proizvod i unutar njega se pretvaraju u toplinsku energiju, grijanje.

Tijekom rada induktor se prilično jako zagrijava zbog apsorpcije vlastitog zračenja, stoga se svakako mora hladiti tokom radnog procesa zbog tekuće tehničke vode. Voda za hlađenje se dovodi u instalaciju putem usisavanja, ova metoda omogućava osiguranje instalacije u slučaju pregorevanja ili smanjenja pritiska induktora.

Primjena indukcijskog grijanja u proizvodnji

Kao što je već bilo moguće razumjeti iz gore opisanog, indukcijsko grijanje se u proizvodnji koristi prilično aktivno. Do danas je indukcijska oprema uspjela zauzeti vodeću poziciju, istiskujući konkurentske metode obrade metala u pozadinu.

Indukcijsko topljenje metala

Indukcijsko grijanje se koristi za operacije topljenja. Aktivna upotreba indukcijske peći počelo je zbog činjenice da je HFC grijanje sposobno jedinstveno obraditi sve vrste metala koje danas postoje.
Indukcijska peć za topljenje brzo topi metal. Temperatura grijanja instalacije je dovoljna i za topljenje najzahtjevnijih metala. Glavna prednost indukcijskih peći za topljenje je u tome što su sposobne proizvesti čisto topljenje s minimalnim troskom. Radovi se obavljaju u kratkom roku. U pravilu, vrijeme topljenja 100 kilograma metala je 45 minuta.

HFC stvrdnjavanje (visokofrekventne struje)

Kašenje se najčešće izvodi u odnosu na čelične proizvode, ali se može primijeniti i na bakar i druge metalne proizvode. Uobičajeno je razlikovati dvije vrste očvršćavanja HFC-om: površinsko i duboko očvršćavanje.
Glavna prednost koju indukcijsko grijanje ima u odnosu na radove očvršćavanja je sposobnost prodiranja topline do dubine (duboko očvršćavanje). Danas se u indukcijskoj opremi prilično često radi otvrdnjavanje HFC-om.
Indukcijsko grijanje omogućava ne samo stvrdnjavanje visokofrekventnom strujom, već daje krajnji rezultat proizvod koji će imati odličan kvalitet. Kada se koristi indukcijsko grijanje za kaljenje, količina otpada u proizvodnji se značajno smanjuje.

Lemljenje HDTV

Indukcijsko grijanje je korisno ne samo za obradu metala, već i za povezivanje jednog dijela proizvoda s drugim. Danas je HFC lemljenje postalo prilično popularno i uspjelo je istisnuti zavarivanje u pozadinu. Gdje god je moguće zamijeniti zavarivanje lemljenjem, proizvođači to rade. Šta je tačno izazvalo takvu želju? Sve je krajnje jednostavno. Lemljenje sa HDTV-om omogućava da se dobije kompletan proizvod koji će imati visoku čvrstoću.
Lemljenje HDTV-a dobija se integralno zbog direktnog (beskontaktnog) prodora toplote u proizvod. Za zagrijavanje metala nije potrebna intervencija treće strane u njegovoj strukturi, što se pozitivno odražava na kvalitetu gotov proizvod i na njegov vijek trajanja.

Termička obrada zavarenih šavova

Toplinska obrada zavarenih šavova je još jedan važan tehnološki proces kojim se indukcijski grijač može savršeno nositi. Toplinska obrada se provodi kako bi se proizvodu dala povećana čvrstoća i izgladilo naprezanje metala, koje se u pravilu formira na spojevima.
Indukcijska toplinska obrada se izvodi u tri faze. Svaki od njih je vrlo važan, jer ako nešto propustite, kasnije će kvaliteta proizvoda postati drugačija i njegov vijek trajanja će se smanjiti.
Indukcijsko grijanje ima pozitivan učinak na metal, omogućavajući mu da ravnomjerno prodre do određene dubine i izglađuje naprezanje nastalo tokom zavarivanja.

Kovanje, plastika, deformacija

Kovački grijač je jedna od vrsta instalacija zasnovanih na indukcijskom grijanju. Kovački grijač se koristi za deformaciju metala, kao i za štancanje itd.
Indukcijsko grijanje ravnomjerno zagrijava metal, omogućava mu da ga savije na pravim mjestima i daje proizvodu potreban oblik.
Danas je sve više preduzeća počelo da koristi grejač za kovanje za štancanje i plastiku.
Indukcijsko grijanje može se nositi sa svim potrebnim operacijama toplinske obrade metala, ali se najčešće koristi u gore opisanim slučajevima.

Prednosti i nedostaci indukcijskog grijanja

Svaka stvar ima prednosti i mane, dobre i loše strane. Indukcijsko grijanje se ne razlikuje i ima prednosti i nedostatke. Međutim, nedostaci indukcijskog grijanja su toliko zanemarivi da se ne vide iza veliki iznos beneficije.
Budući da ima manje nedostataka indukcijskog grijanja, odmah ćemo ih navesti:

  1. Neke instalacije su prilično složene i za njihovo programiranje potrebno je imati kvalifikovano osoblje koje će biti u stanju da održava instalaciju (izvrši popravke, čišćenje, programiranje).
  2. Ako su induktor i radni komad loše usklađeni jedan s drugim, tada će biti potrebno mnogo više snage grijanja nego ako obavljate sličan zadatak u električnoj instalaciji.

Kao što vidite, nedostataka je zaista malo i oni nemaju jak uticaj na odluku da li koristiti ili ne koristiti indukcijsko grijanje.
Indukcijsko grijanje ima mnogo više prednosti, ali ćemo navesti samo glavne:

  • Brzina zagrijavanja proizvoda je vrlo visoka. Indukcijsko grijanje počinje s obradom gotovo odmah metalni proizvod, nisu potrebne međufaze zagrijavanja opreme.
  • Proizvod se može zagrijati u bilo kojoj rekreiranoj sredini: u atmosferi zaštitnog plina, u oksidacijskoj, redukcijskoj, u vakuumu i u neprovodnoj tekućini.
  • Indukcijska instalacija je relativno male veličine, što je čini prilično pogodnom za korištenje. Ako se ukaže potreba, indukciona oprema se može transportovati do radilišta.
  • Metal se zagrijava kroz zidove zaštitne komore, koja je napravljena od materijala sposobnih da propuštaju vrtložne struje, apsorbirajući malu količinu. Indukcijska oprema se ne zagrijava tijekom rada, pa je prepoznata kao vatrootporna.
  • Budući da se metal zagrijava elektromagnetnim zračenjem, nema kontaminacije samog obratka i okolne atmosfere. Indukcijsko grijanje je s pravom priznato kao ekološki prihvatljivo. Apsolutno ne šteti zaposlenima preduzeća koji će biti u radionici tokom rada instalacije.
  • Induktor se može izraditi gotovo bilo kojeg složenog oblika, što će omogućiti da se prilagodi dimenzijama i obliku proizvoda, kako bi grijanje bilo kvalitetnije.
  • Indukcijsko grijanje olakšava selektivno zagrijavanje. Ako trebate zagrijati određeno područje, a ne cijeli proizvod, tada će biti dovoljno da ga samo postavite u induktor.
  • Kvalitet obrade s indukcijskim grijanjem je odličan. Značajno je smanjen broj otpada u proizvodnji.
  • Indukcijsko grijanje štedi električnu energiju i druge proizvodne resurse.

Kao što vidite, indukcijsko grijanje ima puno prednosti. Iznad su navedene samo glavne, što je ozbiljno uticalo na odluku mnogih vlasnika da kupe indukcijske instalacije za toplinsku obradu metala.

Učitavanje ...Učitavanje ...