การทำความร้อนด้วยกระแสน้ำวน เครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำ: วงจรง่ายๆ สำหรับการใช้งาน DIY

การให้ความร้อนแบบเหนี่ยวนำ การให้ความร้อนแก่ตัวสื่อกระแสไฟฟ้า (ส่วนใหญ่เป็นโลหะ) และก๊าซไอออไนซ์อันเป็นผลจากการปล่อยความร้อนโดยกระแสน้ำวน (เหนี่ยวนำ) ที่ถูกกระตุ้นโดยสนามแม่เหล็กไฟฟ้าสลับ ให้วิธีการถ่ายโอนพลังงานจากแหล่งกำเนิดแบบไม่สัมผัส สนามแม่เหล็กไฟฟ้า(ตัวเหนี่ยวนำ) เข้าสู่ร่างกายที่ได้รับความร้อนโดยเปลี่ยนเป็นความร้อนในร่างกายโดยตรง ที่สุด วิธีการที่มีประสิทธิภาพเครื่องทำความร้อน ในระหว่างการเหนี่ยวนำความร้อน ความร้อนที่ปล่อยออกมาในตัวทำความร้อน (ตามกฎหมาย Joule-Lenz) ขึ้นอยู่กับขนาดและ คุณสมบัติทางกายภาพความถี่และความแรงของสนามแม่เหล็ก คุณลักษณะของการทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำคือการกระจายพลังงานที่ไม่สม่ำเสมอในตัวทำความร้อนซึ่งเกิดจากการกระจายพลังงานสนามและการลดทอนของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า การลดทอนดังกล่าวมีลักษณะเฉพาะด้วยความลึกที่เท่ากัน δ e (m) นั่นคือความลึกของชั้นผิวของวัตถุแบน โดยปล่อยพลังคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า 86.5%: δ e γ 500√p/(μ r ∙f) โดยที่ p คือความต้านทานไฟฟ้าจำเพาะ (โอห์ม m), μ r - การซึมผ่านของแม่เหล็กสัมพัทธ์ของร่างกาย, f - ความถี่ของการเปลี่ยนแปลงสนาม (Hz) สำหรับการทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำ จะใช้กระแสที่มีความถี่ต่างกัน - อุตสาหกรรม (50 Hz), สูง (150 และ 250 Hz), ปานกลาง (0.5 ถึง 10 kHz), สูง (67 และ 440 kHz), สูงพิเศษ (1.76 และ 5.28 MHz) .

การทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำถูกนำมาใช้: ในการติดตั้งเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำ - สำหรับทำความร้อนชิ้นงานสำหรับการแปรรูปพลาสติก (แบบลึกหรือผ่านการทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำ) และชิ้นส่วนสำหรับการบำบัดด้วยสารเคมี-ความร้อน (การทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำเฉพาะที่หรือพื้นผิว) รวมถึงการชุบแข็งพื้นผิวด้วยกระแส HF ในเตาหลอมเหนี่ยวนำ - สำหรับการหลอมโลหะและโลหะผสมที่เป็นเหล็กและไม่ใช่เหล็ก รวมถึงการหลอมแบบโซน การหลอมแบบแฟลช สำหรับการผลิตพลาสมาที่อุณหภูมิต่ำ (ดูพลาสมาตรอน) ตัวเหนี่ยวนำ (องค์ประกอบการออกแบบหลักของการติดตั้งแบบเหนี่ยวนำและเตาเผา) จะสร้างสนามแม่เหล็กสลับ (แรงดึง 10 5 -10 6 A/m) วัสดุที่ให้ความร้อนอาจอยู่ในรูปของวัตถุขนาดใหญ่ที่เป็นของแข็ง (ในการติดตั้งเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำ) ตัวของเหลว (ในเตาหลอมแบบเหนี่ยวนำ) และก๊าซไอออไนซ์ (ในการติดตั้งเคมีพลาสมาไมโครเวฟด้วยไมโครเวฟ) เตาเหนี่ยวนำอุตสาหกรรมแห่งแรกสำหรับทำความร้อนเหล็กเหลว (มากถึง 80 กก.) ในช่องวงแหวนแนวนอนแบบเปิดถูกนำไปใช้งานในสวีเดนในปี 1900 ในสหภาพโซเวียตเตาเผาดังกล่าวเริ่มสร้างขึ้นในช่วงทศวรรษที่ 1930

ในระบบทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำส่วนใหญ่ใช้ตัวเหนี่ยวนำ 2 ประเภท: ฟีดทรู - กลมหรือสี่เหลี่ยม ภาพตัดขวางสำหรับให้ความร้อนชิ้นงานตามความยาวทั้งหมด หน้าตัดแบบ slotted และวงรีเพื่อให้ความร้อนเฉพาะจุดของปลายชิ้นงานยาว (รูปที่ 1) รวมถึงสนามแม่เหล็กตามขวาง (สำหรับ วัสดุแผ่น) และวงจรแม่เหล็กปิด (สำหรับช่องว่างวงแหวน) การชุบแข็ง - การหมุนครั้งเดียว (สำหรับพื้นผิวทรงกระบอกภายนอก), ห่วง, ซิกแซกและในรูปแบบของเกลียวแบน (สำหรับพื้นผิวเรียบ), แหวนโซลินอยด์ (สำหรับพื้นผิวทรงกระบอกภายใน) ผ่านรูในตัวเหนี่ยวนำหรือใช้อุปกรณ์สเปรย์ สารหล่อเย็น (น้ำ น้ำมัน อิมัลชันต่างๆ) จะถูกส่งไปยังพื้นผิวของชิ้นส่วนที่จะชุบแข็ง

เตาหลอมเหนี่ยวนำสามารถเป็นช่องสัญญาณ ทำงานที่ความถี่อุตสาหกรรม มีความจุสูงสุด 150 ตัน และกำลังไฟฟ้าสูงสุด 4.0 MBA และเบ้าหลอม - มีความจุที่ความถี่เฉลี่ยสูงสุด 25 ตัน และที่ความถี่อุตสาหกรรม (พร้อมบรรจุของเหลว) ) มากถึง 60 ตัน ในเตาแบบแชนเนล (รูปที่ 2) อุณหภูมิของโลหะในอ่าง (ของฉัน) จะเพิ่มขึ้นเนื่องจากการถ่ายเทความร้อนจากโลหะเหลวที่อยู่ในช่อง แนวตั้งหนึ่งหรือหลายรายการหรือ ช่องแนวนอน(สี่เหลี่ยมหรือ ส่วนรอบ) ซึ่งตั้งอยู่ในซับทนไฟ - ที่เรียกว่าหินเตาปิดวงจรแม่เหล็กแบบปิดด้วยตัวเหนี่ยวนำทรงกระบอกแบบหลายรอบ ในช่องมีโลหะเหลวอยู่ด้วยมากขึ้น อุณหภูมิสูงภายใต้อิทธิพลของแรงแม่เหล็กไฟฟ้าและการพาความร้อนอิสระจะไหลเวียนอย่างหนาแน่นโดยเข้าสู่อ่าง (ของฉัน) ผ่านปากช่อง เตาแบบช่องเหนี่ยวนำส่วนใหญ่จะใช้ในโลหะวิทยาที่ไม่ใช่เหล็กสำหรับกระบวนการทางเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่องเป็นหน่วยหลอมและเครื่องผสม

ข้าว. 2. แผนผังของเตาช่องเหนี่ยวนำ (ส่วน): 1 - อ่าง (เพลา); 2- ตัวเหนี่ยวนำทรงกระบอก; 3- วงจรแม่เหล็กปิด; ซับ 4 ช่อง (หินล่าง); 5 - ช่องวงแหวนแนวตั้ง; 6 - ปากคลอง.

ในเตาเบ้าหลอม(รูปที่ 3) โลหะอยู่ในเบ้าหลอมทนไฟซึ่งอยู่ภายในตัวเหนี่ยวนำหลายรอบทรงกระบอก วงจรแม่เหล็กเปิดที่แยกจากกันทำหน้าที่เป็นตะแกรงเฟอร์โรแมกเนติกเพื่อปกป้องปลอกเตาหลอมจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่สร้างโดยตัวเหนี่ยวนำ พลังงานถูกใช้ไปในการทำความร้อนโลหะและการผสมอย่างเข้มข้น การไหลเวียนของโลหะสองวงจรเกิดขึ้นในเบ้าหลอมโดยมีการก่อตัวของวงเดือนนูน (สูง 5-15% ของความลึกของโลหะ) ซึ่งทำให้ยากต่อการสร้างชั้นตะกรันและขีดจำกัด ความหนาแน่นของพลังงาน(ไม่เกิน 300 กิโลวัตต์/ตัน) เตาหลอมแบบเบ้าหลอมจะระเบิดได้ (เนื่องจากความทนทานต่ำของชั้นเบ้าหลอม) มีการติดตั้งตัวบ่งชี้สภาพของชั้นใน เตาเบ้าหลอมเหนี่ยวนำถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตเหล็กสำหรับ ทำงานเป็นระยะเมื่อทำการหลอมโลหะผสมเหล็ก สำหรับการหลอมเหล็กคุณภาพสูง - เตาสุญญากาศและพลาสมาเหนี่ยวนำ สำหรับการหลอมโลหะบริสุทธิ์และโลหะผสมโดยเฉพาะ - เตาที่มีเบ้าหลอมระบายความร้อนด้วยน้ำ ("เย็น") ในรูปแบบของส่วนท่อฉนวนไฟฟ้า (ที่เรียกว่าเบ้าหลอมแบบตัดขวาง) .

ข้าว. 3. แผนผังของเตาเบ้าหลอมเหนี่ยวนำ (ส่วน): 1 - เบ้าหลอม; 2 - ตัวเหนี่ยวนำทรงกระบอก; 3 - หน้าจอเฟอร์โรแมกเนติก; 4 - ปลอก; 5 - ตัวบ่งชี้สถานะซับเบ้าหลอม; ลูกศร - วิถีของโลหะเหลว

ชื่อเรื่อง: Weinberg A. M. เตาหลอมแบบเหนี่ยวนำ ม. 2510; วิศวกรรมความร้อนในการผลิตโลหะวิทยา ม. 2545 ต. 1: พื้นฐานทางทฤษฎี. ต. 2: การออกแบบและการทำงานของเตาเผา เตาเบ้าหลอมเหนี่ยวนำ ฉบับที่ 2 เอคาเทอรินเบิร์ก, 2545.

การถลุงโลหะโดยการเหนี่ยวนำถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น โลหะวิทยา วิศวกรรมเครื่องกล เครื่องประดับ เตาอบธรรมดา ประเภทการเหนี่ยวนำสำหรับการหลอมโลหะที่บ้านคุณสามารถประกอบเองได้

การให้ความร้อนและการหลอมของโลหะในเตาเหนี่ยวนำเกิดขึ้นเนื่องจากการทำความร้อนภายในและการเปลี่ยนแปลงของโครงตาข่ายคริสตัลของโลหะเมื่อกระแสไหลวนความถี่สูงไหลผ่าน กระบวนการนี้ขึ้นอยู่กับปรากฏการณ์การสั่นพ้องซึ่งกระแสเอ็ดดี้มีค่าสูงสุด

เพื่อทำให้เกิดการไหลของกระแสไหลผ่านโลหะหลอมเหลวนั้นจะถูกวางไว้ในเขตการกระทำของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าของตัวเหนี่ยวนำ - ขดลวด อาจเป็นรูปเกลียว เลขแปด หรือพระฉายาลักษณ์ก็ได้ รูปร่างของตัวเหนี่ยวนำขึ้นอยู่กับขนาดและรูปร่างของชิ้นงานที่ได้รับความร้อน

ขดลวดเหนี่ยวนำเชื่อมต่อกับแหล่งกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ ในเตาหลอมอุตสาหกรรม จะใช้กระแสความถี่อุตสาหกรรม 50 Hz สำหรับการหลอมโลหะปริมาณเล็กน้อยในเครื่องประดับ จะใช้เครื่องกำเนิดความถี่สูงเนื่องจากมีประสิทธิภาพมากกว่า

ชนิด

กระแสเอ็ดดี้จะถูกปิดตามวงจรที่ถูกจำกัดโดยสนามแม่เหล็กของตัวเหนี่ยวนำ ดังนั้นการให้ความร้อนขององค์ประกอบที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าจึงเป็นไปได้ทั้งภายในขดลวดและด้านนอก

    ดังนั้นเตาเหนี่ยวนำจึงมีสองประเภท:
  • ช่องซึ่งภาชนะสำหรับหลอมโลหะเป็นช่องที่อยู่รอบตัวเหนี่ยวนำและมีแกนอยู่ข้างใน
  • เบ้าหลอมพวกเขาใช้ภาชนะพิเศษ - เบ้าหลอมที่ทำจากวัสดุทนความร้อนซึ่งมักจะถอดออกได้

เตาช่องมีขนาดใหญ่เกินไปและออกแบบมาสำหรับการถลุงโลหะในปริมาณทางอุตสาหกรรม ใช้ในการถลุงเหล็กหล่อ อลูมิเนียม และโลหะที่ไม่ใช่เหล็กอื่นๆ
เตาเบ้าหลอมมันค่อนข้างกะทัดรัดมันถูกใช้โดยนักอัญมณีและนักวิทยุสมัครเล่นเตาดังกล่าวสามารถประกอบด้วยมือของคุณเองและใช้ที่บ้าน

อุปกรณ์

    มีเตาหลอมแบบโฮมเมดสำหรับการหลอมโลหะค่อนข้างมาก การออกแบบที่เรียบง่ายและประกอบด้วยบล็อกหลัก 3 บล็อกที่วางอยู่ในเนื้อเดียวกัน:
  • เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ ความถี่สูง;
  • ตัวเหนี่ยวนำ - ขดลวดเกลียวทำจากลวดทองแดงหรือท่อทำด้วยมือ
  • เบ้าหลอม

เบ้าหลอมถูกวางในตัวเหนี่ยวนำ ปลายของขดลวดเชื่อมต่อกับแหล่งกำเนิดกระแส เมื่อกระแสไหลผ่านขดลวด สนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีเวกเตอร์แปรผันจะปรากฏขึ้นรอบๆ ในสนามแม่เหล็ก กระแสน้ำวนเกิดขึ้น ตั้งฉากกับเวกเตอร์ของมัน และผ่านไปตามวงปิดภายในขดลวด พวกมันผ่านโลหะที่วางอยู่ในเบ้าหลอม และให้ความร้อนจนถึงจุดหลอมเหลว

ข้อดีของเตาเหนี่ยวนำ:

  • การให้ความร้อนโลหะอย่างรวดเร็วและสม่ำเสมอทันทีหลังจากเปิดการติดตั้ง
  • ทิศทางของการทำความร้อน - เฉพาะโลหะเท่านั้นที่ได้รับความร้อนและไม่ใช่การติดตั้งทั้งหมด
  • ความเร็วในการหลอมสูงและความเป็นเนื้อเดียวกันของการหลอมละลาย
  • ไม่มีการระเหยของส่วนประกอบโลหะผสม
  • การติดตั้งเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและปลอดภัย

อินเวอร์เตอร์สำหรับการเชื่อมสามารถใช้เป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำหรับเตาเหนี่ยวนำสำหรับการหลอมโลหะ คุณยังสามารถประกอบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าโดยใช้แผนภาพด้านล่างด้วยมือของคุณเอง

เตาหลอมโลหะโดยใช้เครื่องเชื่อมอินเวอร์เตอร์

การออกแบบนี้เรียบง่ายและปลอดภัย เนื่องจากอินเวอร์เตอร์ทั้งหมดมีระบบป้องกันโอเวอร์โหลดภายใน ในกรณีนี้การประกอบเตาทั้งหมดคือการทำตัวเหนี่ยวนำด้วยมือของคุณเอง

โดยปกติจะทำในรูปแบบของเกลียวจากท่อทองแดงผนังบางที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 8-10 มม. มันโค้งงอตามแบบ เส้นผ่านศูนย์กลางที่ต้องการโดยวางวงเลี้ยวที่ระยะ 5-8 มม. จำนวนรอบคือตั้งแต่ 7 ถึง 12 รอบ ขึ้นอยู่กับเส้นผ่านศูนย์กลางและลักษณะของอินเวอร์เตอร์ ความต้านทานรวมของตัวเหนี่ยวนำจะต้องไม่ทำให้เกิดกระแสเกินในอินเวอร์เตอร์ มิฉะนั้นจะถูกปิดโดยการป้องกันภายใน

ตัวเหนี่ยวนำสามารถติดตั้งไว้ในตัวเรือนที่ทำจากกราไฟท์หรือข้อความและสามารถติดตั้งเบ้าหลอมไว้ด้านในได้ คุณสามารถวางตัวเหนี่ยวนำไว้บนพื้นผิวที่ทนความร้อนได้ ตัวเรือนจะต้องไม่นำกระแส มิฉะนั้นกระแสเอ็ดดี้จะไหลผ่านและกำลังของการติดตั้งจะลดลง ด้วยเหตุผลเดียวกัน จึงไม่แนะนำให้วางวัตถุแปลกปลอมในบริเวณที่หลอมละลาย

เมื่อใช้งานจากเครื่องเชื่อมอินเวอร์เตอร์ ตัวเครื่องจะต้องต่อสายดิน! เต้ารับและสายไฟจะต้องได้รับการจัดอันดับสำหรับกระแสที่ดึงโดยอินเวอร์เตอร์


ระบบทำความร้อนของบ้านส่วนตัวนั้นขึ้นอยู่กับการทำงานของเตาหรือหม้อต้มน้ำซึ่งมีประสิทธิภาพสูงและมีอายุการใช้งานยาวนานอย่างต่อเนื่องซึ่งขึ้นอยู่กับทั้งยี่ห้อและการติดตั้งนั่นเอง อุปกรณ์ทำความร้อนและจากการติดตั้งปล่องไฟที่ถูกต้อง
คุณจะพบคำแนะนำในการเลือกหม้อต้มเชื้อเพลิงแข็งและในส่วนถัดไปคุณจะได้ทำความคุ้นเคยกับประเภทและกฎเกณฑ์:

เตาเหนี่ยวนำพร้อมทรานซิสเตอร์: แผนภาพ

มีมากมาย ในรูปแบบต่างๆประกอบด้วยมือของคุณเอง แผนภาพที่ค่อนข้างง่ายและผ่านการพิสูจน์แล้วของเตาหลอมโลหะหลอมแสดงอยู่ในรูป:

    ในการประกอบการติดตั้งด้วยตัวเอง คุณจะต้องมีชิ้นส่วนและวัสดุดังต่อไปนี้:
  • ทรานซิสเตอร์สนามผลสองตัวประเภท IRFZ44V;
  • ไดโอด UF4007 สองตัว (สามารถใช้ UF4001 ได้);
  • ตัวต้านทาน 470 โอห์ม, 1 วัตต์ (คุณสามารถเชื่อมต่อ 0.5 W สองตัวเป็นอนุกรม)
  • ตัวเก็บประจุแบบฟิล์มสำหรับ 250 V: 3 ชิ้นความจุ 1 μF; 4 ชิ้น - 220 nF; 1 ชิ้น - 470 nF; 1 ชิ้น - 330 nF;
  • ลวดม้วนทองแดงในฉนวนเคลือบฟันØ1.2มม.
  • ลวดม้วนทองแดงในฉนวนเคลือบฟันØ2มม.
  • ถอดวงแหวนสองวงออกจากโช้คแล้ว หน่วยคอมพิวเตอร์โภชนาการ

ลำดับการประกอบ DIY:

  • มีการติดตั้งทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนามบนหม้อน้ำ เนื่องจากวงจรเกิดความร้อนสูงระหว่างการทำงาน หม้อน้ำจะต้องมีขนาดใหญ่เพียงพอ คุณสามารถติดตั้งไว้ในหม้อน้ำตัวเดียวได้ แต่คุณต้องแยกทรานซิสเตอร์ออกจากโลหะโดยใช้ปะเก็นและแหวนรองที่ทำจากยางและพลาสติก pinout ของทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนามจะแสดงในรูป

  • จำเป็นต้องทำโช้กสองตัว ในการทำลวดทองแดงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.2 มม. พันรอบวงแหวนที่ถอดออกจากแหล่งจ่ายไฟของคอมพิวเตอร์เครื่องใดก็ได้ วงแหวนเหล่านี้ทำจากเหล็กเฟอร์โรแมกเนติกแบบผง มีความจำเป็นต้องพันสายไฟตั้งแต่ 7 ถึง 15 รอบโดยพยายามรักษาระยะห่างระหว่างเทิร์น

  • ตัวเก็บประจุที่ระบุไว้ข้างต้นประกอบเป็นแบตเตอรี่ที่มีความจุรวม 4.7 μF การต่อตัวเก็บประจุเป็นแบบขนาน

  • ขดลวดเหนี่ยวนำทำจากลวดทองแดงขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 2 มม. พันขดลวด 7-8 รอบบนวัตถุทรงกระบอกที่เหมาะกับเส้นผ่านศูนย์กลางของเบ้าหลอมโดยเหลือไว้เพียงพอ ปลายยาวเพื่อเชื่อมต่อกับวงจร
  • เชื่อมต่อองค์ประกอบต่างๆ บนบอร์ดตามแผนภาพ ใช้แบตเตอรี่ 12 V, 7.2 A/h เป็นแหล่งพลังงาน ปริมาณการใช้กระแสไฟในโหมดการทำงานอยู่ที่ประมาณ 10 A ความจุของแบตเตอรี่ในกรณีนี้จะใช้เวลาประมาณ 40 นาที หากจำเป็นตัวเตาจะทำจากวัสดุทนความร้อนเช่น textolite พลังของอุปกรณ์สามารถทำได้ เปลี่ยนแปลงได้โดยการเปลี่ยนจำนวนรอบของขดลวดตัวเหนี่ยวนำและเส้นผ่านศูนย์กลาง
ในระหว่างการทำงานเป็นเวลานาน องค์ประกอบตัวทำความร้อนอาจมีความร้อนมากเกินไป! คุณสามารถใช้พัดลมระบายความร้อนได้

เครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำสำหรับการหลอมโลหะ: วิดีโอ

เตาเหนี่ยวนำพร้อมโคมไฟ

คุณสามารถประกอบเตาเหนี่ยวนำที่ทรงพลังกว่าสำหรับการหลอมโลหะด้วยมือของคุณเองโดยใช้หลอดอิเล็กทรอนิกส์ แผนภาพอุปกรณ์แสดงในรูป

ในการสร้างกระแสไฟฟ้าความถี่สูง จะใช้หลอดไฟ 4 ดวงที่เชื่อมต่อแบบขนาน ใช้ท่อทองแดงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 มม. เป็นตัวเหนี่ยวนำ การติดตั้งมาพร้อมกับตัวเก็บประจุปรับแต่งเพื่อควบคุมพลังงาน ความถี่เอาต์พุตคือ 27.12 MHz

ในการประกอบวงจรที่คุณต้องการ:

  • หลอดอิเล็กตรอน 4 หลอด - tetrodes คุณสามารถใช้ 6L6, 6P3 หรือ G807;
  • โช้ค 4 ตัวที่ 100...1,000 µH;
  • ตัวเก็บประจุ 4 ตัวที่ 0.01 µF;
  • ไฟแสดงสถานะนีออน
  • ตัวเก็บประจุทริมเมอร์

การประกอบอุปกรณ์ด้วยตัวเอง:

  1. ตัวเหนี่ยวนำทำจากท่อทองแดงโดยการดัดให้เป็นรูปทรงเกลียว เส้นผ่านศูนย์กลางของวงเลี้ยวคือ 8-15 ซม. ระยะห่างระหว่างวงเลี้ยวอย่างน้อย 5 มม. ปลายกระป๋องสำหรับบัดกรีเข้ากับวงจร เส้นผ่านศูนย์กลางของตัวเหนี่ยวนำควรมีขนาดใหญ่กว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของเบ้าหลอมที่วางไว้ด้านใน 10 มม.
  2. ตัวเหนี่ยวนำถูกวางไว้ในตัวเครื่อง สามารถทำจากวัสดุทนความร้อนและไม่นำไฟฟ้าหรือจากโลหะเพื่อเป็นฉนวนความร้อนและไฟฟ้าจากส่วนประกอบของวงจร
  3. หลอดไฟเรียงซ้อนกันตามวงจรที่มีตัวเก็บประจุและโช้ก น้ำตกเชื่อมต่อกันแบบขนาน
  4. เชื่อมต่อไฟแสดงสถานะนีออน - มันจะส่งสัญญาณว่าวงจรพร้อมสำหรับการทำงาน โดยนำหลอดไฟออกมาที่ตัวอุปกรณ์ติดตั้ง
  5. วงจรมีตัวเก็บประจุปรับความจุแบบแปรผันและที่จับยังเชื่อมต่อกับตัวเรือนด้วย


สำหรับผู้ชื่นชอบอาหารที่ปรุงด้วยวิธีรมควันแบบเย็นเราขอแนะนำให้คุณเรียนรู้วิธีทำสโม้คเฮาส์ด้วยมือของคุณเองอย่างรวดเร็วและง่ายดายและทำความคุ้นเคยกับคำแนะนำเกี่ยวกับรูปถ่ายและวิดีโอสำหรับการทำเครื่องกำเนิดควันสำหรับการรมควันแบบเย็น

การระบายความร้อนของวงจร

โรงงานถลุงแร่อุตสาหกรรมติดตั้งระบบทำความเย็นแบบบังคับโดยใช้น้ำหรือสารป้องกันการแข็งตัว การระบายความร้อนด้วยน้ำที่บ้านจะต้องมีค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมซึ่งเทียบเคียงได้กับราคาการติดตั้งการหลอมโลหะนั่นเอง

สามารถระบายความร้อนด้วยอากาศโดยใช้พัดลมได้ หากพัดลมอยู่ห่างจากกันพอสมควร มิฉะนั้นขดลวดโลหะและองค์ประกอบอื่น ๆ ของพัดลมจะทำหน้าที่เป็นวงจรเพิ่มเติมสำหรับการปิดกระแสไหลวนซึ่งจะลดประสิทธิภาพของการติดตั้ง

องค์ประกอบของวงจรอิเล็กทรอนิกส์และวงจรหลอดไฟสามารถร้อนขึ้นได้เช่นกัน มีการจัดเตรียมแผ่นระบายความร้อนไว้เพื่อระบายความร้อน

ข้อควรระวังเพื่อความปลอดภัยในการทำงาน

  • อันตรายหลักระหว่างการทำงานคือความเสี่ยงที่จะเกิดการไหม้จากองค์ประกอบความร้อนของการติดตั้งและโลหะหลอมเหลว
  • วงจรหลอดไฟประกอบด้วยส่วนประกอบไฟฟ้าแรงสูง จึงต้องวางไว้ในตัวเครื่องปิดเพื่อป้องกันการสัมผัสกับองค์ประกอบโดยไม่ตั้งใจ
  • สนามแม่เหล็กไฟฟ้าอาจส่งผลต่อวัตถุที่อยู่นอกตัวเครื่อง ดังนั้นก่อนทำงานควรสวมเสื้อผ้าที่ไม่มีส่วนประกอบที่เป็นโลหะและถอดออกจากบริเวณทำกิจกรรมจะดีกว่า อุปกรณ์ที่ซับซ้อน: โทรศัพท์, กล้องดิจิตอล.
ไม่แนะนำให้ใช้อุปกรณ์สำหรับผู้ที่มีเครื่องกระตุ้นหัวใจแบบฝัง!

เตาหลอมโลหะที่บ้านยังสามารถใช้เพื่อให้ความร้อนแก่องค์ประกอบโลหะได้อย่างรวดเร็ว เช่น เมื่อทำการหลอมหรือขึ้นรูป ลักษณะการทำงานของการติดตั้งที่นำเสนอสามารถปรับให้เข้ากับงานเฉพาะได้โดยการเปลี่ยนพารามิเตอร์ของตัวเหนี่ยวนำและสัญญาณเอาท์พุตของชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้า - ด้วยวิธีนี้คุณสามารถบรรลุประสิทธิภาพสูงสุดได้

เครื่องทำความร้อนไฟฟ้ามีข้อได้เปรียบที่สำคัญอย่างหนึ่ง - เพิ่มความปลอดภัย แม้จะมีความเป็นไปได้ที่จะเกิดไฟฟ้าช็อตและมีน้ำอยู่ในระบบ แต่หม้อต้มน้ำไฟฟ้ายังคงเป็นอุปกรณ์ทำความร้อนยอดนิยม (ด้วย การติดตั้งที่ถูกต้องและการเชื่อมต่อจะไม่ก่อให้เกิดอันตราย) หม้อต้มน้ำไฟฟ้าบางชนิดใช้ระบบทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำซึ่งถือว่าปลอดภัยกว่า หลักการทำความร้อนนี้มีพื้นฐานมาจากอะไรและนำไปใช้ในอุปกรณ์ทำความร้อนอย่างไร

การเหนี่ยวนำความร้อนคืออะไร

หม้อต้มน้ำไฟฟ้าแบบคลาสสิกเช่นหม้อต้ม Proterm มีองค์ประกอบความร้อนธรรมดาที่สุดที่แช่อยู่ในสารหล่อเย็น มีการจ่ายไฟฟ้าองค์ประกอบความร้อนจะร้อนขึ้นและเริ่มให้ความร้อนกับน้ำในระบบทำความร้อน โครงการทำความร้อนนี้มีข้อเสียหลายประการ:

  • การเกิดตะกรัน - ในระหว่างการทำงานของหม้อไอน้ำองค์ประกอบความร้อน การเกิดตะกรันบนองค์ประกอบความร้อน ส่งผลให้ประสิทธิภาพของอุปกรณ์ลดลง
  • มีการสัมผัสโดยตรงกับน้ำ – องค์ประกอบความร้อนตั้งอยู่ในน้ำโดยตรง ดังนั้นไฟฟ้าขัดข้องอาจทำให้เกิดไฟฟ้าช็อตได้(ในกรณีที่ไม่มีการต่อลงดินตามปกติ)
  • ความน่าเชื่อถือต่ำขององค์ประกอบความร้อน - แม้ว่าจะมีองค์ประกอบความร้อนที่ทนทานเป็นพิเศษ แต่หม้อไอน้ำส่วนใหญ่ก็มีองค์ประกอบความร้อนเก่าที่ไม่น่าเชื่อถือ

การเหนี่ยวนำความร้อนของน้ำช่วยให้คุณสามารถกำจัดข้อเสียข้างต้นได้ อุปกรณ์ทำความร้อนกลายเป็นเรื่องที่ซับซ้อนมากขึ้น แต่ยังมีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้มากกว่าอีกด้วย

องค์ประกอบความร้อนในหม้อไอน้ำดังกล่าวคือขดลวด

รูปแบบการทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำในหม้อต้มน้ำร้อนไฟฟ้าช่วยให้มีองค์ประกอบต่อไปนี้ - การควบคุมและการสร้างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ตัวเหนี่ยวนำ และท่อน้ำหล่อเย็น องค์ประกอบเหล่านี้ประกอบขึ้นเป็นหม้อไอน้ำแบบเหนี่ยวนำอย่างง่าย (แผนผัง) สารหล่อเย็นจะเข้าสู่ท่อที่ผ่านตัวเหนี่ยวนำและได้รับความร้อน อุณหภูมิที่แน่นอนและถูกส่งกลับไปยังระบบทำความร้อน

ข้อดีของการทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำคืออะไร?

  • ไม่มีการก่อตัวของตะกรัน – ไม่มีการสัมผัสโดยตรง องค์ประกอบความร้อนด้วยสารหล่อเย็น ดังนั้นจึงไม่มีสเกลที่นี่จริงๆ
  • ความทนทานของอุปกรณ์ – กระบวนการนี้เกิดขึ้นเนื่องจากกระแสความถี่สูงที่สร้างโดยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์. แม้ว่าอุปกรณ์จะมีความซับซ้อนเพิ่มขึ้น แต่ก็มีความน่าเชื่อถือมาก
  • การรั่วไหลขั้นต่ำ - สารหล่อเย็นไหลผ่านท่อเดียวที่ผ่านตัวเหนี่ยวนำ ดังนั้นการรั่วไหลจึงเป็นไปได้เฉพาะภายนอกหม้อไอน้ำแบบเหนี่ยวนำเท่านั้น แต่ไม่สามารถรั่วไหลได้
  • ความสามารถในการทำงานเป็นเวลานานในโหมดเข้มข้นที่สุด - หลักการทำงานนี้ทำให้หม้อต้มน้ำไฟฟ้ามีความทนทานผิดปกติ

การเหนี่ยวนำความร้อนได้พิสูจน์ตัวเองแล้วด้วย ด้านที่ดีที่สุดแต่ยังไม่สามารถเปลี่ยนหม้อไอน้ำองค์ประกอบความร้อนได้ทั้งหมด - มันส่งผลกระทบ ราคาสูงอุปกรณ์และความเทอะทะของมัน แต่คุณสามารถสร้างหม้อต้มน้ำแบบเหนี่ยวนำได้ด้วยตัวเอง

หลักการทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำ

เทคโนโลยีนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมโลหะวิทยา

เครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำมีอายุมากกว่า 100 ปี ดังนั้นจึงไม่ใช่เรื่องใหม่เสียทีเดียว มีการใช้ในหลายสาขาโดยเฉพาะด้านอุตสาหกรรม หน่วยทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำถูกนำมาใช้อย่างแข็งขันในร้านขายงานโลหะ ก่อนหน้านี้มีการใช้ถ่านหินหรือถ่านหินในการถลุงโลหะ ก๊าซธรรมชาติตอนนี้กระแสความถี่สูงก็ทำเช่นนี้ เทคโนโลยีสำหรับโลหะนี้ช่วยลดขนาดของเตาเผาและให้ผลผลิตสูง

การทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำทำงานอย่างไร? หลักการทำงานของเครื่องทำความร้อนนั้นง่ายมาก - การทำความร้อนจะดำเนินการโดยการสร้างกระแสความถี่สูงที่จ่ายพลังงานให้กับตัวเหนี่ยวนำ ซามิ ตัวเหนี่ยวนำเป็นขดลวดทรงพลังที่สร้างสนามแม่เหล็กสลับขึ้นมา. คอยล์ไม่มีแกน - แทนที่จะใช้วัสดุที่ให้ความร้อนที่นี่ ตัวอย่างเช่น เตาเหนี่ยวนำสำหรับการหลอมโลหะจะมีขดลวดขนาดใหญ่อยู่ข้างใน ช่องว่างโลหะเพื่อนำไปแปรรูปต่อไป

การเปิดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะนำไปสู่การสร้างกระแสน้ำวนอันทรงพลังของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กซึ่งเป็นผลมาจากการที่โลหะที่อยู่ภายในตัวเหนี่ยวนำเริ่มร้อนขึ้น สำหรับการทำความร้อนหม้อไอน้ำ แกนเหนี่ยวนำเป็นท่อโลหะที่สารหล่อเย็นไหลผ่าน - ภายใต้อิทธิพลของกระแสไหลวน ท่อและสารหล่อเย็นจะร้อนขึ้น โดยส่งความร้อนเข้าสู่ระบบทำความร้อน

เมื่อผ่านขดลวด สารหล่อเย็นจะร้อนขึ้นและถ่ายเทความร้อนไปยังหม้อน้ำทำความร้อน

เทคโนโลยีการทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำนั้นง่ายและมีประสิทธิภาพอย่างยิ่ง บนพื้นฐานของความทันสมัย หม้อไอน้ำร้อนไม่ต้องบำรุงรักษาบ่อยและมีอายุการใช้งานยาวนาน จริงอยู่ที่ข้อดีของพวกเขามักจะเกินจริง ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมผู้คนถึงได้รับความรู้สึกผิด ๆ มากมาย นี่คือตัวอย่างบางส่วน.

  • ผู้ขายมักพูดถึงประสิทธิภาพของหม้อไอน้ำที่มีการทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำซึ่งเป็นความจริงบางส่วน แต่การประหยัดไม่น่าจะเกินสองสามเปอร์เซ็นต์ ในขณะเดียวกัน แบรนด์ต่างๆ ก็พูดถึงการประหยัดได้มากถึง 20-30%
  • ความเร็วความร้อน – หม้อไอน้ำเหนี่ยวนำให้ความร้อนแก่สารหล่อเย็นเร็วกว่าองค์ประกอบความร้อนเล็กน้อย แต่ความเร็วนี้ไม่สามารถเรียกได้ว่าเป็นการปฏิวัติ
  • ความแปลกใหม่ของเทคโนโลยี - ดังที่เราได้กล่าวไปแล้ว เทคโนโลยีนี้เป็นที่รู้จักมานานกว่าร้อยปี

การทำความร้อนโดยใช้เทคโนโลยีนี้พอใจกับอายุการใช้งานที่ยาวนานโดยไม่จำเป็นต้องบำรุงรักษาเพิ่มเติมและไม่มีขนาด - ในเรื่องนี้พวกเขาพร้อมที่จะแข่งขันกับหม้อต้มน้ำไฟฟ้าอื่น ๆ

การเหนี่ยวนำความร้อน 14 มีนาคม 2558

ในเตาและอุปกรณ์เหนี่ยวนำ ความร้อนในตัวทำความร้อนที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าจะถูกปล่อยออกมาโดยกระแสเหนี่ยวนำโดยสนามแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับ ดังนั้นการทำความร้อนโดยตรงจึงเกิดขึ้นที่นี่
การทำความร้อนด้วยการเหนี่ยวนำของโลหะจะขึ้นอยู่กับกฎทางกายภาพสองข้อ: กฎของฟาราเดย์-แมกซ์เวลล์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า และกฎของจูล-เลนซ์ ตัวโลหะ (ช่องว่าง ชิ้นส่วน ฯลฯ) ถูกวางไว้ในสนามแม่เหล็กสลับ ซึ่งกระตุ้นให้เกิดกระแสน้ำวนในตัว สนามไฟฟ้า. แรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำถูกกำหนดโดยอัตราการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็ก ภายใต้อิทธิพลของแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำ กระแสน้ำวน (ปิดอยู่ภายในร่างกาย) จะไหลในร่างกาย โดยปล่อยความร้อนตามกฎของจูล-เลนซ์ EMF นี้สร้างขึ้นในโลหะ กระแสสลับพลังงานความร้อนที่ปล่อยออกมาจากกระแสน้ำเหล่านี้จะทำให้โลหะร้อนขึ้น การทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำเป็นแบบตรงและไม่สัมผัส ช่วยให้คุณเข้าถึงอุณหภูมิที่เพียงพอที่จะหลอมโลหะและโลหะผสมที่ทนไฟได้มากที่สุด

ด้านล่างของการตัดเป็นวิดีโอที่มีอุปกรณ์ขนาด 12 โวลต์

การทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำและการชุบแข็งของโลหะ การทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำแบบเข้มข้นสามารถทำได้เฉพาะในสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความเข้มและความถี่สูงซึ่งสร้างขึ้นโดยอุปกรณ์พิเศษ - ตัวเหนี่ยวนำ ตัวเหนี่ยวนำได้รับพลังงานจากเครือข่าย 50 Hz (การตั้งค่าความถี่อุตสาหกรรม) หรือจากแหล่งพลังงานส่วนบุคคล - เครื่องกำเนิดไฟฟ้าและเครื่องแปลงความถี่ปานกลางและสูง
ตัวเหนี่ยวนำที่ง่ายที่สุดสำหรับอุปกรณ์ทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำความถี่ต่ำคือตัวนำหุ้มฉนวน (ยาวหรือขด) วางอยู่ภายใน ท่อโลหะหรือทาบนพื้นผิวของมัน เมื่อกระแสไหลผ่านตัวนำเหนี่ยวนำ กระแสไหลวนจะถูกเหนี่ยวนำในท่อและทำให้ร้อนขึ้น ความร้อนจากท่อ (อาจเป็นเบ้าหลอมก็ได้ ภาชนะ) จะถูกถ่ายโอนไปยังตัวกลางที่ให้ความร้อน (น้ำที่ไหลผ่านท่อ อากาศ ฯลฯ)

การใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดคือการให้ความร้อนแบบเหนี่ยวนำโดยตรงของโลหะที่ความถี่ปานกลางและสูง เพื่อจุดประสงค์นี้ จะใช้ตัวเหนี่ยวนำที่ออกแบบมาเป็นพิเศษ ตัวเหนี่ยวนำปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งตกลงบนวัตถุที่ถูกทำให้ร้อนและถูกลดทอนลงในนั้น พลังงานของคลื่นที่ถูกดูดซับจะถูกแปลงเป็นความร้อนในร่างกาย เพื่อให้ความร้อน ร่างกายแบนใช้ตัวเหนี่ยวนำแบบแบนช่องว่างทรงกระบอก - ตัวเหนี่ยวนำทรงกระบอก (โซลินอยด์) ใน กรณีทั่วไปพวกเขาอาจมี รูปร่างที่ซับซ้อนเนื่องจากจำเป็นต้องรวมพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าไปในทิศทางที่ต้องการ

คุณลักษณะของการป้อนพลังงานอุปนัยคือความสามารถในการควบคุมตำแหน่งเชิงพื้นที่ของโซนกระแสไหลวน ประการแรก กระแสน้ำวนจะไหลภายในพื้นที่ที่ตัวเหนี่ยวนำครอบคลุม เฉพาะส่วนของร่างกายที่เชื่อมต่อด้วยแม่เหล็กกับตัวเหนี่ยวนำเท่านั้นที่จะได้รับความร้อนโดยไม่คำนึงถึง ขนาดทั่วไปร่างกาย ประการที่สอง ความลึกของโซนการไหลเวียนของกระแสเอ็ดดี้ และด้วยเหตุนี้ โซนปล่อยพลังงานจึงขึ้นอยู่กับความถี่ของกระแสตัวเหนี่ยวนำ (เพิ่มขึ้นที่ความถี่ต่ำและลดลงตามความถี่ที่เพิ่มขึ้น) ท่ามกลางปัจจัยอื่นๆ ประสิทธิภาพการถ่ายโอนพลังงานจากตัวเหนี่ยวนำไปยังกระแสความร้อนขึ้นอยู่กับขนาดของช่องว่างระหว่างพวกมันและเพิ่มขึ้นเมื่อมันลดลง

การทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำใช้สำหรับการชุบผิวผลิตภัณฑ์เหล็กให้แข็ง โดยการให้ความร้อนเพื่อการเปลี่ยนรูปพลาสติก (การตี การปั๊ม การกด ฯลฯ) การหลอมโลหะ การอบชุบด้วยความร้อน (การหลอม การอบคืนตัว การทำให้เป็นมาตรฐาน การชุบแข็ง) การเชื่อม การชุบผิว และการบัดกรี โลหะ

การทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำทางอ้อมใช้เพื่อให้ความร้อน อุปกรณ์เทคโนโลยี(ท่อ ภาชนะบรรจุ ฯลฯ) ตัวกลางของเหลวที่ให้ความร้อน สารเคลือบแห้ง วัสดุ (เช่น ไม้) พารามิเตอร์ที่สำคัญที่สุดการติดตั้งเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำ - ความถี่ สำหรับแต่ละกระบวนการ (การชุบแข็งพื้นผิว ผ่านการทำความร้อน) จะมีช่วงความถี่ที่เหมาะสมที่สุดซึ่งจะมอบเทคโนโลยีที่ดีที่สุดและ ตัวชี้วัดทางเศรษฐกิจ. สำหรับการทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำ จะใช้ความถี่ตั้งแต่ 50Hz ถึง 5MHz

ข้อดีของการทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำ

1) การถ่ายโอนพลังงานไฟฟ้าโดยตรงไปยังตัวทำความร้อนทำให้วัสดุตัวนำร้อนโดยตรง ในขณะเดียวกัน อัตราการให้ความร้อนจะเพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับการติดตั้งทางอ้อม ซึ่งผลิตภัณฑ์จะถูกให้ความร้อนจากพื้นผิวเท่านั้น

2) การถ่ายโอนพลังงานไฟฟ้าโดยตรงไปยังตัวทำความร้อนไม่จำเป็นต้องมีอุปกรณ์สัมผัส สะดวกในสภาวะของการผลิตในสายการผลิตแบบอัตโนมัติ เมื่อใช้เครื่องดูดฝุ่นและอุปกรณ์ป้องกัน

3) เนื่องจากปรากฏการณ์ผลกระทบพื้นผิว พลังงานสูงสุดจะถูกปล่อยออกมาในชั้นพื้นผิวของผลิตภัณฑ์ที่ให้ความร้อน ดังนั้นการให้ความร้อนแบบเหนี่ยวนำในระหว่างการชุบแข็งจะทำให้ชั้นผิวของผลิตภัณฑ์ได้รับความร้อนอย่างรวดเร็ว ทำให้ได้พื้นผิวของชิ้นส่วนที่มีแกนค่อนข้างหนืดมีความแข็งสูง กระบวนการพื้นผิว การชุบแข็งแบบเหนี่ยวนำรวดเร็วและประหยัดกว่าวิธีการชุบแข็งพื้นผิวผลิตภัณฑ์แบบอื่น

4) การทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำในกรณีส่วนใหญ่ช่วยเพิ่มผลผลิตและปรับปรุงสภาพการทำงาน

นี่เป็นเอฟเฟกต์ที่ไม่ธรรมดาอีกอย่างหนึ่ง: และฉันจะเตือนคุณเช่นกัน เรายังพูดคุยกัน บทความต้นฉบับอยู่บนเว็บไซต์ InfoGlaz.rfลิงก์ไปยังบทความที่ทำสำเนานี้ -

เนื้อหาจากวิกิพีเดีย – สารานุกรมเสรี

กำลังโหลด...กำลังโหลด...