在中频电炉的设计、制造、推广和售后中,经常与客户在谈到一个话题,就是中频电炉的节能问题。中频电炉是把电能转换成热能的过程,利用电磁感应原理将电能转化为热能,使金属物料加热或者熔化的感应加热设备。中频电炉包括中频炉、中频加热炉以及中频熔炼炉是一个高耗能的感应加热设备,所以对于节能要求很高。这就要求中频电炉的制造企业,在电能的转换效率设计制造上,每个环节首先要考虑节能问题。陕西海山机电有限公司专业制造中频电炉,有着自己的一套中频电炉节能设计思路,海山电炉小编归纳如下,仅供大家参考。
中频电炉金属加热或者熔炼过程中,通过电磁感应将电能转化为热能,进而通过热能将钢铁加热或者熔化,在这个能量的转化过程中,海山电炉小编认为主要有以下几种能量损失:
1、中频电炉感应线圈本身的能量消耗,我们称之为铜耗。
2、电能转化热能的过程中,在炉体上的热损失,称之为炉耗。
3、在加料、熔化及出炉时,产生的热辐射,称之为辐射损耗。
4、配电设备的电能在线路传送过程中,也要损失能量,我们称之为线路损耗。
中频电炉在工作过程中,一般仅有70-74%的能量用于炉料的熔炼,其它30-26%的能量通过我们上面说的各种途径损失掉,其中铜耗高达13%,其次是7%的炉耗,其余的是线路损耗。要想解决上述问题,陕西海山机电有限公司的技术人员采取了以下措施,减小中频电炉的供电损耗,节约电能。
1、增大感应线圈和水冷电缆的截面直径,这样将大幅度降低它的电流密度,减小供电线路的电能损失,也有助于降低感应线圈、水电缆的工作环境温度,降低水垢形成。
感应线圈在t℃时的消耗电功率如下公式得出:
W=I2R×10-3=I2P20L/A×[1+α(t-20)]
上式中W―感应线圈耗电功率,KW;
I―负荷电流,A;
R―感应线圈20℃时的电阻率,Ω・m 2.2×10-8;
L―感应线圈长度,m;
A―感应线圈截面积,m2;
P20―铜20℃时的电阻率,Ω・mm2・m-1;
α―电解铜的电阻温度系数,4.3×10-3/℃。
2、降低水循环的温度。感应电炉在熔炼过程中,感应线圈和水冷电缆的温度升高,感应线圈和水冷电缆的电阻将随温度的升高而增大,导致电耗增加。
电阻随温度变化的关系是:
RT=[1+α(T-20)]R20
上式中:RT―温度上升到T℃时线圈的电阻值,Ω;
R20--20℃时电解铜的电阻值,1.75×10-8Ω;
α―电解铜的电阻温度系数,4.3×10-3/℃;
3、减少水垢对水循环冷却效果的影响。我们采用蒸馏水进行水冷,这样就避免了在高温下水中各种金属盐在水冷管道上沉积下来,形成导热性极差的水垢。水垢沉积在管路内壁,造成循环水通道截面积变小,影响水流速度。
4 变压器侧的输出电压在660~800V之间。在输出电压是650V,输出功率恒定时,那么中频感应电炉的工作电流和原来380V时相比较将减小为原来的0.6倍,铜损降低到原来的1/3,减小了变压器本身的热量损失,变压器线圈在高温工作时电阻也将升高,散热系统的负担减小,系统工作温度降低,节能效果非常明显。另外在中频电炉空载时间较长时,可以拉闸断电,停止变压器的空运行,也有利于节能降耗。
5 钢壳炉由于具有耐久性强、效率高、生产率高而且噪音小、易于维修等许多优点,近几年来得到交快的发展,钢壳炉的磁厄对线圈产生的磁力线具有屏蔽和反射作用,可以减少漏磁,提高生产率,能够节能5~10%左右。钢壳炉的使用寿命较长 在10年以上。
海山电炉小编认为中频电炉的节能是一项系统化工程,需要我们工程技术人员长期系统地总结改造,综合利用各方面技术方法,把节能技术改造和提高管理水平有机的结合为一体,只有这样我们才能立竿见影,取得良好的节能改造效果。
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