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不锈钢高压蒸汽设备加热方案中电磁加热器的应用

编辑: 不锈钢电磁加热 编辑: 电磁加热器 来源: 不锈钢高压蒸汽设备电磁加热 发布日期: 2019.05.20
信息摘要:
不锈钢电磁加热是电磁加热技术重大难题电磁加热器具有定向加热、加热速度快、效率高、安全性好、智能化程度高等优点。不锈钢到底能不能用电磁加热?很…


不锈钢高压蒸汽设备

不锈钢电磁加热是电磁加热技术重大难题



电磁加热器具有定向加热、加热速度快、效率高、安全性好、智能化程度高等优点。不锈钢到底能不能用电磁加热?很多设备厂商、技改服务商直接今天还被蒙在鼓里。经常有客户问不锈钢能不能直接用电磁加热?因为他们问了一圈下来,大部分的厂家都是说不锈钢不导磁,不能直接加热;还有些说不稳定,会炸机;有的干脆告诉客户说能加热的都是骗人的。当他们看到大家网站上有各种不锈钢材质加热的案例或者设备后,仍然心存疑虑。


喆能的不锈钢专用电磁加热控制器可以加热各类不锈钢,例如:2系列、3系列和4系列等,不锈钢电磁感应直接发热,有大量的案例。很多行业由于需要考虑生产工艺对材料(管道、容器)的材质要求,比如:必须是食品级不锈钢,必须是耐酸或耐碱的不锈钢,必须是高温下还有强度的不锈钢等,不可能让客户想用电磁加热时都去做复合材料(复合材料一方面品类少,价格贵,而且长时间加热容易分层开裂导致热效率急剧下降)。在日常工业使用的不锈钢应用领域,需要加热的地方,都已经有深圳喆能的电磁控制器身影,大家的很多客户都已经是他们这个行业的翘楚或龙头。


工作原理:

电磁加热是利用电磁感应原理将电能转换为热能的能量转换过程,由整流电路将50/60Hz 的交流电压转变成直流电压,再经过功率控制电路将直流电压转换成频率为5~20KHz的电压,当高速变化的交流电流通过线圈时,线圈会产生高速变化的磁场,磁场内的交变磁力线通过金属管道或容器时(导磁又导电材料),金属体内产生无数的小涡流,使金属本身自行发热,然后通过金属发热来实现给物料加热的目的。



电磁感应加热器主要由4个部分组成分别是电磁加热单元、功率驱动单元、中心控制单元和供电控制单元,参考如下图示:




电磁感应加热器的中心控制单元带有双路温度采集和控制、双路报警输出与通信接口输出,设备能够检测加热管道的出入口温度,保证加热管道内温度自动运行在设定工作温度范围内,当温度高于上限报警温度时设备自动上报和控制输出(设备可选配通信接口支撑RS485通信方式和短信方式,RS485通信接口采用的是标准的Mod-bus通信协议,便于用户搭建通信平台。)


电磁感应加热器的功率驱动单元与加热线圈是设备能量转换关键部分,不同功率的电磁加热器的加热线圈与功率驱动单元有所不同。


电磁加热的优点


1、高效节能

  节能电磁加热器开机二十秒可使金属管温度达到100℃以上。热效率高达95%以上,同等条件下,比电阻式加热方式节能20%~70%,预热时间缩短1/2~2/3。


2、性能稳定

  由于是电磁感应加热,磁力线能快速穿透保温材料,不破坏管道保温层。同时其工作频率又对人体没有辐射伤害,另外因为是非接触电磁加热,所以不存在漏电等安全隐患和温度过高的可能性。本产品的关键元件是采用名厂进口的产品,从而保证了产品的可靠稳定性,其无故障工作时间可达5万小时以上,比任何电加热产品连续满负荷工作的时间都长。


3、降低费用

  本产品采用感应加热,线圈本身不会产生热量,使用寿命长,避免了电阻式加热需要经常维护和定期更换加热原件的弊病,后期基本无维护费用。而且维修方便快速,不需要停产。


4、改善环境

  本产品具有内向和定向加热的特点,因而外向热损小,从而显著降低工作环境温度,达到最佳的环保效果。


5、操作方便

电磁感应加热器安装后接通电源即可,当温度升高到设计上限温度时,加热器自动停机(待机);当温度降低到设计下限温度加热器自动开机。


6、安全可靠

电磁感应加热,水电分离。软启动,软关断,无启动冲击电流,避免因电压波动造成损坏。预设工作温度,自动控温。多个感应探头及超温保护功能。


客户需求及功率计算

应用需求

蒸汽加热管道的材质为Cr25Ni20不锈钢,管道外径Φ108mm*壁厚10mm。要求将进口液体8L/min(零度液态)分区域进行逐步升温至出口温度600℃。

混合罐的加热要求从最低温度350℃加热到600℃;

气化管的加热要求为维持600℃的恒温状态。

功率计算

客户用热需求及物料在各相态的比热容,计算加热设备总加热功率为560KW。

每个混合罐喷入的是常温水煤浆及甲烷气混合物料,根据客户提供的混合物料的重量和比热容,计算的功率需求为:120KW;

气化管的恒温所需要的功率为:30KW。



电磁加热与电阻加热效能对比

采用电磁加热的意义:节电效果显著提升25%以上,按照每年加热时间260天计算,每年就可以节约用电110万度。并且电磁加热系统使用寿命长,保温绝缘防护使得管道氧化锈蚀少,同时设备每年的维护上又可以节约一笔资金,所以该不锈钢管路采用电磁加热系统取代传统的电阻加热系统是必然趋势。



采用传统发热丝加热,温度是通过热辐射完成,这种情况下,加热温度要求越高,热损失越多;辐射的温差越小,加热速度越慢。即使保温层做得再厚也无法阻止热量向外散发,其低效高耗也就不可避免。传统电加热器以电阻棒或电阻丝通过热传导达到加热的目的,热转换效率低,功率大,故障率高,维修困难。


电磁加热技术由于是定向加热,将电能全部作用到管道上,和传统的电阻式加热器相比可节电20%以上。

目前被公认为是对圆形管道加热效率最高的一种方式。


对比项目

电磁加热器

传统电加热器

工作原理

将交流电经整流,逆变为5kHz~30kHz的交流电而作用于金属管道上产生涡流,使管道自身快速发热,定内加热,热效率高。

以电阻棒/电阻丝通过热传导,达到加热的目的。热转换效率低,功率大。故障率高,维修困难。

结构设计

整机结构(电器部与加热部)紧凑,占地面积小,安全性高。

不容易与被加热物体隔离,安全隐患大,故障率高

电器控制

弱电控制强电,软启动,软关断,运行平稳。

继电器开关控制电阻棒,运行开关频繁,易击损。

安全性

1、电磁感应制热,水电分离。

2、软启动,软关断,无启动冲击电流,避免因电压波动造成损坏。

3、预设工作温度,自动控温。

1、电阻棒浸在液体中,依靠电阻棒传热于液体,易产生液体带电隐患。即使不接触式热辐射也不安全

2、继电器直接给电组棒供电,冲击电流大,易发生过热冲击和造成电压波动对其他电器也有损害。

节能

电磁感应制热,即加即热无需储热容器,瞬间热效率可达98%以上比电阻式节能30%以上。

通电后具有发光、发热两个特点。

电阻发热后要靠容器内的液体自然对流给发热材料散热,工作期间电阻丝会发红造成光电损失,热效率下降。

系统维护

电磁感应加热,工作时加热核心部件是一个固定的大磁场,液体通过后被磁化,磁化水不易结垢,系统免维护。

电阻丝高温易老化,寿命短,更换频繁。

加热时水介质易结垢,结垢后散热效率下降,系统要定期维护。



案例照片


不锈钢电磁加热


不锈钢高压蒸汽设备电磁加热

不锈钢高压蒸汽设备电磁加热

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