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電磁直接加熱在聚氨酯澆注設備上的應用

作 者:聚氨酯發泡設備    來 源:  發布於:2017年01月04日 13時57分36秒   

  電磁直接加熱在聚氨酯澆注設備上的應用
 
  摘 要 :介紹了電磁加熱的工作原理、特點及在聚氨酯澆注設備上的應用 , 比較了電磁直接加熱、電磁加熱導熱油和電熱管加熱導熱油 3種加熱方法在聚氨酯澆注設備的能耗。實踐表明 ,采用電磁加熱導熱油比電熱管加熱能耗降低約 42%,而采用電磁直接加熱方法比電熱管加熱方法能耗降低 64%左右。澆注型聚氨酯 (PU)彈性體的生產設備由物料係統(料罐、計量泵、過濾器、料管、混合頭 )、真空係統 (真空泵、真空緩衝罐 )、加熱溫控係統 (料罐、計量泵、輸送料管、混合頭)、電氣控製係統和清洗係統組成[ 1] 。
 
  無論是國產還是進口的澆注機 , 傳統加熱方式為電熱管加熱導熱油式,即電能轉化為熱能,通過導熱油傳遞熱量,保證物料溫度恒定;其缺點是加熱時間長, 生產效率低 ,能耗高。為提高加熱效率 , 降低能耗, 研究人員采用電磁加熱導熱油和電磁直接加熱2種方法來替代傳統的電熱管加熱導熱油。電磁加熱導熱油的加熱效率比傳統電加熱方式大大提高,加熱時間縮短, 節約了電能。而電磁直接加熱是在過程中對原液全流程直接加熱, 省掉了導熱油箱及相應導熱油循環係統設備。從而減少設備換成頻率為 15 ~ 40 kHz的高頻交流電 ,高速變化的電流通過加熱線圈會產生高速變化的磁場, 當磁場內的磁力線通過金屬筒管(導磁導電物體)時, 會在金屬體內產生無數的小渦流, 渦流使鐵分子高速無規則運動 ,分子互相碰撞、摩擦而產生熱能[ 2] , 使金屬料筒、管本身迅速發熱 ,直接加熱金屬筒管內的被加熱原料。圖 1為電磁加熱原理圖。
 
  圖 1  電磁加熱原理圖
 
  製造成本,同時還使能耗大大降低、加熱功效進一步提高, 節能的效果更加明顯。實踐證明,采用電磁加熱導熱油,能耗降低約 42%;采用電磁直接加熱式 , 能耗降低約 64%。
 
  1電磁加熱的工作原理及特點
 
  1.1 工作原理工業用變頻電磁加熱器采用電磁感應加熱原理
 
  將電能轉換成為熱能。電磁加熱器由電磁加熱感應線圈和電磁加熱控製器組成 ,通過內部整流濾波電路將 50 Hz/220 ~ 380 V的交流電變成直流電 ,再經過控製器、高頻發生器和其它輔助電路將直流電轉功率是傳統加熱功率的 60%,可以大量減少整廠裝機功率容量,減少電網負荷。第四,使用壽命長。傳統電加熱方式是采用電阻絲發熱,電阻絲長期在高溫惡劣的環境中使用將會氧化而造成使用壽命降低。電磁加熱線圈本身不發熱,而且是采用絕緣材料和高溫電線繞製,所以使用壽命長,並且無需維護。第五,單元功率大。電磁感應加熱隨著技術的發展和成熟,元器件生產工藝和技術的提升 ,軟件的可靠保護等,
 
  1.2 電磁加熱的特點電磁加熱具有如下特點:第一, 節約電能。電磁感應加熱方式,是通過磁場磁力線使金屬料筒自身發熱,減少了熱傳導損失;且加熱線圈表麵溫度隻有 50 ~ 60℃,基本不影響環境溫度。節電效果在 30% ~60%,對於大功率設備節電效果將更為明顯[ 2] 。第二,加熱迅速,溫度控製準確。電磁感應加熱方式是通過磁場磁力線使金屬筒管自身快速發熱,加熱時間可以縮短一半;熱能是由料筒金屬整體產生, 溫度控製準確,料筒內外溫度一致,更利於生產工藝控製,特別是針對溫度有嚴格控製要求的聚氨酯澆注設備上,優勢更加突出。第三,降低裝機能耗。電磁感應加熱