Indukcijski pečatni lonček: načelo delovanja, shema in pregledi

Zaradi videza razpoložljivih elektronskih in izolacijskih komponent v sodobni proizvodnji postaja področje uporabe indukcijskega ogrevanja vse bolj razširjeno. Ta tehnologija se uporablja ne samo v metalurgiji, temveč tudi pri razvoju gospodinjskih aparatov.

Indukcijsko ogrevanje

V središču indukcijske peči je transformatorsko načelo energetske izmenjave. Induktor je izdelan iz bakrene cevi, ki se nato navije v večtočkovno tuljavo. Na primarno vezje induktorja se prilagaja izmenični tok, kar povzroči nastanek izmeničnega magnetnega polja okoli njega. Pod vplivom magnetnega polja v telesu, ki je nameščen znotraj induktorja, se pojavi električno polje, kar posledično vodi v proces ogrevanja. Moč in posledično toplota, ki jo sprošča talilna peč z indukcijskim lončkom, je neposredno odvisna od frekvence izmeničnega magnetnega polja. Zato je za učinkovito delovanje peč potrebna visokofrekvenčni tok.

Uporaba indukcijskih peči

Indukcijsko ogrevanje se lahko uporablja za vse materiale: kovino, žlindro, plin itd. Glavna prednost njegove uporabe je brezkontaktni prenos toplote. Tudi indukcijsko ogrevanje vam omogoča, da dosežete skoraj vsako stopnjo ogrevanja - vse je odvisno od moči generatorja, ki napaja peč. Toplotne izgube pri tem ogrevanju so minimalne. Najvišjo temperaturo, do katere se lahko ogreje v pečici, omejuje samo upor ognjevzdržni material. Proces brezkontaktnega prenosa toplote na ogrevan material omogoča izdelavo ogrevanja v vakuumskem okolju.

Glede na mnenje metalurgov je obseg indukcijskih peči glede na obstoječe pomanjkljivosti nekoliko omejen. Minuse iz talilne peči so:

• visoka cena električne opreme;
• Hladne žlindre, ki otežujejo proces rafiniranja;
• Nizka stabilnost podloge med temperaturnimi skoki med varovalkami.

Shema indukcijske peči za lonček

Indukcijski talilni peči imajo naslednjo strukturo.

Glavni element peči je lonček (7), prekrit s pokrovom (1). Lonček se nahaja v notranjosti grelnega injektorja (3), ki je izdelan v obliki večtočkovne tuljave. Tuljava je bakreno cev, znotraj katere se za hlajenje voda stalno kroži. Magnetni tok iz induktorja poteka vzdolž magnetnih vezij (4), ki so izdelane iz posebnega transformatorskega jekla. Vrtljivi sklop (2) je predviden za nagibanje peči med razlitjem staljene tekočine. Peči so nameščene na zidani konstrukciji (5). Hlajenje poteka s cevmi za vodno hlajenje (6). Pomožna platforma (8) se uporablja za peč.

Tudi shema s talilno pečjo vključuje transformator, kondenzatorje, krmilno enoto in sistem za črpanje plinov. Moč električnega peči z žarilno gredjo proizvajajo tokovi s frekvenco 50 Hz.

Značilnosti notranjih strukturnih elementov

Najpogosteje je induktor izdelan iz cevi s krožnim prečnim prerezom. Vendar obstajajo primeri, v katerih okrogle bakrene cevi ni mogoče uporabiti. V nekaterih primerih se za konstrukcijo indukcijske žarilne peči uporabljajo profilirani elementi, zaradi česar se magnetni tok disipacije zmanjša. Cevi induktorja so izolirane s steklenim vlaknima, impregniranim s posebnim lakom. Zaščitene zavoje stisnejo bloki iz dielektričnega materiala. Induktor in lonček, nameščeni znotraj tuljave, so nameščeni na paleti iz ognjevzdržnih opek ali betona, odpornega na vročino. V industrijskem okolju postopek proizvodnje lončka poteka neposredno v peči. V tem primeru je induktor v sestavljenem stanju nameščen na paleti in izoliran z azbestom. Po tem se paleta napolni z ognjevzdržnim prahom, ki ga stisne s pnevmatsko instalacijo. Razmik med predlogo, nameščeno na dnu in induktor, je napolnjen s prahom ognjevzdržnih materialov.

Območje, ki prekriva induktor, zagotavlja ognjevarne opeke. Ovratnik in odtočni žleb sta prav tako obloženi s toplotno odpornimi opekami. Delo indukcijske žarilne peči poteka v najtežjih pogojih, zato je kakovost toplotno odpornih materialov podvržena večjim zahtevam. Na življenjsko dobo obloge vpliva sestava ognjevzdržne mase, način delovanja in uporabljena frekvenca električnega toka. Praviloma lonček lahko prenese do 100 topil, nato se razbije.

Gradnja zunanjih elementov

Okvir talilne žarilne peči je osnova, na kateri so pritrjeni vsi njegovi elementi. Na velikih industrijskih napravah okvir izgleda kot trdno ohišje. Vsi deli okvirja morajo imeti visoko trdnost zaradi vpliva elektromagnetnega polja induktorja na njih. Lupino pod določenimi pogoji se lahko ogreje na enak način kot material v peči. Za zmanjšanje toplote je okvir racionalno izdelan iz neprevodnih materialov. Ker imajo dielektrični materiali visoko ceno, je jeklo material za trup. Jeklena konstrukcija je razdeljena na več elementov, ki so nato izolirani drug od drugega. Za zmanjšanje elektromagnetnega polja v bližini uporabljenih zaslonov. Med induktorjem in telesom peči je nameščen zaščitni ščit. Zaslon ima obliko cilindra in je izdelan iz aluminija ali bakra.

Vrtljivi sklop je pomemben konstrukcijski element. Glavna zahteva za obračalni mehanizem je zagotoviti nagib za popolno odvajanje kovine. Rotacijski mehanizmi se lahko uporabljajo drugače. V majhnih količinah se uporablja ročni ali električni vitel. Industrijske peči so nagnjene z žerjavnim žarkom. Velike količine peči so lahko opremljene s hidravličnim nagibnim pogonom.

Pokrov, ki pokriva žarilno peč za taljenje, služi ohranjanju temperature znotraj enote na višji ravni. Vendar, ob upoštevanju, da je pečica mogoče prekriti šele po popolnem taljenju taline, uporaba pokrova ni potrebna.

Izdelava peči z lastnimi rokami

Indukcijske peči so našli široko uporabo ne le v industriji, temveč tudi v vsakdanjem življenju. Tu lahko najdete sheme velikega števila samozaposlenih naprav, vendar bodo nekateri v najboljšem primeru preprosto ne delali in v najslabšem primeru bodo škodovali zdravju svojega ustvarjalca. Veliko takih amaterjev opozarja na takšne posledice. V vsakdanjem življenju se v teh napravah uporablja indukcijsko ogrevanje:

• kanalska peči za taljenje kovin;
• žarilna indukcijska peč - najbolj preprosta pri oblikovanju in v zvezi s tem najbolj priljubljena med navdušenci, sodeč po pregledih;
• Kotel za ogrevanje vode, katerega delo temelji na metodi indukcije;
• Indukcijske kuhalne površine, ki konkurirajo priljubljenim plinskim pečem.

Vodna peč

Ta vrsta peči se uporablja za proizvodnjo visoko kakovostne litine, kot tudi taljenje duralumin in barvne posebne zlitine. Ventilska peč z močjo do 3 kW se proizvaja neodvisno od varilnega transformatorja, katerega frekvenca ustreza industrijskemu. Takšna pečica omogoča taljenje bronaste ali bakrene gredice, ki tehta do pol kilograma. Kanalski peči prav tako dovoljujejo taljenje duralumin, vendar pa je treba upoštevati, da procesu taljenja sledi postopek "staranja". Čas tega procesa je lahko do 2 tedna in je odvisen od sestave zlitine.

Za izdelavo peči primarni navit varilnega transformatorja ostane nespremenjen in namesto sekundarnega navitja se namesti žarilni lonček tipa lonček. Najboljši material za lonček majhne kanalne peči je elektro-porcelan. Druge možnosti niso primerne zaradi nizke trdnosti in dielektričnih izgub. Glede na preglede amaterskih metalurgov je težava, da elektrophorphone ni mogoče obdelati sama, zato je malo verjetno, da bi našli primeren element za prodajo. Zaradi omejenega lončka, ki ga porabijo navadne peči, navdušenci niso uporabljali, čeprav je ta vrsta peči večja od 90%.

Indukcijska talilna peč

Ročna žarilna peč se uporablja predvsem za čiščenje plemenitih kovin. Na primer, z radijskim priključkom, izdelanim v Sovjetski zvezi, lahko dobite določeno količino zlata iz stikov. Z zunanjim segrevanjem takega rezultata ni mogoče doseči.

Poleg rudarjenja z zlatom se takšna peč pogosto uporablja za enakomerno segrevanje kovine, ki je potrebna za kvalitetno utrjevanje. S spreminjanjem položaja dela v induktorju in prilagajanjem njegove moči je mogoče doseči določeno temperaturo na določenem delu kovine. Pomembno je, da bo uporaba takšne peči precej proračunska, ker je skoraj vsa energija usmerjena v proces ogrevanja dela.

Indukcijski kotli

Kotli za vročo vodo imajo v prihodnosti vse možnosti za zamenjavo običajnih kotlov. Pomanjkljivost tega grelnika je, da uporabniki menijo, da je visoka cena, hkrati pa sistematizira številne preglede, obstaja več prednosti:

• Zanesljivost. Kotel nima električne spirale, ki je šibka povezava v običajnem kotlu.
• Koeficient učinkovitosti je skoraj 100%.
• Varnost. Električni dostop do telesa kotla ni možen zaradi konstrukcijskih značilnosti.
• Naprava ne potrebuje posebne ozemljitve.
• Odporen proti moči v električnem omrežju.
• Ne oblikuje lestvice.
• Trajnost. Kotel je sposoben delati brez storitev približno 30 let.

Ogrevalni kotel za ogrevanje doma

Osnova takega grelnika vode je močnostni transformator z močjo do 1,5 kW, katerega primarni navit je ocenjen na 220 V. Transformator s televizorja za barvno cev je popoln. Sekundarno navijanje je treba odstraniti in število primarnih obratov je treba povečati.

Obrtniki svetujejo in opozorijo: uporaba takšne domače naprave ni varna, zato mora biti transformator ozemljen in naprava mora biti povezana prek hitrosti RCD.

Induktor v kuhinji

Indukcijske kuhalne plošče niso več presenetljive in se pogosto uporabljajo v vsakdanjem življenju. V središču naprave so ista načela kot indukcijska peč, z edino razliko pa je, da je sekundarni navit kovinski dno posode.

Uporaba takšnih plošč je postala mogoča zaradi videza pri izdelavi dielektrika, ki mora poleg opravljanja nalog izolacije induktorja imeti tudi trdnost in higienske lastnosti. Material, ki izpolnjuje vse zahteve, se je pojavil relativno nedavno, njegov strošek pa bistveno prispeva k skupni ceni plošče.

Uporabniki z enim glasom pravijo: samostojna izdelava indukcijskega kuhalnika ni smiselna iz dveh razlogov. Prve kuhalne posode na taki kuhalnici zahtevajo fino nastavitev za vsako vrsto hrane. Za potrebno prilagoditev vseh električnih parametrov med pripravo je potreben mikrokrmilnik. Drugi razlog je cena elektronskih delov, od katerih je plošča sestavljena. Če povzamemo, bodo vsi elementi stali veliko več kot stroški pripravljene naprave.

Indukcijska kuhalna peč ima takšne pozitivne lastnosti:

• Odsotnost zunanjega sevanja v nasprotju z mikrovalovnimi pečmi;
• možnost programiranja kuhalnika pod vašim lastnim načinom kuhanja;
• Priprava takih jedi kot karamel, brez pregrevanja in peke;
• učinkovitosti, zahvaljujoč racionalni uporabi toplotne energije.