高频电磁加热是面向未来、潜力巨大的绿色科技.doc

高频电磁加热是面向未来、潜力巨大的绿色科技高频电磁加热是面向未来、潜力巨大的绿色科技2010-12-1811:04高频电磁加热是面向未来、潜力巨大的绿色科技?xml:namespaceprefix=ons=urn:schemas-microsoft-com:office:office/热能获取从最初的柴草、煤炭，一直到现在的天然气、油料等，几乎都来自火焰的燃烧传递，在这个传递过程中，半数以上的能量白白地浪费了。目前加热系统应用在各行各业中，主要加热方式为:燃烧加热、电阻加热、电磁加热、分子加热等。其中工业应用领域以燃烧加热、电阻加热为主，两种加热方式都是产生热能后进行热传导达到目的，缺点在与能量转换过程中损失大，且燃烧产生高温、明火、二氧化硫、一氧化碳等对工作及自然环境造成污染，由此引发的安全事故也居高不下。新一代高频电磁加热技术的广泛应用，将彻底解决诸多问题。高频电磁加热技术是一种新型高效加热方式，通过高频电流的变化产生强磁场，使物质内产生焦耳热，使物质自身的温度迅速上升，从而达到加热的目的。可用于塑胶、冶金、纺织、化工、印刷、餐饮等各领域。优点在于节能高效环保一举多得，同时高频磁力线涡流加热方式不再有传统鼓风助燃设备的污染，改善作业环境。电磁加热技术等新型科技将替代传统加热模式，是由中国乃至全球经济、环境、社会发展等的客观条件和人们的素质提高主观因素所推动的。电能可通过水力、火力、风力、太阳能、核能等多种途径均可实现，是现代社会公认的高效环保可再生能源，通过技术的进步成本还将会大大降低。电磁加热技术市场前景广阔，几乎可以替代所有的传统加热需求。国家目前积极推进传统产业结构调整，鼓励节能减排，电磁加热技术必将得到广泛应用。坚定不移的推动绿色加热产业进步，是我们不可推卸的社会责任，也是整个行业的历史使命。电磁加热的原理、应用领域及其在塑胶工业中的优势在我们的生活和生产活动中，很多时候都要用到加热。而电加热又是最为普遍的方式，特别是电阻丝加热。但电阻丝加热的热效率很低，并且还有很多其它方面的缺点。目前，在塑胶工业生产中需要广泛用到电加热，而且百分之九十以上使用的是电阻丝加热或更具体地说是电热圈加热-通过接触传导方式把热量传到料筒上，只有紧靠在料筒表面内侧的热量才能传到料筒上，这样外侧的热量大部分散失到空气中，存在着热传导损失，并导致环境温度上升;且功率密度低，无法适应一些需要高温的加热场合。这种加热方式主要是靠接触传导来传递热能，用电阻丝制成的各种加热板、圈只有一个面接触到需要加热的部位，造成了很大一部分热能耗散在空气中。因此，在塑料行业中，我们要节约的潜能首先就是耗散在空气中的那部分能源。理论上讲传统的加热圈里外各传递一半的热量，那耗散在空气中的部分就占到50%。电磁加热的原理是通过电子线路板组成部分产生交变磁场、当用含铁质容器放置上面时，容器表面具即切割交变磁力线而在容器底部金属部分产生交变的电流(即涡流)，涡流使容器底部的铁分子高速无规则运动，分子互相碰撞、摩擦而产生热能。从而起到加热物品的效果。因为是铁制容器自身发热，所有热转化率特别高，最高可达到95%。目前的电磁炉、电磁灶都是采用的电磁加热技术。电磁加热技术是通过电磁感应原理使金属料筒自身发热，并且可以根据具体情况在料筒外部包裹一定厚度的隔热保温材料，这样就大大减少了热量的散失，提高了热效率，因此节电效果十分显著，可达30%75%。因为电磁加热圈本身并不发热，而且是采用绝缘材料和高温电缆制造，所以不存在着像原电热圈的电阻丝在高温状态下氧化而缩短使用寿命的问题，具有使用寿命长、升温速率快、无需要维修等优点，减少了维修时间，降低了成本。现已被广大的塑料制品企业使用，大大的降低了企业的生产成本。作为一种技术改造工程，电磁加热技术可广泛应用于塑料注射机、挤出机、吹膜机、拉丝机、塑料薄膜、管材、线材等机器，以及食品加工、纺织、印染、冶金、轻工、机械、表面热处理及焊接、锅炉等行业，完全可以替代众多的传统加热方式。电磁加热技术的应用，不仅有利于产品品质、生产效率的提升和节能降耗降低成本，也提升了设备制造企业的技术水平，在传统行业中越来越广泛地被接受和使用。纺织印染:原料采用电磁加热可以提高能源利用效率，提高加热速度，提高温度控制精度;轻工行业:罐头以及其它塑料包装的封口等;锅炉行业:电磁锅炉利用其加热速度快的特点，可抛弃传统锅炉整体加热的方式，只在锅炉的出水端进行加热，使水流在流动中完成加热，加热速度快，节省空间;机械行业:高频电磁加热可以应用于与金属表明热处理，其效果比传统处理方式有显著提高，其他如各种机械零件的淬火，以及淬火后的回火、退火和正火等热处理的加热，压力加工前的透热。综以上述，电磁加热技术的主要优点有:节能效果好:相比原电阻丝加热圈节电效果都在40%以上。不同的原料、生产不同的产品，节电效果有所不同，但在目前已使用的产品中节电效率最大可达85%;环保效果好:可显著降环境温度，节省了购买空调降温的二次投入(间接节电5%);使用寿命长:加热圈连续运行温度只有100左右，不存在加热圈更换的问题，使用寿命高达5年以上，相对于原电阻丝加热减少了二次投入。可提高产品产量:由于该产品的发热效率高，加热均匀，预热长温时间缩短约30%，能显著减少长温时间，提高产量。安全性能高:电磁感应加热圈在正常工作中，人体可直接接触决不会造成烫伤，漏电等现象。与电磁加热领域的同类技术和产品相比，日泰超高效节能电磁加热系统在可靠性与稳定性、性能价格比(设备改造费用与耗能节电回收成本时间)等方面具有突出的优势。电磁加热系统的可靠性决定于控制器自身的可靠性及工作方式以及料桶电磁线圈的匹配能力和范围。以改造工程为例，就是要在拆除电阻片后，在安装改造电磁加热系统时就对其合理分区(加热区)，同时加装耐高温保温材料并采用良好的电磁线绕制工艺。这些都会对系统可靠性和节电率有直接影响日泰电磁加热系统的电磁控制器采用相控宽范围恒流定频方式，有着匹配能力强、抑制温漂范围宽、换能方式全桥(H桥)功率大、对称性好、自动对料桶消磁等优点。目前市场上已有的其它同类产品的工作方式一般还采用传统的方式，例如:单端方式:电路简单，料桶磁化严重性能下降。若不及时消磁，会造成失磁现象。电感量急骤下降后，损伤设备，造成加工系统停机。半桥方式:这种电路与全桥比较，换能与驱动部分简单、成本低，但输出电压比全桥低一倍，效能相差2-3倍。采用上、下限控制方式:匹配温度范围窄，一旦失配，不是关机，就是损伤设备系统可靠性。而恒流宽限方式，具有较强的抑制由料桶升温引起电感量上升的作用。适配性好，系统稳定性好，其加热效果比上下限控制方式低5-8%。其综合评价系数更高。输入380V三相动力电为工业用电设备电源:这种电磁加热系统功率大技术要求高，适用于大中塑胶加工加热系统。采用220V单项民用电器电源可适合于小型塑料加工。在同等功率情况下，380V动力电输入设备与220V相比，380V是220V电源的4倍效能。由此可见，日泰超高效节能电磁加热系是一种技术先进、功能完善，系统运行安全可靠、节电(45-60%)效果显著的新型加热系统。已经安装数十套在塑胶加热系统在线运行。运营用户反映该系统运行稳定可靠，节电率显著达到40%-65%(工况不同)，车间工作环境温度明显改善，尤其是对于南方沿海高温高湿地区有良好意义。有的下降达到接近20摄氏度。截止到2009年3月底，该系统总在线运行累计时间为8600小时，带来很大的经济效益和巨大的社会效益，对节能减排事业具有深远的意义。市场策略和郑重承诺为保证客户的利益，降低企业的生产成本，使客户放心使用我们的产品，特承诺如下:设备改造后，生产工艺，操作程序不变，保证达到改造前的工作状况，生产出合格的产品;在达到原设备工作状况的情况下，保证节电率平均达到40%以上;提高产量，设备预热升温时间缩短约30%;8个月左右收回成本;一年内免费维修、终生维护1、概述电磁加热方式，是节能减排最有效的方法之一，节能效果显著、节能(节电率)达35-65%，减排达到80%。关键技术:系统谐振阻抗匹配技术。基本原理:利用中频电磁能，转换成涡流场，实施全深度加热。关键词:节电、减排2、电磁加热系统的原理2.1电磁加热系统原理框图(图1)2.2、电磁加热工作原理:电磁加热控制，将三相380V动力电，通过三相桥整流成直流，经过变频，功率转换，形成19-21KHZ上下对称的全相方波功率源。这样要求在加热料桶绕制成电感的动态Zn阻抗与电磁加热，控制器输出阻抗匹配进入谐振状态。这时控制器输出能量，通过料桶的电磁线圈，在料桶内形成涡流场，转化为热能的效率为最大值。2.3、电磁加热控制器的工作原理:电磁加热控制器，实际上是一种有源功率信号源。即:将380V高流动力电，通过变频功率转换，转化为19-21KHZ，高压输出。与加热电磁线圈相连接，形成电磁加热系统。2.4、电磁加热控制器的主要电参数输出特性三相380V交流50HZ20%输出特性3KW5KW10KW输出电压2KV20%2.5KV20%3.5KV20%输出电流(有效值)5A7A12A工作频率19KHZ19KHZ19KHZ工作电压波形(带载)准正弦准正弦准正弦工作电流波形(带载)方波方波方波3、日泰系列电磁加热控制器与同类产品比较:3.1、电磁加热系统最主要比较有以下几个方面，这是市场及用户最关心的问题。电磁加热系统的可靠性与稳定性。性能价格比，设备改造费用与耗能节电回收成本时间。3.2、电磁加热系统的可靠性决定与控制器自身的可靠性及工作方式，与料桶电磁线圈的匹配能力和范围。就是拆除电阻片后，即装改造电磁加热就对其合理分区(加热区)，电磁加热加装耐高温保温材料，及电磁线绕制工艺。都会对系统可靠性和节电率有直接影响。3.3、日泰系列电磁加热工作方式日泰电磁控制器采用相控宽范围恒流定频方式，即匹配能力强，抑制温漂范围宽，换能方式全桥(H桥)功率大，对称性好，自动对料桶消磁。3.4、其他同类产品工作方式单端方式。电路简单，料桶磁化严重性能下降若不及时消磁，会造成失磁现象。电感量急骤下降后，损伤设备，造成加工系统停机。串桥方式。这种电路与全桥比较，换能与驱动部分简单、成本低，但输出电压比全桥低一倍，效能相差2-3倍。采用上、下限控制方式。与恒流宽限方式比较，上、下限控制方式匹配温度范围窄，一旦失配，不是关机，就是损伤设备系统可靠性。而恒流宽限方式，具有较强的抑制由料桶升温引起电感量上升的作用。适配性好，系统稳定性好，其加热效果比上下限控制方式低5-8%。恒流式综合评价系数高。输入380V三相动力电为工业用电设备电源，这种电磁加热系统功率大技术要求高，适用于大中塑胶加工加热系统。220V单项民用电器电源，适合于小型玩具塑料加工，在同等功率情况下，380V动力电输入设备与220V相比，380V是