关闭

关闭

关闭

封号提示

内容

首页 感应加热计算及节能

感应加热计算及节能.PDF

感应加热计算及节能

hjx_luck 2012-06-28 评分 0 浏览量 0 0 0 0 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《感应加热计算及节能pdf》,可适用于人文社科领域,主题内容包含感应加热计算及节能辽宁省建筑纺织设计院  魏振兴 张秀玉沈阳工业学院  石润波 杨松才摘要 简述感应加热原理,推出感应线圈的计算公式,在工程实践中证符等。

感应加热计算及节能辽宁省建筑纺织设计院  魏振兴 张秀玉沈阳工业学院  石润波 杨松才摘要 简述感应加热原理,推出感应线圈的计算公式,在工程实践中证明是正确的。叙词 感应加热 涡流 聚合管  一、引言利用感应涡流的热效应进行加热称之为感应加热。年末迦勒法拉第发现的电磁感应是一切感应加热的基础。年福考特的“涡流理论”,以及希维赛德的“铁芯中电流的感生”论述了能量由绕组向铁芯传输的问题,使感应加热的工程应用成为现实。现代感应加热的主要依据是电磁感应、集肤效应和热传导三项基本理论。由于感应加热有许多优点使其在金属的熔炼、钎焊、锻造、热处理等工艺以及非金属的加工作业方面都有成功的适用。当铁芯线圈通以交流电流时线圈周围会产生交变磁场,在铁芯中便有感应电势生成感应电流涡流,如图所示。涡流的值取决于磁场的强弱,磁场强度在紧靠线圈的地方最强,随其距离的平方而减小。涡流在铁芯中渗透的深度随电流频率的增加而减小,这就是所谓的集肤效应。因此,表层涡流密度随频率的增大而增大。当线圈通以工频电流时这种现象就不那么明显,在整个铁芯截面上的电流分布是相当均匀的。本文介绍工频感应加热在化纤厂聚合管上的工程实例,给出了按加热所需功率计算的感应线圈匝数的计算公式,实践证明是正确的。  二、感应线圈的计算碳钢作为硬磁性材料常被用作感应加热的发热体,通过传导和辐射方式去加热其它工质。在连续加热过程中,加热工质所需的热功率应与感应线圈所消耗的电功率相平衡。图   设无限长碳钢钢管的内径为r(m),外径为R(m),外绕感应线圈W匝,线圈高度为h(m),如图所示。图 当感应线圈二端施以工频电压V(V)时《电气开关》 (No)TsinghuaTongfangOpticalDiscCo,LtdAllrightsreserved线圈中流过电流I(A),感应线圈所消耗的电功率为P=VIcosΥ(W)()式中 cosΥ感应线圈的功率因数由电磁感应原理在钢管壁中便有感应电势产生V=fmW=fBmSW(V)()式中 f电源频率,Hz m钢管壁中的磁感应密度,Wb Bm钢管壁中的磁感应强度,T S钢管壁的截面积,m W二次绕组(钢管)的等效匝数,W=其中S=Π〔(R)(r)〕=Π〔(Rr)(Rr)〕=ΠDCPa=ΠDCPa(m)()式中 DCP钢管的平均直径,m a=Rr钢管的壁厚,m将式()代入()式得V=fBmΠDCPaW (V)()  在V的作用下钢管壁中产生感应电流涡流I沿管壁流通,产生热量,其功率为P=VIcosΥ (W)()式中 cosΥ二次绕组的功率因数文献介绍铁芯中的总磁通和外加磁场成正比且相位滞后Πö,故cosΥ=。将()式代入()式得P=fBmΠDCPaWIcosΥ(W)令A=fBma,则P=AΠDCPWIcosΥ(W)()折算到一次侧P′=AΠDCPIWcosΥ(W)()令P=P′,则V=PIcosΥ=ΠDCPWcosΥAcosΥ(V)()  由于感应加热线圈匝数W较少,其漏抗较小,可认为cosΥcosΥ,则V=ΠDCPWA (V)()  当钢管壁较薄rµa时钢管直径DDCP,表面积F=ΠDh(m)()钢管单位表面积的发热功率P=P′F=ΠDCPIWcosΥAΠDhAIWcosΥh (Wöm)()  由()式得出感应加热线圈的匝数W=AVΠD (匝)()  三、计算实例辽宁锦州某化纤厂直型聚合管工频感应加热装置如图所示。聚合管长径之比为,材料为碳钢,内衬不锈钢。按工艺要求加热区从上到下分为段。图 计算结果列于下表。表中“计算功率”为工艺决定的各段加热所需的功率值“配用功率”是为了满足工艺要求感应加热装置可能提供的功率值,并留有抽头以便调整。计算所需的热态曲线A=f(P)示于图。《电气开关》 (No)TsinghuaTongfangOpticalDiscCo,LtdAllrightsreserved段别外型尺寸外径m线圈高度m有效表面积m电压V计算功率kW配用功率kW单位表面功率kWöm查A值计算匝数(保温层厚约cm)电流A选用导线截面积mm选用导线长度mÉ基本调节双玻璃丝包扁铝(铜)线Ê基本调节Ë基本调节Ì基本调节Í基本调节图   四、感应加热节能措施工频感应加热设备结构简单,维护方便,热效率高,但工频感应加热涉及的因素较多,而且彼此影响较大。感应加热的各段功率如按最大功率来计算确定其感应线圈的匝数时加热功率偏大,温度曲线波动大,控制效果不好,浪费能源。为此将每段的感应线圈按几个不同功率计算匝数设置抽头,以适应不同工艺的要求。感应加热方式由以往的单一基本加热改为基本加热与调节加热相组合的方式。在被加热的物体升温阶段采用基本加热控制,当达到被控温度时自动转换到调节加热控制恒温。这样可使温度控制曲线波动最小,节省电能。工频感应加热的温度控制可采用普通温控仪表和温度传感器即可实现恒温控制。这里加热段主回路采用双向可控硅无触点开关及其自控装置实现了快速响应,控制精度高,维护方便故障少,使温控系统安全可靠。工频感应加热的功率因数偏低,有时可达~,因此必须加装补偿电容器,改善功率因数,降低损耗,节省电能。各段感应线圈在聚合管上绕制时,切记各绕组的方向要相同,始端、尾端按一定顺序排列,保证感应线圈通电时产生的磁场不互相抵《电气开关》 (No)TsinghuaTongfangOpticalDiscCo,LtdAllrightsreserved单片机多回路检测系统与大屏幕显示沈阳工业学院自动控制系  付丽君沈阳华天电子科技开发公司  宋长升辽宁金州纺织学校  毕万新摘要 本文介绍采用单片机实现多回路检测的方法,大屏幕多表头静态显示技术的工程设计,给出了该系统主控板和表头的原理框图、主程序框图和RS及RS远距离通讯技术原理图,阐述了采用模块化软件设计方法完成的系统设计。叙词 多回路检测 单片机 大屏幕显示 串行通讯 硬软件  一、概述工业上经常需要对许多参数进行检测,以便操作人员根据检测结果,进行控制操作。有的微机控制系统需要给上位机传递数据,以便了解生产情况,调整生产的运行。是一种高速、高性能的十六位单片机,有丰富的指令系统,为复杂的数字运算提供了十分方便的运算指令,并包括个通道的内部模数转换、软件看门狗、高速输入输出等功能,可以完成现场采集数据、快速处理、变换,因此在工程上得到广泛使用。我们要开发的是多回路检测系统,要求对多个回路参数进行快速检测,并能对检测数据进行快速处理,而系列单片机是八位机,指令系统与相比功能相差很多,数据处理的速度较慢,因此我们采用了单片机组成多回路检测系统,并为了便于现场操作人员观察检测结果而采用了大屏幕LED显示。  二、系统硬件组成该系统硬件分成两大部分,一部分是以单片机为核心的主控板,另一部分是由四个高亮度英寸LED组成的表头,多个表头可以组成大屏幕显示系统。主控板可以具有十六路模拟量的检测和放大,系统标定,与上位机远距离通讯等功能。电路包括单片机、贮存系统运行程序的只读贮存器EPROM、保存系统标定并掉电不丢失数据的EEPROM,保存采集结果和中间计算结果的读写贮存器RAM,扩展键盘的IöO接口芯片,大屏幕显示接口芯片LS与驱动芯片LS、两片八选一模拟开关CD、模拟信号放大电路、远距离通讯接口芯片DSLS和DSLS等。主控板的连接框图如图所示。本系统模拟信号放大电路由差动信号放消,提高加热速度,产品质量好。工频感应加热为各段单相送电,在接线时要考虑三相负荷的平衡,以保证安全用电。参 考 文 献 英D华尔布顿勃伦著王寿彭译感应加热实践国防工业出版社, 潘天明编著现代感应加热装置冶金工业出版社, 英约翰戴维斯等著张淑芳等译感应加热手册国防工业出版社,《电气开关》 (No)TsinghuaTongfangOpticalDiscCo,LtdAllrightsreserved

热点搜索换一换

用户评论(0)

0/200

精彩专题

上传我的资料

每篇奖励 +1积分

资料评分:

/4
2下载券 下载 加入VIP, 送下载券

意见
反馈

立即扫码关注

爱问共享资料微信公众号

返回
顶部

举报
资料