由于通過過熱蒸汽和導(dǎo)熱油來加熱滾筒的加熱方式能耗太大，為適應(yīng)環(huán)保政策及市場的需求，應(yīng)某大型加工企業(yè)的要求，由深圳喆能電子技術(shù)有限公司提供技術(shù)和方案，對客戶的生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行技術(shù)論證及節(jié)能改造。

根據(jù)客戶說明，該滾筒應(yīng)用于現(xiàn)有的制造工藝中，使用前需將滾筒加熱到一定溫度。相對于傳統(tǒng)的過熱蒸汽和導(dǎo)熱油，或電加熱及熱輻射加熱方式，電磁感應(yīng)加熱方式無疑有著極大的優(yōu)勢，主要表現(xiàn)在電磁感應(yīng)加熱方式具有精確的加熱指向和精準(zhǔn)的溫度控制，強(qiáng)弱電隔離，安全、高效且無污染。同時(shí)，感應(yīng)加熱設(shè)備投資成本低，尤其控溫精確，將會在很大程度上提高產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

一、加熱原理

將50Hz工頻電轉(zhuǎn)換為20KHz左右的高頻交流電，利用變頻磁感應(yīng)原理，高速變化的電流流過高頻線圈產(chǎn)生變化的磁場，高速變化的磁場產(chǎn)生的磁力線通過線圈外部的金屬時(shí)產(chǎn)生無數(shù)的渦流，渦電流使得金屬主動(dòng)發(fā)熱，從而起到加熱的目的，整個(gè)過程是“電—磁—熱”的高效轉(zhuǎn)化過程，相比傳統(tǒng)電加熱節(jié)能效果好。

二、功率計(jì)算

1.滾筒材質(zhì)為碳鋼，尺寸設(shè)計(jì)為Ф800*6000（加熱部分），壁厚為16mm，要求在18分鐘內(nèi)將滾筒筒體加熱到180℃。

2.熱量計(jì)算公式Q=cmΔt，僅考慮將滾筒加熱到目標(biāo)溫度，鋼的的比熱容取0.46KJ/(kg·℃)。鋼筒體自重約為2000KG。

3.經(jīng)過計(jì)算，18分鐘內(nèi)將滾筒筒體從常溫加熱到180℃，考慮到一定的效率因素，一共所需功率約為180KW。注意所需功率還與當(dāng)時(shí)環(huán)境溫度、空氣對流、保溫條件等因數(shù)相關(guān)。

三、基本方案選擇

方案一：客戶要求同時(shí)對兩處滾筒進(jìn)行加熱，其中一處為預(yù)熱，從常溫預(yù)熱到120℃，另一處為作業(yè)加熱，從預(yù)熱溫度加熱到目標(biāo)溫度180℃。理論上所需功率與將一處滾筒從常溫加熱到目標(biāo)溫度是一樣的，可將原一臺180KW機(jī)器，分為兩臺。但這里沒有考慮從預(yù)熱完成后到真正作業(yè)加熱時(shí)保溫所需的熱量。如果沒有進(jìn)行保溫，則所損失的熱量須由第二處加熱器補(bǔ)充，所以這種方式的實(shí)際總功率將比不進(jìn)行預(yù)熱的方案一要高出許多。

方案二：根據(jù)客戶的使用需求，建議要對6米長的滾筒進(jìn)行分片區(qū)加熱，并直接加熱到目標(biāo)溫度。如先對分段為1~1.5米的區(qū)域進(jìn)行加熱（具體長段要根據(jù)實(shí)際線盤需要寬度進(jìn)行調(diào)整），加熱完成后線盤往下一段加熱區(qū)域移動(dòng)，讓出已加熱區(qū)域以方便作業(yè)。電柜底部帶有單向輪及滑軌，可沿滾筒軸向移動(dòng)，為確保加熱線盤的精確移位，可在電柜滑輪下方設(shè)置滑槽和限位。具體尺寸要根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際確定。

控制信號采用開關(guān)信號控制輸出功率，進(jìn)行快速加熱。

根據(jù)以上計(jì)算，可以采用一180KW電柜及感應(yīng)線圈對滾筒進(jìn)行整體加熱，加熱控制器及溫控儀表集中在電柜中統(tǒng)一控制（如下圖，示意，地上滑軌及限位未畫出）。

第二種方案設(shè)備及使用成本更低，建議客戶使用這一方案。

撰稿：深圳喆能電子技術(shù)有限公司，專注電磁加熱，重新定義加熱方式！

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