Tiglio indukcinė krosnis: veikimo principas, schema ir apžvalgos

2024 Autorius: Howard Calhoun | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-17 10:34

Dėl prieinamų elektroninių ir izoliacinių komponentų atsiradimo šiuolaikinėje gamyboje, indukcinio šildymo taikymo sritis tampa vis platesnė. Ši technologija naudojama ne tik metalurgijoje, bet ir kuriant buitinę techniką.

Indukcinio šildymo principas

Indukcinės krosnies veikimas pagrįstas transformatoriaus energijos mainų principu. Induktorius yra pagamintas iš vario vamzdžio, kuris vėliau susukamas į kelių apsisukimų ritę. Į pirminę induktoriaus grandinę tiekiama kintamoji srovė, dėl kurios aplink ją susidaro kintamasis magnetinis laukas. Veikiant magnetiniam laukui kūne, esančiame induktoriaus viduje, atsiranda elektrinis laukas, kuris vėliau sukelia šildymo procesą. Indukcinio tiglio lydymosi krosnies generuojama galia ir atitinkamai šiluma tiesiogiai priklauso nuo kintamo magnetinio lauko dažnio. Todėl, kad orkaitė veiktų efektyviai, jai reikia aukšto dažnio srovės.

Indukcinių krosnių taikymas

Indukcijašildymas gali būti naudojamas dirbti su bet kokia medžiaga: metalu, šlaku, dujomis ir tt Pagrindinis jo naudojimo pranašumas yra bekontaktis šilumos perdavimas. Taip pat indukcinis šildymas leidžia pasiekti beveik bet kokį šildymo greitį – viskas priklauso nuo generatoriaus, kuris maitina krosnį, galios. Šilumos nuostoliai tokio šildymo metu yra minimalūs. Maksimalią temperatūrą, iki kurios galima įkaitinti daiktą krosnyje, riboja tik ugniai atsparios medžiagos atsparumas. Bekontakčio šilumos perdavimo į įkaitintą medžiagą procesas leidžia šildyti vakuuminėje aplinkoje.

Remiantis metalurgų atsiliepimais, indukcinių krosnių apimtis yra kiek apribota dėl esamų trūkumų. Tiglio krosnies trūkumai yra šie:

• didelė elektros įrangos kaina;
• š alti šlakai, apsunkinantys rafinavimo procesą;
• Sumažintas pamušalo stabilumas esant temperatūros šuoliams tarp lydymosi.

Tiglio indukcinės krosnies schema

Indukcinio tiglio krosnies struktūra yra tokia.

Pagrindinis krosnies elementas yra tiglis (7), uždengtas dangčiu (1). Tiglis yra šildymo induktoriaus (3) viduje, pagaminto kelių apsisukimų ritės pavidalu. Gyvatė yra varinis vamzdis, kurio viduje nuolat cirkuliuoja vanduo aušinimo tikslais. Magnetinis srautas iš induktoriaus praeina per magnetines grandines (4), kurios pagamintos iš specialaus transformatoriaus plieno. Sukamasis mazgas (2) skirtas orkaitei pakreipti išpilstymo metuišlydytas skystis. Krosnis sumontuota ant medinės konstrukcijos (5). Aušinimas atliekamas vandens aušinimo žarnomis (6). Orkaitės priežiūrai naudojama pagalbinė platforma (8).

Be to, tiglio krosnies schemoje yra transformatorius, kondensatoriai, valdymo blokas ir dujų siurbimo sistema. Tiglio elektrinė krosnis maitinama srovėmis, kurių dažnis yra 50 Hz.

Vidinių konstrukcinių elementų ypatumai

Dažniausiai induktorius yra pagamintas iš apvalaus vamzdžio. Tačiau yra situacijų, kai apvalus varinis vamzdis netinka. Tam tikrais atvejais indukcinio tiglio krosnies projektavimui naudojami profiliuoti elementai, dėl kurių sumažėja nuotėkio magnetinis srautas. Induktoriaus vamzdeliai yra izoliuoti vienas nuo kito specialiu laku impregnuotu stiklo pluoštu. Apsaugoti posūkiai suspaudžiami blokeliais iš dielektrinės medžiagos. Induktorius ir tiglis, patalpinti ritės viduje, montuojami ant padėklo, pagaminto iš ugniai atsparių plytų arba karščiui atsparaus betono. Pramoninėmis sąlygomis tiglio gamybos procesas vyksta tiesiai krosnyje. Šiuo atveju induktorius sumontuotas ant padėklo ir izoliuotas asbestu. Po to padėklas užpildomas ugniai atspariais milteliais, kurie sutankinami naudojant pneumatinį įrenginį. Tarpas tarp apačioje sumontuoto šablono ir induktoriaus užpildomas ugniai atspariais milteliais.

Zonos, esančios virš induktoriaus, pamušalas yra pagamintas iš ugniai atsparių plytų. Apykaklė ir kanalizacijos vamzdis taip pat yra išklotiugniai atspari plyta. Indukcinio tiglio krosnies darbas vyksta pačiomis sunkiausiomis sąlygomis, todėl keliami aukštesni reikalavimai naudojamų karščiui atsparių medžiagų kokybei. Pamušalo ilgaamžiškumą įtakoja ugniai atsparios masės sudėtis, veikimo būdas ir taikomas elektros srovės dažnis. Paprastai tiglis atlaiko iki 100 lydžių ir tada sugenda.

Išorės elementų dizainas

Tiglio krosnies rėmas yra pagrindas, prie kurio tvirtinami visi jo elementai. Dideliuose pramoniniuose įrenginiuose rėmas yra tvirto korpuso formos. Visos rėmo dalys turi būti stiprios dėl induktoriaus elektromagnetinio lauko įtakos joms. Tam tikromis sąlygomis korpusas gali būti šildomas taip pat, kaip ir medžiaga krosnyje. Norint sumažinti šildymą, racionalu gaminti rėmą iš nelaidžių medžiagų. Tačiau kadangi dielektrinės medžiagos yra brangios, rėmo medžiaga dažniausiai yra plienas. Plieninė konstrukcija yra padalinta į kelis elementus, kurie savo ruožtu yra izoliuoti vienas nuo kito. Elektromagnetiniam laukui šalia rėmo sumažinti naudojami ekranai. Tarp induktoriaus ir krosnies korpuso sumontuotas apsauginis ekranas. Ekranas yra cilindro formos ir pagamintas iš aliuminio arba vario.

Pasukimas yra svarbus dizaino elementas. Pagrindinis reikalavimas tekinimo mechanizmui yra užtikrinti, kad metalas visiškai nusausintų. Sukimosi mechanizmai gali būti naudojami skirtingai. Mažose orkaitėse naudojamos rankinės arba elektrinėsgervė. Pramoninės krosnys pakreipiamos naudojant sijinį kraną. Didelės talpos orkaitėse gali būti įrengta hidraulinė pakreipimo pavara.

Dangtis, dengiantis tiglio lydymosi krosnį, padeda palaikyti aukštesnę temperatūrą įrenginio viduje. Tačiau, atsižvelgiant į tai, kad krosnį galima uždengti tik visiškai ištirpus įkrovai, dangčio naudojimas nėra privalomas.

Orkaitės gaminimas „pasidaryk pats“

Indukcinės krosnys plačiai naudojamos ne tik pramonėje, bet ir kasdieniame gyvenime. Galite rasti schemų daugeliui namų gamybos įrenginių, tačiau kai kurie iš jų geriausiu atveju tiesiog neveiks, o blogiausiu - pakenks jų kūrėjo sveikatai. Daugelis gerbėjų įspėja apie tokias pasekmes. Kasdieniame gyvenime indukcinis šildymo metodas naudojamas tokiuose įrenginiuose:

• kanalinė metalo lydymo krosnis;
• tiglio indukcinė krosnis yra paprasčiausiai suprojektuota, todėl, sprendžiant iš atsiliepimų, populiariausia tarp entuziastų;
• vandens šildymo katilas, pagrįstas indukciniu metodu;
• indukcinės kaitlentės, konkuruojančios su populiariomis dujinėmis viryklėmis.

Ortakinė orkaitė

Šio tipo krosnys naudojamos aukštos kokybės ketaus gamybai, taip pat kietojo aliuminio ir spalvotųjų metalų specialių lydinių lydymui. Ortakinė krosnis, kurios galia iki 3 kW, gaminama nepriklausomai nuo suvirinimo transformatoriaus, kurio dažnis atitinka pramoninį. Ši orkaitė tirpstaiki pusės kilogramo sveriantis bronzos ar vario ruošinys. Kanalinė krosnis taip pat leidžia perlydyti duraliuminį, tačiau reikia atsižvelgti į tai, kad lydantis turi vykti „senėjimo“procesas. Šio proceso trukmė gali trukti iki 2 savaičių ir priklauso nuo lydinio sudėties.

Gaminant krosnį, suvirinimo transformatoriaus pirminė apvija paliekama nepakeista, o vietoje antrinės apvijos dedamas žiedinis tiglis. Geriausia medžiaga mažo kanalo krosnies tigliui yra elektroporcelianas. Kitos parinktys neveiks dėl mažo stiprumo ir dielektrinių nuostolių. Anot metalurgų mėgėjų, bėda ta, kad elektroporceliano apdirbti savarankiškai neįmanoma, o pardavimui tinkamo elemento rasti labai mažai tikėtina. Kaip tik dėl riboto tiglio kanalinė krosnis nebuvo plačiai pritaikyta entuziastų tarpe, nors tokio tipo krosnių efektyvumas yra didesnis nei 90%.

Tiglio indukcinė krosnis

Savadarbė tiglio krosnis pirmiausia naudojama vertingiems metalams valyti. Pavyzdžiui, turėdami Sovietų Sąjungoje pagamintą radijo jungtį, iš jos kontaktų galite išgauti tam tikrą aukso kiekį. Naudojant išorinį šildymą šio rezultato pasiekti nepavyks.

Be aukso gavybos, tokia krosnis dažnai naudojama tolygiai įkaitinti metalą, kuris reikalingas kokybiškam grūdinimui. Keičiant detalės padėtį induktoriuje ir reguliuojant jos galią, galima pasiekti norimą temperatūrą tam tikroje metalo srityje. Svarbu, kad tokios krosnies naudojimas būtų gana biudžetinis, nesbeveik visa energija nukreipiama į dalies šildymo procesą.

Indukciniai katilai

Indukciniai vandens šildymo katilai turi visas galimybes ateityje pakeisti įprastus katilus. Vartotojai mano, kad didelė kaina yra tokio vandens šildytuvo trūkumas, tačiau tuo pačiu, susisteminus daugybę atsiliepimų, galima išskirti keletą privalumų:

• Patikimumas. Katilas neturi elektrinio gyvatuko, o tai yra silpnoji įprasto katilo grandis.
• Efektyvumas beveik 100%.
• Sauga. Elektros prieiga prie katilo korpuso neįmanoma dėl konstrukcijos ypatybių.
• Įrenginiui nereikia specialaus įžeminimo.
• Atsparus galios šuoliais.
• Nekeičiamas.
• Patvarumas. Katilas gali veikti be priežiūros apie 30 metų.

Naminis karšto vandens boileris

Tokio vandens šildytuvo pagrindas – iki 1,5 kW galios galios transformatorius, kurio pirminė apvija skirta 220 V įtampai. Puikiai tiks transformatorius iš vamzdinio spalvoto televizoriaus. Antrinė apvija turi būti pašalinta, o pirminės apvijos turėtų būti padidintos.

Amatininkai pataria ir įspėja: tokio naminio prietaiso naudojimas yra nesaugus, todėl transformatorius turi būti įžemintas, o pats įrenginys turi būti prijungtas per didelės spartos RCD.

Induktorius virtuvėje

Indukcinės kaitlentės nebėrasukelia nuostabą ir yra plačiai naudojami kasdieniame gyvenime. Prietaiso veikimo principas grindžiamas tais pačiais principais, kaip ir indukcinės krosnies, tik tuo, kad antrinė apvija yra metalinis indo dugnas.

Naudoti tokias plokštes tapo įmanoma dėl to, kad gamyboje atsirado dielektrikas, kuris, be induktoriaus izoliavimo, taip pat turi turėti tvirtumo ir higieninių savybių. Visus reikalavimus atitinkanti medžiaga pasirodė palyginti neseniai, o jos savikaina sudaro nemažą dalį visos plokštės kainos.

Vartotojai vieningai tvirtina: savarankiškai gaminti indukcinę viryklę nėra prasmės dėl dviejų priežasčių. Pirma, gaminant maistą ant tokios kaitlentės reikia tiksliai sureguliuoti kiekvienos rūšies maistą. Norint sureguliuoti visus elektrinius parametrus gaminimo metu, reikalingas mikrovaldiklis. Antroji priežastis – krosnelę sudarančių elektroninių dalių kaina. Iš viso visi elementai kainuos daug daugiau nei jau baigtas įrenginys.

Indukcinė viryklė turi šias teigiamas savybes:

• trūksta, skirtingai nei mikrobangų krosnelėse, trečiosios šalies spinduliuotės;
• galimybė suprogramuoti viryklę, kad ji atitiktų jūsų gaminimo stilių;
• gaminti patiekalus, pavyzdžiui, karamelę, neperkaitinant ar nesudeginant;
• ekonomiškumas dėl efektyvaus šildymo energijos naudojimo.