Vykurovacie zariadenia, ktor?ch princ?p je zalo?en? na induk?nom ohreve, sa naz?vaj? induk?n? ohrieva?e. Pou??vaj? sa tak v priemysle, ako aj v ka?dodennom ?ivote a v priemysle sa v?znam ich pou?itia len ?a?ko prece?uje.

Po?me sa na tieto zariadenia pozrie? bli??ie.

Zariadenie a princ?p ?innosti induk?n?ho ohrieva?a

Zjednodu?ene povedan?, induk?n? ohrieva? pozost?va z troch komponentov:

Vodiv? (kovov?, grafitov?) ty? je umiestnen? v cievke pozost?vaj?cej z ur?it?ho po?tu z?vitov vodi?a danej prierezovej plochy bez priameho kontaktu s ?ou, po ktorej je na kontakty cievky priveden? nap?tie z altern?tora. Okolo z?vitov cievky sa vytv?ra elektromagnetick? pole, pod vplyvom ktor?ho vznikaj? v ty?i Foucaultove v?riv? pr?dy, ktor? zahrievaj? jadro. Nedoch?dza teda k prenosu tepla do jadra, teplo sa n?m vytv?ra nez?visle pod vplyvom pr?dov, ktor? sa v ?om pohybuj?, a m??e sa pren??a? pomocou chladiacej kvapaliny. Teplota ty?e nest?pa s??asne v celej hmote, ale od povrchov?ch vrstiev do stredu, v z?vislosti od tepelnej vodivosti materi?lu jadra. Zvy?ovan?m frekvencie striedav?ho pr?du sa z?rove? zni?uje h?bka induk?n?ho ohrevu, ale zvy?uje sa jeho intenzita. osobitn? pozornos? si zasl??i okolnos?, ?e cievka okolo jadra po?as prev?dzky zost?va takmer studen?.

Vizu?lne tento proces vyzer? takto:

Oblasti pou?itia

V priemysle sa induk?n? ohrieva?e pou??vaj? na vykon?vanie nasleduj?cich zlo?it?ch procesov:

V ka?dodennom ?ivote s? induk?n? vykurovacie zariadenia tie? pomerne roz??ren?. Oblasti ich pou?itia:

• auton?mne vykurovacie syst?my pre dom?cnos? (pre letn? chaty, byty, s?kromn? domy);
• induk?n? varn? dosky a dla?dice do kuchyne;
• t?glikov? pece mal? objem na dom?ce tavenie kovov;
• ?perk?rske remeslo.

Ke??e hlavnou t?mou ?l?nku je induk?n? ohrieva?, budeme sa podrobne zaobera? vykurovac?m kotlom, ktor?ho z?kladom je my?lienka induk?n?ho ohrevu chladiacej kvapaliny.

Induk?n? ohrieva? - vykurovac? kotol

Ke??e majitelia domov za?ali in?talova? auton?mne vykurovacie syst?my vo svojich domoch, ot?zka ??innosti vykurovac?ch kotlov zost?va pre nich jednou z najd?le?itej??ch. Pod?a tohto ukazovate?a, aspo? medzi zariadeniami, ktor? vyr?baj? teplo z elektriny, ved? induk?n? vykurovacie kotly. Z?rove? ich v?kon, ktor? nie je porovnate?n? s identick?m parametrom tak?ho zariadenia, ako je soklov? ohrieva?, umo??uje pou?itie jednotiek ako hlavn?ho sp?sobu vykurovania vo ve?k?ch priestoroch.

Induk?n? vykurovacie kotly pozost?vaj? z dvoch okruhov - prim?rneho (elektromagnetick?ho) a sekund?rneho (potrubie na v?menu tepla). Prv? okruh, pozost?vaj?ci z meni?a nap?tia a gener?tora tepla s induk?n?m ohrieva?om, vytv?ra elektromagnetick? pole, v?riv? pr?dy a generuje teplo. Druh? okruh, ktor? obsahuje v?menn?k tepla s potrubn?m syst?mom, odovzd?va toto teplo cirkul?ciou chladiacej kvapaliny do radi?torov vykurovacieho syst?mu. Ako nosi? tepla sa pou??va ?ist? voda alebo s pr?sadami.

Okrem t?chto dvoch okruhov zah??a vykurovac? syst?m automatiz?ciu zodpovedn? za prev?dzku jednotliv?ch jednotiek jednotky.

Modern? induk?n? vykurovacie kotly s? in?talovan? iba v okruhu v?meny tepla uzavret? typ, ktor? m? vo svojej kon?trukcii membr?nov? expanzn? n?dr? a ?erpadlo s n?ten?m obehom. Pou?itie obehov?ho ?erpadla je n?ten? opatrenie a je to sp?soben? mal?m objemom chladiacej kvapaliny pri vysokej intenzite ohrevu v?menn?ka tepla. Mo?nos? prirodzen? obeh v takomto syst?me je vyl??en? - bez ?erpadla voda vrie sk?r, ako sa za?ne pohybova? potrub?m.

D?le?it?! Induk?n? kotol mus? by? uzemnen?. Okrem toho pri in?tal?cii vykurovacieho syst?mu mus? by? z bezpe?nostn?ch d?vodov rozvodn? okruh teplonosn?ho m?dia namontovan? z plastov?ch r?rok, alebo mus? by? vykurovacia jednotka izolovan? od oce?ov?ho okruhu vlo?en?m polypropyl?nov?ch tvaroviek.

Induk?n? vykurovacie kotly s? klasifikovan? rovnako ako ostatn? vykurovacie elektrick? jednotky - z h?adiska v?konu, dizajnu, parametrov spotrebovanej elektriny. Ale tieto zariadenia maj? aj klasifik?ciu pod?a kon?trukt?vne rie?enie elektrick? ?as?.

Druhy induk?n?ch kotlov

Existuj? nasleduj?ce typy induk?n?ch vykurovac?ch kotlov, ktor? s? ozna?en? tak princ?pom ?innosti, ako aj zna?kou v?robcu:

• SAV je odrodou a z?rove? ochrannou zn?mkou novej gener?cie kotlov s v?konom 2,5 a? 100 kW, vyr?ban?ch od roku 2007 rusk? spolo?nos? CJSC NPK INERA;
• VIN - skratka nie je len skratka n?zvu druhu induk?n? zariadenia(v?rov? induk?n? ohrieva?e), ale aj patentovan?m n?zvom kotlov vyr?ban?ch i?evskou firmou Alternative Energy.

Induk?n? ohrieva?e SAV

Prev?dzka jednotiek SAV nevy?aduje pou?itie meni?a, do tlmivky je priv?dzan? pr?d s frekvenciou 50 Hz. Elektromagnetick? pole indukovan? prim?rnym vinut?m sp?sobuje vytv?ranie v?riv?ch pr?dov v sekund?rnom vinut?, ktor?ch ?loha v kotloch tohto typu vykon?va ?sek uzavretej slu?ky r?rok s chladiacou kvapalinou. Tento ?sek potrubia - sekund?rne vinutie sa pod vplyvom Foucaultov?ch pr?dov intenz?vne zahrieva a odovzd?va teplo chladiacej kvapaline, ktor? n?silne cirkuluje vo vykurovacom syst?me pomocou obehov?ho ?erpadla.

Zariadenie vykurovac? syst?m vykon?van? pomocou radi?torov alebo labyrintov?m sp?sobom, ktor? pripom?na vykurovanie z?kladnej dosky, aby sa zv???ila celkov? plocha vonkaj?? povrch(prenos tepla) potrubia - vykurovac? okruh by aspo? nemal ma? minim?lnu d??ku.

Kotly SAV sa vyr?baj? pre nap?tie 220V a 380V. Ako chladivo pou??vaj? vodu (v ?istej forme alebo s nemrzn?cimi pr?sadami), ako aj nemrzn?cu zmes. V?kon jednotky pri plnej kapacite trv? asi 5-20 min?t (v z?vislosti od objemu chladiacej kvapaliny), ??innos? ohrieva?ov tak?chto zariaden? je najmenej 98%. Pre efekt?vne vykurovanie miestnost? do 30 m2. sta?? induk?n? zariadenie s v?konom 2,5 kW, ktor?ho n?kup spolu s automatiza?n?mi a riadiacimi syst?mami bude st?? pribli?ne 30 000 rub?ov.

VIN-vykurovacie jednotky

Kotly tohto typu s? dokonalej?ie z h?adiska princ?pu ?innosti a dizajnu, ?o sa samozrejme odr??a na ich n?kladoch. Na prev?dzku zariaden? VIN je potrebn? invertor - zariadenie na zv??enie frekvencie prich?dzaj?ceho pr?du. Vysokofrekven?n? pr?d sp?sobuje vznik elektr magnetick? pole vysok? nap?tie, ktor? zase sp?sobuje v?skyt silnej??ch v?riv?ch pr?dov v sekund?rnom vinut?. V?menn?k tepla a teleso kotla s? navy?e vyroben? z feromagnetick?ch zliatin, ktor? maj? vlastn? magnetick? pole. V?sledkom v?etk?ch t?chto procesov je vysok? intenzita ohrevu v?menn?ka tepla a samozrejme chladiacej kvapaliny.

Na vykurovanie miestnosti s rozlohou 35-40 m2 posta?uje VIN jednotka s v?konom 3 kW. (v z?vislosti od klimatick?ch podmienok a kvality tepelnej izol?cie vonkaj??ch stavebn?ch kon?trukci?).

Jednotky VIN v?aka svojej vy??ej produktivite mo?no pou?i? nielen v obytn?ch vykurovac?ch syst?moch, ale aj na z?sobovanie teplou vodou. Na tento ??el sa do okruhu chladiacej kvapaliny vkladaj? ?al?ie z?sobn?ky vybaven? ochrannou automatikou, ktorej kapacita sa vypo??tava v z?vislosti od po?tu miest odberu teplej vody. Tieto n?doby s? z?sobovan? teplou vodou jej cirkul?ciou v syst?me s priamopr?dov?m ohrevom induk?n?m ohrieva?om.

Hodnotenie marketingov?ch charakterist?k-v?rokov

Induk?n?m vykurovac?m kotlom sa pripisuje ve?a v?hod, ?asto bez argumentov. Uv?dzame zoznam t?chto charakterist?k a poskytujeme hodnotenie stup?a zhody vyhl?sen? so skuto?nos?ou:

ekonomika

Vyhl?senie

Spotreba elektriny induk?n? kotly O 20-30% menej ako in? elektrick? ohrieva?e.

Fakt

V?etky elektrick? vykurovacie spotrebi?e, ktor? nevykon?vaj? mechanick? pr?cu, premie?aj? 100% energie elektrick?ho pr?du na teplo, ich ??innos? je v?dy pod 100%, ale l??i sa ve?kos?ou. r?zne zariadenia v rozdielne podmienky. Na v?robu 1 kW tepelnej energie je potrebn? min?? viac ako 1 kW elektriny, ale o ko?ko viac z?vis? od parametrov disperzn?ho m?dia. Vo vn?tri kotla s? samozrejme aj straty - napr?klad pri zahrievan? ?pir?ly, preto?e ak?ko?vek materi?l vodi?a m? odpor, ale v?etky tieto straty zost?vaj? v interi?ri

D?le?it?! Star? mera?e (bakelit) zaznamenaj? ni??iu (1,6 - 1,8-kr?t) spotrebu elektriny ako modern? elektronick?, preto?e nie s? navrhnut? tak, aby zoh?ad?ovali jalov? v?kon induk?n?ch kotlov.

Mo?no pr?ve t?to skuto?nos? ur?uje tvrdenie o ??innosti induk?n?ch kotlov.

Trvanlivos?

Vyhl?senie

Vysok? spo?ahlivos? a dlh? ?ivotnos? zariaden? - viac ako 25 rokov.

Fakt

Absencia pohybliv?ch ?ast? toti? eliminuje mechanick? opotrebovanie induk?n?ch kotlov. Ale vykurovac? syst?m s jednotkou VIN obsahuje obehov? ?erpadlo, ktor?ho zdroj je ove?a skromnej??. Okrem toho riadiaci a automatiza?n? syst?m obsahuje mechanizmy, ktor? tie? pozost?vaj? z mnoh?ch komponentov podliehaj?cich opotrebovaniu.

Jadro induk?n?ho ohrieva?a pracuje v podmienkach neust?leho cyklick?ho ohrevu a chladenia, teplotn? deform?cie, ktor? s? tie? negat?vny faktor. Preto nazva? zdroj induk?n?ch kotlov takmer neobmedzen? je prehnan?. V skuto?nosti je v?ak mnohon?sobne vy??ia ako u ohrieva?ov vykurovac?ch telies.

Konzistencia charakterist?k po?as celej doby prev?dzky

Vyhl?senie

?iadny proces ?k?lovania vn?torn? povrch potrubia zais?uje st?lu ??innos? ohrieva?a a v?menn?ka tepla.

Fakt

Vodn? kame? je usadenina sol? obsiahnut?ch vo vode (chladiacej kvapaline). Mno?stvo t?chto ne?ist?t v obmedzenom objeme chladiacej kvapaliny je tie? obmedzen? a mal?, tak?e vplyv vodn?ho kame?a na ??innos? ohrieva?a je nev?znamn?. A v induk?nom kotle je sekund?rne vinutie pod takmer kon?tantn?mi vibr?ciami a k tvorbe vodn?ho kame?a v?bec nedoch?dza. Tak?e tvrdenie je pravdiv?, len jeho v?znam je prehnan?.

Bezhlu?nos?

Vyhl?senie

Prev?dzka induk?n?ch vykurovac?ch kotlov je tich?, ?o ich odli?uje od in?ch elektrick?ch ohrieva?ov.

Fakt

Tvrdenie je pravdiv?, ale - v?etky elektrick? kotly po?as prev?dzky nevyd?vaj? hluk, preto?e akustick? vlny nie s? zahrnut? v rozsahu ich kmitov. Iba obehov? ?erpadlo m??e vyd?va? hluk, ale ak chcete, m??ete si vybra? model tich?ho chodu.

kompaktnos?

Vyhl?senie

Induk?n? kotly s? kompaktn?, ?o je v?hodn? pri v?bere miesta pre ich in?tal?ciu.

Fakt

To plat?, ak nepou??vate kask?du induk?n?ch kotlov a nein?talujete medziz?sobn?ky, ak je v syst?me z?sobovania teplou vodou nieko?ko miest odberu teplej vody, preto?e induk?n? ohrieva? je vo v?eobecnosti mal? kus potrubia. s vinut?m.

Bezpe?nos?

Vyhl?senie

Bezpe?nos? zariadenia je absol?tna.

Fakt

Absol?tne bezpe?n? elektrick? ohrieva?e neexistuj?. Po?as prev?dzky induk?n?ch zariaden? nie je vyl??en? mo?nos? ?niku chladiacej kvapaliny zo syst?mu a gener?tor elektromagnetick?ho po?a bude pokra?ova? v ?innosti a pr?zdny potrubn? syst?m sa bude zahrieva?. Aby sa zabr?nilo vzniku takejto situ?cie, kon?trukcia kotla poskytuje automatick? vyp?nacie zariadenie, ale m??e tie? zlyha?.

Preto induk?n? ohrieva?e, hoci v niektor?ch bezpe?nostn?ch krit?ri?ch prekon?vaj? s?perov, nie s? ?plne bezpe?n?.

Nev?hody induk?n?ch ohrieva?ov

• Vysok? n?klady na zariadenia.
• Zna?n? hmotnos? s kompaktnos?ou.
• Pr?tomnos? faktora vplyvu elektromagnetick?ho po?a na telo a zariadenia.

Pozrime sa bli??ie na posledn? bod.

Elektromagnetick? pole p?sob? na ?iv? organizmy pribli?ne rovnako ako potraviny v mikrovlnnej r?re – zohrieva ich do ur?itej h?bky a to m??e ma? n?sledky. Intenzita vplyvu po?a, a to aj na osobu, je ur?en? tak?m ukazovate?om, ako je hustota toku energie (PEF), ktor? rastie so zvy?uj?cou sa frekvenciou pr?du dod?van?ho do prim?rneho vinutia. Pri pou?it? induk?n?ch ohrieva?ov je potrebn? dodr?iava? sanit?rny ?tandard limitn? hodnota PES, ktor? je stanoven? v SanPiN 2.2.4 / 2.1.8.055-96, z?vis? od trvania expoz?cie v ter?ne a je napr?klad pri 8-hodinovej expoz?cii - 25 mW / cm2, jeden- hodina - 200 mW / cm2.

Okrem toho ?iarenie induktora nepriaznivo ovplyv?uje elektroniku a r?diov? zariadenia umiestnen? v bl?zkosti, ?o sp?sobuje ru?enie po?as prev?dzky.

D?le?it?! Na ochranu pred ??inkami elektromagnetick?ho po?a m??ete kotol obopn?? jemnou (1x1, 2x2 mm) kovovou sie?kou (Faradayova klietka), ktor? nie je v kontakte s telesom kotla a je uzemnen?.

Prev?dzkov? poriadok

Bezpe?n? prev?dzka induk?n?ch vykurovac?ch kotlov, ako aj ak?chko?vek in?ch technick?ch zariaden?, je zabezpe?en? implement?ciou nieko?k?ch pravidiel t?kaj?cich sa ich in?tal?cie a pou??vania po in?tal?cii:

• Kotol mus? by? uzemnen?.
• Vzdialenos? od zariadenia k sten?m na stran?ch mus? by? najmenej 30 cm, od spodn?ho bodu kotla k podlahe - 80 cm, od jeho horn?ho bodu k stropu - 80 cm.
• Induk?n? kotly s? in?talovan? iba v uzavretom okruhu s expanzn? n?doba typ membr?ny.
• S??as?ou syst?mu mus? by? blok bezpe?nostn?ch zariaden? (tlakomer, vzduchov? ventil, poistn? ventil pretlak syst?m automatick?ho vypnutia pri prehriat?).

Preh?ad zn?mych v?robcov

Z?ver

Modern? trh s kotlami na in?tal?ciu syst?mov auton?mne vykurovanie reprezentovan? stovkami modelov jednotiek r?zne druhy. Objektivita krit?ria cena / kvalita ka?dej odrody je in?. Vo?ba v prospech induk?n?ch vykurovac?ch zariaden? z h?adiska rizika n?sledn?ho sklamania pri k?pe je najrozumnej?ia.

Mnoh?ch ?ud? l?ka elektrick? k?renie t?m, ?e funguje auton?mne a netreba sa o? neust?le stara?. Negat?vna str?nka tak?to vykurovacie kotly s? n?klady a technick? po?iadavky.

Na niektor?ch miestach sa jednoducho nedaj? aplikova?. Mnoh? majitelia sa toho v?ak neboja a veria, ?e v?etky nedostatky zakr?va jednoduchos? obsluhy.

Najm? ke? sa na trhoch objavili nov? typy s induk?n?mi cievkami, a nie TEN. Vykuruj? budovu okam?itou r?chlos?ou a ekonomicky vykuruj? budovu, tvrdia majitelia jednotiek. nov? typ kotly sa naz?vaj? induk?n?.

Nov? typ ohrieva?ov je pohodln? v prev?dzke. S? pova?ovan? za bezpe?n?, v porovnan? s plynov?mi ohrieva?mi nie s? ?iadne sadze a sadze, ?o sa ned? poveda? o spotrebi?och na tuh? paliv?. A najd?le?itej?ia v?hoda - nie je potrebn? zbiera? ?rodu tuh? palivo(uhlie, palivov? drevo,).

A hne? ako sa objavili induk?n? ohrieva?e, okam?ite sa objavili remeseln?ci, ktor? sa s cie?om u?etri? peniaze pok??aj? vytvori? tak?to in?tal?ciu vlastn?mi rukami.

V tomto ?l?nku v?m pom??eme navrhn?? vykurovacie zariadenie s?m za seba.

Zariadenie, kde sa kovov? a podobn? v?robky ohrievaj? bezdotykovo, sa naz?va induk?n? ohrieva?. Pr?ca je riaden? striedav?m induk?n?m po?om p?sobiacim na kov a pr?dy vo vn?tri vytv?raj? teplo.

Vysokofrekven?n? pr?dy ovplyv?uj? v?robky okrem izol?cie, a preto je dizajn v porovnan? s in?mi druhmi vykurovania v?nimo?n?.

V dne?n?ch induk?n?ch ohrieva?och s? polovodi?ov? frekven?n? redukcie. Tento typ ohrevu je ?iroko pou??van? pri tepelnom spracovan? povrchov vyroben?ch z ocele a r?znych zl??en?n a zliatin.

Kompaktnos? zariaden? sa vyu??va v inovat?vnych technol?gi?ch, pri?om je tu obrovsk? ekonomick? efekt. R?zne modely pom?haj? implementova? flexibiln? a automatizovan? kombin?cie, vr?tane v?estrann?ch tranzistorov?ch frekven?n?ch redukci? a spojovac?ch blokov, ke? je preferovan? induk?n? syst?m.

Popis

Zlo?enie typick?ho vykurovacieho telesa zah??a nasleduj?ce komponenty:

1. Vyhrievacie teleso vo forme ty?e alebo kovovej r?rky.
2. Induktor- Toto je meden? dr?t lemuj?ci cievku so z?vitmi. Po?as prev?dzky zohr?va ?lohu gener?tora.
3. Altern?tor. Samostatn? ?trukt?ra, kde sa ?tandardn? pr?d prev?dza na hodnotu s vysokou frekvenciou.

V praxi sa v poslednej dobe pou??vaj? induk?n? in?tal?cie. Teoretick? ?t?die s? ?aleko vpred. To mo?no vysvetli? jednou prek??kou - z?skan?m vysokej frekvencie magnetick?ch pol?. Faktom je, ?e pou??vanie n?zkofrekven?n?ch nastaven? sa pova?uje za neefekt?vne. Akon?hle sa objavili s vysokou frekvenciou, probl?m bol vyrie?en?.

HDTV gener?tory pre?li svojim v?vojov?m obdob?m; od l?mp do modern? modely zalo?en? na IGBT. Teraz s? efekt?vnej?ie, maj? mal? hmotnos? a rozmery. Ich frekven?n? obmedzenie je 100 kHz kv?li dynamick?m strat?m tranzistorov.

Princ?p ?innosti a rozsah

Gener?tor zvy?uje frekvenciu pr?du a pren??a svoju energiu do cievky. Induktor premie?a vysokofrekven?n? pr?d na striedav? elektromagnetick? pole. Elektromagnetick? vlny sa menia s vysokou frekvenciou.

K zahrievaniu doch?dza v d?sledku zahrievania v?riv?ch pr?dov, ktor? s? vyvolan? premenliv?mi v?riv?mi vektormi elektromagnetick?ho po?a. Energia s vysokou ??innos?ou sa pren??a takmer bez str?t a je dostatok energie na ohrev chladiacej kvapaliny a e?te viac.

Energia bat?rie sa pren??a do chladiacej kvapaliny, ktor? sa nach?dza vo vn?tri potrubia. Nosi?om tepla je zasa chladi? vykurovacieho telesa. V d?sledku toho sa zvy?uje ?ivotnos?.

Priemysel je najakt?vnej??m spotrebite?om induk?n?ch ohrieva?ov, preto?e mnoh? n?vrhy zah??aj? vysok? tepeln? spracovanie. S ich pou?it?m sa zvy?uje pevnos? v?robkov.

Vo vysokofrekven?n?ch kov???ach s? in?talovan? zariadenia s vysok?m v?konom.

Kovacie a lisovacie spolo?nosti, pou??vaj?ce tak?to jednotky, zvy?uj? produktivitu pr?ce a zni?uj? opotrebovanie z?pustiek, zni?uj? spotrebu kovu. Zariadenia s priebe?n?m ohrevom m??u pokry? ur?it? po?et obrobkov naraz.

V pr?pade povrchov?ho kalenia dielov umo??uje pou?itie tak?hoto ohrevu nieko?kon?sobne zv??i? odolnos? proti opotrebeniu a z?ska? v?znamn? ekonomick? efekt.

V?eobecne akceptovanou oblas?ou pou?itia zariaden? je sp?jkovanie, tavenie, zahrievanie pred deform?ciou, kalenie HDTV. Ale st?le s? z?ny, kde sa z?skavaj? monokry?t?lov? polovodi?ov? materi?ly, vytv?raj? sa epitaxn? filmy, materi?ly sa napenuj? do el. pole, vysokofrekven?n? zv?ranie pl???ov a r?r.

V?hody a nev?hody

V?hody:

1. Vysoko kvalitn? k?renie.
2. Vysok? presnos? ovl?dania a flexibilitu.
3. Spo?ahlivos?. Dok??e pracova? auton?mne s automatiz?ciou.
4. Ohrieva ak?ko?vek kvapalinu.
5. ??innos? zariadenia je 90%.
6. Dlh? ?ivotnos?(do 30 rokov).
7. Jednoduchos? mont??e.
8. Ohrieva? nezhroma??uje vodn? kame?.
9. V?aka automatiz?cii ?spora energie.

m?nusy:

1. Vysok? n?klady na modely s automatiz?ciou.
2. Z?vislos? od nap?jania.
3. Niektor? modely s? hlu?n?.

Ako to urobi? sami?

Povedzme, ?e ste sa rozhodli vyrobi? induk?n? ohrieva? sami, na to priprav?me potrubie, do ktor?ho nalejeme mal? k?sky oce?ov?ho dr?tu (d??ka 9 cm).

Potrubie m??e by? plastov? alebo kovov?, ?o je najd?le?itej?ie, s hrub?mi stenami. Potom sa zo v?etk?ch str?n uzavrie ?peci?lnymi adapt?rmi.

?alej na? navinieme meden? dr?t a? do 100 ot??ok a umiestnime ho do strednej ?asti trubice. V?sledkom je induktor. K tomuto vinutiu pripoj?me v?stupn? ?as? meni?a. Ako asistent sa uchy?ujeme k.

Potrubie funguje ako ohrieva?.

Priprav?me gener?tor a zostav?me cel? kon?trukciu.

Potrebn? materi?ly a n?stroje:

• dr?t z z nehrdzavej?cej ocele alebo dr?ten? ty? (priemer 7 mm);
• voda;
• smaltovan? meden? dr?t;
• kovov? pletivo s mal?mi otvormi;
• adapt?ry;
• hrubostenn? plastov? potrubie;

N?vod:

1. Re?im dr?tu na k?sky, d??ka 50 mm.
2. Priprav?me ?krupinu na ohrieva?. Pou??vame hrubostenn? r?ru (priemer 50 mm).
3. Spodn? a vrchn? ?as? puzdra uzavrieme sie?kou.
4. Pr?prava induk?nej cievky. meden? dr?t navinieme 90 z?vitov na telo a umiestnime ich do stredu ?krupiny.
5. Vystrihnite ?as? potrubia z potrubia a nain?talujte induk?n? kotol.
6. Cievku pripoj?me k meni?u a napl?te hrniec vodou.
7. V?sledn? ?trukt?ru sme uzemnili.
8. Kontrolujeme syst?m v prev?dzke. Nepou??vajte bez vody, preto?e plastov? potrubie sa m??e roztavi?.

Zo zv?racieho invertora

Najjednoduch?ou mo?nos?ou rozpo?tu je v?roba induk?n?ho ohrieva?a pomocou zv?racieho invertora:

1. Aby ste to urobili, vezmite si polym?rov? r?rku, jeho steny by mali by? hrub?. Z koncov namontujeme 2 ventily a pripoj?me kabel??.
2. Nalejte k?sky do potrubia(priemer 5 mm) kovov?m dr?tom a namontujte horn? ventil.
3. ?alej urob?me 90 ot??ok okolo potrubia meden?m dr?tom, dostaneme induktor. Vykurovac?m telesom je potrubie, pou??vame gener?tor zv?ra?ka.
4. Zariadenie mus? by? v re?ime AC. s vysokou frekvenciou.
5. Meden? dr?t prip?jame k p?lom zv?racieho stroja a skontrolujte pr?cu.

Pri pr?ci ako induktor bude vy?arovan? magnetick? pole, zatia? ?o v?riv? pr?dy zahrej? nasekan? dr?t, ?o povedie k vriacej vode v polym?rovom potrub?.

1. Otvoren? ?asti kon?trukcie by mali by? z bezpe?nostn?ch d?vodov izolovan?.
2. Pou?itie induk?n?ho ohrieva?a sa odpor??a len pre uzavret? syst?my vykurovanie, kde je ?erpadlo vybaven? na cirkul?ciu chladiacej kvapaliny.
3. Kon?trukcia s induk?n?m ohrieva?om je umiestnen? 800 mm od stropu, 300 od n?bytku a stien.
4. In?tal?cia tlakomeru zabezpe?? v?? dizajn.
5. Vykurovacie zariadenie by malo by? vybaven? automatick? syst?m zvl?danie.
6. Ohrieva? mus? by? pripojen? k elektrickej sieti pomocou ?peci?lnych adapt?rov.

7.1.3. INDUK?N? K?R

Po?iato?n? obdobie.induk?n? ohrev vodi?ov je zalo?en? na fyzik?lnom jave elektromagnetick? indukcia, objavil M. Faraday v roku 1831. Te?riu induk?n?ho ohrevu za?ali rozv?ja? O. Heaviside (Anglicko, 1884), S. Ferranti, S. Thompson, Ewing. Ich pr?ca bola z?kladom pre vytvorenie technol?gie induk?n?ho ohrevu. Ke??e pri induk?nom ohreve sa teplo uvo??uje vo vodivom tele - vrstve, ktor? sa rovn? h?bke prieniku elektromagnetick?ho po?a, potom existuj? mo?nosti pre presn? regul?ciu teploty, aby sa zabezpe?ilo vysoko kvalitn? vykurovanie pri vysokej produktivite. ?al?ou v?hodou je bezdotykov? vyhrievanie.

Induk?n? kan?lov? pece s otvoren?m kan?lom. Jeden z prv?ch zn?mych n?vrhov induk?nej kan?lovej pece (ICF) navrhol S. Ferranti (Taliansko) v roku 1887. Pec mala keramick? kan?l a nad a pod t?mto kan?lom boli umiestnen? ploch? induk?n? cievky. V roku 1890 E.A. Colby (USA) navrhol dizajn pece, v ktorom induktor pokr?va kruhov? kan?l zvonku.

Prv? priemyseln? pec s oce?ov?m jadrom a induktorom umiestnen?m vo vn?tri kan?la (obr. 7.7) vytvoril v roku 1900 Kjellin (?v?dsko). V?kon pece 170 kW, kapacita do 1800 kg, frekvencia 15 Hz. Poh??an? ?peci?lnym podfrekven?n?m gener?torom, ktor? je potrebn? kv?li n?zkemu ??inn?ku. Do roku 1907 bolo v prev?dzke 14 tak?chto pec?.

Ry?a. 7.7. Skica induk?n? pec s otvoren?m kan?lom, ktor? vytvoril Kjelly 1 - kan?l; 2 - induktor; 3 - magnetick? jadro

V roku 1905 navrhol R?cheling-Rodenhauser (Nemecko) viacf?zov? kan?lov? pece (s dvoma a tromi induktormi), v ktor?ch s? kan?ly spojen? s va?ou, nap?janou sie?ou 50 Hz. V ?al??ch n?vrhoch pec? sa na tavenie ne?elezn?ch kovov pou??vali aj uzavret? kan?ly. V roku 1918 W. Ron (Nemecko) zostrojil v?kuov? ICP podobn? Kjellinovej peci (tlak 2–5 mm Hg), ktor? umo?nila z?ska? kov s lep??mi mechanick?mi vlastnos?ami.

Vzh?adom na mno?stvo v?hod pec? s uzavret?m kan?lom sa v?voj pec? s otvoren?m kan?lom zastavil. Boli v?ak uroben? pokusy pou?i? tak?to pece na tavenie ocele.

V 30. rokoch 20. storo?ia sa v USA na pretavovanie nerezov?ho ?rotu pou??val jednof?zov? ICP s kapacitou 6 ton s otvoren?m kan?lom a poh??an? gener?torom s v?konom 800 kW a frekvenciou 8,57 Hz. Pec bola prev?dzkovan? v duplexnom procese s obl?kovou pecou. V 40. a 50. rokoch 20. storo?ia sa v Taliansku pou??vali ICP s otvoren?m kan?lom na tavenie ocele s kapacitou 4–12 ton, vyr?banej spolo?nos?ou Tagliaferri. V bud?cnosti sa od pou??vania tak?chto pec? upustilo, preto?e boli svojimi charakteristikami hor?ie ako obl?kov? a induk?n? t?glikov? pece na tavenie ocele.

Induk?n? kan?lov? pece s uzavret?m kan?lom. Od roku 1916 sa za?ali vyv?ja? najsk?r experiment?lne a potom komer?n? ICP s uzavret?m kan?lom. S?ria ICP s uzavret?m kan?lom bola vyvinut? spolo?nos?ou Ajax-Watt (USA). Ide o ?achtov? jednof?zov? pece s vertik?lnym kan?lom na tavenie zliatin medi a zinku s v?konom 75 a 170 kVA a objemom 300 a 600 kg. Tvorili z?klad pre rozvoj mnoh?ch firiem.

V t?ch ist?ch rokoch sa vo Franc?zsku vyr?bali ?achtov? pece s horizont?lnou trojf?zovou induk?nou jednotkou (v?kon 150, 225 a 320 kW). V Anglicku spolo?nos? General Electric Limited navrhla ?pravu pece s dvoma kan?lmi na induktor s ich asymetrick?m usporiadan?m, ktor? sp?sobuje cirkul?ciu taveniny a zni?uje prehrievanie.

Pece od E. Russa (Nemecko) boli vyroben? s dvoma a tromi kan?lmi na induktor (vertik?lny a horizont?lna verzia). E. Russ navrhol aj n?vrh du?lnej induk?nej jednotky (IE) napojenej na dve f?zy.

V ZSSR sa v 30. rokoch za?ali v Moskovskej elektr?rni vyr?ba? ICP podobn? pec?m Ajax-Watt. V 50-tych rokoch OKB „Elektropech“ vyvinuli pece na tavenie medi a jej zliatin s kapacitou 0,4–6,0 t a potom 16 t. V roku 1955 ICP na tavenie hlin?ka s kapacitou 6 t.

V 50. rokoch 20. storo?ia v USA a z?padn? Eur?pa ICP sa stali ?iroko pou??van?mi ako mix?ry pri taven? liatiny v duplexnom procese s kupolovou alebo elektrickou obl?kovou pecou. Na zv??enie v?konu a zn??enie prehrievania kovu v kan?li boli vyvinut? kon?trukcie IE s jednosmern?m pohybom taveniny (N?rsko). S??asne boli vyvinut? odpojite?n? IE. V sedemdesiatych rokoch vyvinul Ajax Magnetermic dvojit? IE, ktor? v s??asnosti dosahuj? 2000 kW. Podobn? v?voj sa uskuto?nil aj vo VNIIETO v t?ch ist?ch rokoch. N.V. sa akt?vne podie?al na v?voji ICP r?znych typov. Veselovsk?, E.P. Leonova, M.Ya. Stolov a ?al??.

Rozvoj ICP u n?s i v zahrani?? smeroval v 80. rokoch 20. storo?ia k roz??reniu oblast? pou?itia a roz??reniu technologick?ch mo?nost?, napr?klad vyu?itie ICP na v?robu r?r z ne?elezn?ch kovov ?ahan?m z taveniny.

Induk?n? t?glikov? pece. Ke??e n?zkokapacitn? induk?n? t?glikov? pece (ITF) m??u efekt?vne pracova? len pri frekvenci?ch nad 50 Hz, ich vytvorenie sa zdr?alo kv?li nedostatku vhodn?ch zdrojov energie - frekven?n?ch meni?ov. Napriek tomu v rokoch 1905-1906. mno?stvo firiem a vyn?lezcov navrhlo a patentovalo ITP, medzi ne patr? firma "Schneider - Creso" (Franc?zsko), O. Zander (?v?dsko), Gerden (Anglicko). S??asne dizajn ITP vyvinul A.N. Lodygin (Rusko).

Prv? priemyseln? ITP s iskrov?m vysokofrekven?n?m gener?torom vyvinul v roku 1916 E.F. Northrup (USA). Od roku 1920 tieto pece vyr?ba spolo?nos? Ajax Electrothermia. V rovnakom ?ase vyvinul J. Ribot (Franc?zsko) ITP poh??an? rota?n?m iskriskom. Firma "Metropolitan - Vickers" vytvorila ITP vysok? a priemyseln? frekvenciu. Namiesto gener?torov iskier boli pou?it? strojov? meni?e s frekvenciou do 3000 Hz a v?konom 150 kVA.

V.P. Vologdin v rokoch 1930-1932 vytvoril priemyseln? ITP s kapacitou 10 a 200 kg, poh??an? strojn?m frekven?n?m meni?om. V roku 1937 zostrojil aj ITP poh??an? lampov?m gener?torom. V roku 1936 A.V. Donskoy vyvinul univerz?lnu induk?n? pec s gener?torom lampy s v?konom 60 kVA.

V roku 1938 pou?ila spolo?nos? Brown-Boveri na nap?janie ITP (v?kon 300 kW, frekvencia 1000 Hz) invertor na b?ze viacan?dov?ho ortu?ov?ho ventilu. Od 60. rokov sa na nap?janie induk?n?ch in?tal?ci? pou??vaj? tyristorov? meni?e. S n?rastom kapacity ITP bolo mo?n? efekt?vne vyu??va? nap?jac? zdroj s priemyseln?m frekven?n?m pr?dom.

V 40. a 60. rokoch OKB „Elektropech“ vyvinulo nieko?ko typov IHF: zv??en? frekvencia na tavenie hlin?ka s kapacitou 6 ton (1959), liatina s kapacitou 1 tona (1966). V roku 1980 bola v z?vode v Baku vyroben? pec na tavenie liatiny s kapacitou 60 ton (navrhnut? VNIIETO na z?klade licencie od Brown-Boveri). E.P. Leonov?, V.I. Kryzental, A.A. Prostyakov a ?al??.

V roku 1973 Ajax Magnetermic spolu s v?skumn?m laborat?riom General Motors vyvinuli a uviedli do prev?dzky horizont?lnu kontinu?lnu t?glikov? pec na tavenie liatiny s kapacitou 12 ton a v?konom 11 MW.

Od 50. rokov 20. storo?ia sa za?ali rozv?ja? ?peci?lne typy induk?n? tavenie kovov:

v?kuum v keramickom t?gliku;

v?kuum v r?mse;

v?kuum v studenom t?gliku;

v elektromagnetickom t?gliku;

v pozastavenom stave;

pomocou kombinovan?ho vykurovania.

V?kuov? induk?n? pece (VIP) sa do roku 1940 pou??vali len v laborat?rnych podmienkach. V 50. rokoch za?ali niektor? firmy, najm? Hereus, rozv?ja? priemyseln? VIP, ktor?ho jednotkov? kapacita sa za?ala r?chlo zvy?ova?: 1958 - 1–3 tony, 1961–5 ton, 1964–15–27 ton, 1970–60 v r. V roku 1947 MosZETO vyrobilo prv? v?kuov? pec s kapacitou 50 kg av roku 1949 za?ala s?riov? v?robu VIP s kapacitou 100 kg. V polovici 80. rokov v?robn? zdru?enie Sibelektroterm na z?klade v?voja VNIIETO vyr?balo modernizovan? VIP s kapacitou 160, 600 a 2500 kg na tavenie ?peci?lnych ocel?.

Induk?n? tavenie reakt?vnych zliatin v lebe?n?ch peciach a peciach s meden?m vodou chladen?m (studen?m) t?glikom sa za?alo pou??va? v 50. rokoch 20. storo?ia. Pec s pr??kovanou lebkou vyvinul N.P. Gluchanov, R.P. Zhezherin a ?al?? v roku 1954 a pec s monolitickou lebkou - M.G. Kogan v roku 1967. My?lienka induk?n?ho tavenia v studenom t?gliku bola navrhnut? u? v roku 1926 v Nemecku spolo?nos?ou Siemens-Halske, ale nena?la uplatnenie. V roku 1958 v IMET spolu s V?erusk?m v?skumn?m ?stavom vysokofrekven?n?ch pr?dov. V.P. Vologdin (VNI-ITVCH) pod veden?m A.A. Vogel uskuto?nil experimenty s induk?n?m taven?m tit?nu v studenom t?gliku.

T??ba zn??i? kontamin?ciu kovov a strata tepla v studenom t?gliku viedlo k pou?itiu elektromagnetick?ch s?l na odtl??anie kovu od stien, t.j. k vytvoreniu „elektromagnetick?ho t?glika“ (L.L. Tir, VNIIETO, 1962)

Tavenie kovov v pozastavenom stave na z?skanie vysoko ?ist?ch kovov bolo navrhnut? v Nemecku (O. Muck) u? v roku 1923, ale pre nedostatok zdrojov energie sa neroz??rilo. V 50. rokoch sa t?to met?da za?ala rozv?ja? v mnoh?ch krajin?ch. V ZSSR v tomto smere ve?a pracovali zamestnanci VNIITVCH pod veden?m A.A. Vogel.

Tavenie ICP a ICP kombinovan?ho ohrevu sa za?ali pou??va? od 50-tych rokov, spo?iatku vyu??vali olejov? a plynov? hor?ky, napr?klad ICP na pretavovanie hlin?kov?ch triesok (Taliansko) a ICP na liatinu (Japonsko). Nesk?r sa roz??rili plazmov? induk?n? t?glikov? pece, napr?klad s?ria pilotn?ch pec? vyvinut?ch VNIIETO v roku 1985 s kapacitou 0,16–1,0 tony.

Zariadenia na induk?n? povrchov? kalenie. Prv? experimenty s induk?n?m povrchov?m kalen?m uskuto?nil v roku 1925 V.P. Vologdin z iniciat?vy in?iniera Putilovsk?ho z?vodu N.M. Belyaev, ktor? boli pova?ovan? za ne?spe?n?, preto?e v tom ?ase sa usilovali o kalenie. V 30. rokoch V.P. Vologdin a B.Ya. Romanovci pokra?ovali v tejto pr?ci a v roku 1935 dostali patenty na kalenie pomocou vysokofrekven?n?ch pr?dov. V roku 1936 V.P. Vologdin a A.A. Vogel dostal patent na induktor na kalenie ozuben?ch kolies. V.P. Vologdin a jeho zamestnanci vyvinuli v?etky prvky kaliarne: rota?n? frekven?n? meni?, induktory a transform?tory (obr. 7.8).

Ry?a. 7.8. Kaliare? na progres?vne kalenie

1 - tvrden? v?robok; 2 - induktor; 3 - kaliaci transform?tor; 4 - frekven?n? meni?; 5 - kondenz?tor

Od roku 1936 G.I. Babat a M.G. Lozinsky v z?vode "Svetlana" (Leningrad) sk?mal proces induk?n?ho kalenia pomocou vysok?ch frekvenci? pri nap?jan? z gener?tora lampy. Od roku 1932 za?alo kalenie strednofrekven?n?m pr?dom zav?dza? TOKKO (USA).

V Nemecku v roku 1939 G.V. Zeulen vykonal povrchov? kalenie k?ukov?ch hriade?ov v tov?r?ach AEG. V roku 1943 K. Kegel navrhol ?peci?lnu formu induk?n?ho dr?tu na kalenie ozuben?ho kolesa.

?irok? pou??vanie povrchov?ho kalenia sa za?alo koncom 40. rokov 20. storo?ia. Za 25 rokov od roku 1947 VNIITVCH vyvinul viac ako 300 kaliacich zariaden?, vr?tane automatickej linky na kalenie k?ukov?ch hriade?ov a z?vodu na kalenie ?elezni?n?ch ko?ajn?c po celej d??ke (1965). V roku 1961 bola spusten? prv? in?tal?cia na kalenie ozuben?ch kolies z ocele s n?zkou prekalite?nos?ou v automobilke pomenovanej po ?om. Likhachev (ZIL) (technol?gia vyvinut? K.Z. Shepelyakovskym).

Jedn?m zo smerov rozvoja induk?n?ho tepeln?ho spracovania sa v posledn?ch rokoch stala technol?gia kalenia a pop???ania r?rkov?ho tovaru pre ropn? krajiny a plynovodov. ve?k? priemer(820–1220 mm), budovanie v?stu?n?ch pr?tov, ako aj v?stu?n?ch ?elezni?n?ch ko?ajn?c.

Prostredn?ctvom vykurovac?ch zariaden?. Vyu?itie induk?n?ho ohrevu kovov na r?zne ??ely okrem tavenia v prvej f?ze malo prieskumn? charakter. V roku 1918 M.A. Bonch-Bruevich a potom V.P. Vologdin pou?il vysokofrekven?n? pr?dy na ohrev an?d elektr?nok pri ich evaku?cii (odply?ovan?). Koncom 30-tych rokov sa v laborat?riu z?vodu Svetlana uskuto?nili experimenty s vyu?it?m induk?n?ho ohrevu na teplotu 800–900 °C pri spracovan? oce?ov?ho hriade?a s priemerom 170 a d??kou 800 mm pre s?struh. Pou?it? bol elektr?nkov? gener?tor s v?konom 300 kW a frekvenciou 100–200 kHz.

Od roku 1946 sa v ZSSR za?alo pracova? na vyu?it? induk?n?ho ohrevu pri tlakovej ?prave. V roku 1949 bol v ZIL (ZIS) uveden? do prev?dzky prv? ohrieva? kovania. Prev?dzka prvej induk?nej vyhne bola spusten? v moskovskom z?vode mal?ch automobilov (MZMA, nesk?r AZLK) v roku 1952. Zauj?mav? dvojfrekven?n? in?tal?cia (60 a 540 Hz) na ohrev oce?ov?ch predvalkov (?sek - ?tvorcov? 160x160 mm) na tlak lie?ba bola spusten? v Kanade v roku 1956. Podobn? nastavenie bolo vyvinut? vo VNIITVCH (1959). Priemyseln? frekvencia sa pou??va na ohrev a? do Curieho bodu.

VNIITVCH vyrobil v roku 1963 doskov? ohrieva? (rozmery 2,5x0,38x1,2 m) s v?konom 2000 kW pri frekvencii 50 Hz pre valcovaciu v?robu.

V roku 1969 v metalurgickom z?vode spolo?nosti Maclaut steel corp. (USA) aplikoval induk?n? ohrev oce?ov?ch dosiek s hmotnos?ou asi 30 ton (rozmery 7,9x0,3x1,5 m) pomocou ?iestich technologick?ch liniek(18 priemyseln?ch frekven?n?ch induktorov s celkovou kapacitou 210 MW).

Induktory mali ?peci?lny tvar, ktor? zais?oval rovnomern? ohrev dosky. Pr?ce na vyu?it? induk?n?ho ohrevu v metalurgii sa uskuto?nili aj vo VNIIETO (P.M. Chaikin, S.A. Yaitskov, A.E. Erman).

Koncom 80. rokov 20. storo?ia sa v ZSSR induk?n? ohrev pou??val v pribli?ne 60 kov??skych diel?ach (predov?etk?m v z?vodoch autotraktorov a obrann?ho priemyslu) s celkovou kapacitou induk?n?ch ohrieva?ov do 1 mili?na kW.

N?zkoteplotn? vykurovanie pri priemyselnej frekvencii. V rokoch 1927-1930 v jednom z uralsk?ch obrann?ch z?vodov sa za?ali pr?ce na induk?nom ohreve na priemyselnej frekvencii (N.M. Rodigin). V roku 1939 tam ?spe?ne fungovali pomerne v?konn? induk?n? vykurovacie zariadenia na tepeln? spracovanie v?robkov z legovanej ocele.

TsNIITmash (V.V. Alexandrov) tie? vykonal pr?ce na vyu?it? priemyselnej frekvencie na tepeln? spracovanie, vykurovanie na v?sadbu at?. Mno?stvo pr?c na n?zkoteplotnom vykurovan? bolo realizovan?ch pod veden?m A.V. Donskoy. Vo V?skumnom ?stave ?elezobet?nu (NIIZhB), Frunzeho polytechnickom in?tit?te a ?al??ch organiz?ci?ch sa pracovalo na tepelnom spracovan? v 60.–70. ?elezobet?nov? v?robky pomocou induk?n?ho ohrevu s frekvenciou 50 Hz. VNIIETO tie? vyvinulo mno?stvo priemyseln?ch n?zkoteplotn?ch vykurovac?ch zariaden? na podobn? ??ely. V?voj MPEI (A.B. Kuvaldin) v oblasti induk?n?ho ohrevu feromagnetickej ocele bol vyu?it? v zariadeniach na ohrev dielov na povrchov? ?pravu, tepeln? spracovanie ocele a ?elezobet?nu, ohrev chemick?ch reaktorov, foriem a pod. (70–80 roky).

Vysokofrekven?n? z?nov? tavenie polovodi?ov. Met?da z?nov?ho tavenia bola navrhnut? v roku 1952 (W.G. Pfann, USA). Pr?ce na vysokofrekven?nom z?novom taven? bez t?glika sa u n?s za?ali v roku 1956 a na VNIITVCH bol z?skan? krem?kov? monokry?t?l s priemerom 18 mm. Vznikli r?zne modifik?cie in?tal?ci? typu „Crystal“ s induktorom vo v?kuovej komore (Yu.E. Nedzvetsky). V 50-tych rokoch boli v z?vode Platinopribor (Moskva) vyroben? zariadenia na vertik?lne tavenie krem?ka bez t?glikov s induktorom mimo v?kuovej komory (kremenn? trubica). ?t?tny ?stav vz?cne kovy (Giredmet). Za?iatok s?riovej v?roby zariaden? Kristall na pestovanie monokry?t?lov krem?ka sa datuje do roku 1962 (v Taganrog ZETO). Priemer z?skan?ch monokry?t?lov dosiahol 45 mm (1971) a nesk?r viac ako 100 mm (1985)

Vysokofrekven?n? tavenie oxidov. Za?iatkom 60. rokov F.K. Monfort (USA) realizoval tavenie oxidov v induk?nej peci (pestovanie monokry?t?lov feritov pomocou vysokofrekven?n?ch pr?dov - r?diov?ch frekvenci?). Z?rove? A. T. Chapman a G.V. Clark (USA) navrhol technol?giu pretavenia bloku polykry?talick?ho oxidu v studenom t?gliku. V roku 1965 J. Ribot (Franc?zsko) z?skal taveniny oxidov ur?nu, t?ria a zirk?nu pomocou r?diov?ch frekvenci?. K taveniu t?chto oxidov doch?dza pri vysok?ch teplot?ch (1700–3250 °C), a preto je potrebn? ve?k? zdroj energie.

V ZSSR bola technol?gia vysokofrekven?n?ho tavenia oxidov vyvinut? vo Fyzik?lnom ?stave Akad?mie vied ZSSR (A.M. Prokhorov, V.V. Osiko). Zariadenie bolo vyvinut? VNIITVCH a Leningradsk?m elektrotechnick?m in?tit?tom (LETI) (Yu.B. Petrov, A.S. Vasiliev, V.I. Dobrovolskaya). Z?vody Kristall, ktor? vytvorili v roku 1990, mali celkov? kapacitu vy?e 10 000 kW a produkovali stovky ton vysoko ?ist?ch oxidov ro?ne.

Vysokofrekven?n? ohrev plazmou. Fenom?n vysokofrekven?n?ho v?boja v plyne je zn?my u? od 80. rokov minul?ho storo?ia. V rokoch 1926-1927 J J. Thomson (Anglicko) uk?zal, ?e bezelektr?dov? v?boj v plyne vznik? indukovan?mi pr?dmi a J. Townsend (Anglicko, 1928) vysvetlil v?boj v plyne p?soben?m elektrick?ho po?a. V?etky tieto ?t?die sa uskuto?nili pri zn??enom tlaku.

V rokoch 1940-1941 G.I. Babat v z?vode Svetlana pozoroval plazmov? v?boj po?as odply?ovania elektr?nov?ch trub?c pomocou vysokofrekven?n?ho ohrevu a potom prv?kr?t dostal v?boj pri atmosf?rickom tlaku.

V 50-tych rokoch v rozdielne krajiny pr?ca bola vykonan? na vysokofrekven?nej plazme (T.B. Reid, J. Ribot, G. Barkhoff a ?al??). V ZSSR boli veden? od konca 50. rokov na Leningradskom polytechnickom in?tit?te (A.V. Donskoy, S.V. Dresvin), MPEI (M.Ya. Smelyansky, S.V. Kononov), VNITVCh (I.P. Da?kevi?) a i.. V?boje v r?znych plynoch ?tudovali sa n?vrhy plazmatr?nov a technol?gie s ich vyu?it?m. Boli vytvoren? vysokofrekven?n? plazmov? hor?ky s kremenn?mi a kovov?mi (pre v?kon do 100 kW) vodou chladen?mi (vytvoren?mi v roku 1963) komorami.

V 80. rokoch sa vysokofrekven?n? plazmov? hor?ky s v?konom a? 1000 kW pri frekvenci?ch 60 kHz - 60 MHz pou??vali na v?robu ultra?ist?ho kremenn?ho skla, pigmentov?ho oxidu titani?it?ho, nov?ch materi?lov (napr?klad nitridov a karbidov), ultra?ist? ultrajemn? pr??ky a rozklad toxick?ch l?tok.

autora Kolekt?v autorov

7.1.1. ODPOROV? VYKUROVANIE Po?iato?n? obdobie. Prv? pokusy s vykurovac?mi vodi?mi elektrick?m pr?dom sa datuj? do 18. storo?ia. V roku 1749 B. Franklin (USA) pri ?t?diu v?boja Leydenskej n?doby objavil zahrievanie a tavenie kovov?ch dr?tov a nesk?r pod?a jeho

Z knihy autora

7.1.2. VYKUROVANIE ELEKTRICK?M OBL?KOM Po?iato?n? obdobie. V rokoch 1878-1880 W. Siemens (Anglicko) vykonal mno?stvo pr?c, ktor? tvorili z?klad pre vytvorenie obl?kov?ch pec? priameho a nepriameho ohrevu, vr?tane jednof?zovej obl?kovej pece s kapacitou 10 kg. Boli po?iadan?, aby pou?ili magnetick? pole

Z knihy autora

Z knihy autora

7.7.5. PLAZMOV? VYKUROVANIE Po?iato?n? obdobie. Za?iatok pr?c na plazmovom ohreve sa datuje do 20. rokov minul?ho storo?ia. Samotn? pojem "plazma" zaviedol I. Langmuir (USA) a pojem "kv?zi-neutr?lny" - W. Schottky (Nemecko). V roku 1922 X. Gerdien a A. Lotz (Nemecko) uskuto?nili pokusy s plazmou z?skanou r.

Z knihy autora

7.1.6. VYKUROVANIE ELEKTRONOV?M L??KOM Po?iato?n? obdobie. Technol?gia ohrevu elektr?nov?m l??om (tavenie a rafin?cia kovov, rozmerov? spracovanie, zv?ranie, tepeln? spracovanie, naparovanie, dekorat?vna povrchov? ?prava) je zalo?en? na v?dobytkoch fyziky,

Z knihy autora

7.1.7. LASEROV? K?R Po?iato?n? obdobie. Laser (skratka z anglick?ho Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) vznikol v druhej polovici 20. storo?ia. a na?li uplatnenie v elektrotechnike My?lienku procesu stimulovanej emisie vyslovil A. Einstein v roku 1916. V 40. rokoch V.A.

Induk?n? ohrev je proces, ktor? sa pou??va na kalenie, zv?ranie alebo tavenie kovov alebo in?ch vodiv?ch materi?lov. V modern?ch v?robn?ch procesoch pon?ka induk?n? ohrev atrakt?vnu kombin?ciu r?chlosti, konzistencie, kontroly a energetickej ??innosti.

Z?kladn? princ?py induk?n?ho ohrevu sa vo v?robe pou??vaj? u? od 20. rokov minul?ho storo?ia. Po?as druhej svetovej vojny technol?gia r?chlo napredovala, aby splnila naliehav? vojnov? po?iadavky na spo?ahliv? a r?chle procesy na posilnenie kovov?ch ?ast? motora.

Zameranie na h?adanie efekt?vnych technol?gi? vo v?robe ("Lean Manufacturing") a na zv??en? kontrolu kvality viedlo v posledn?ch rokoch k o?iveniu induk?nej technol?gie s?be?ne s v?vojom presn?ho syst?mu riadenia v?konu pre indukciu v pevnej f?ze.

Ako funguje induk?n? ohrev?

Pri p?soben? striedav?ho pr?du na prim?rne vinutie transform?tora vznik? elektromagnetick? pole. Pod?a Faradayovho z?kona, ak je sekund?rne vinutie transform?tora umiestnen? vo vn?tri magnetick?ho po?a, vznik? elektrick? pr?d.

V ?tandardnej konfigur?cii induk?n?ho ohrevu nap?jac? zdroj generuje striedav? pr?d cez induktor (zvy?ajne meden? cievku) a ?as?, ktor? sa m? zahrieva?, je umiestnen? vo vn?tri induktora. Induktor funguje ako prim?rny obvod transform?tora a ?as? funguje ako sekund?rny obvod. Ke? cez kovov? ?as? prech?dza cez ?u magnetick? pole, indukuj? sa v nej Foucaultove pr?dy.

Ako je zn?zornen? na obr?zku vy??ie, Foucaultove pr?dy s? nasmerovan? proti elektrick?mu odporu kovu a vytv?raj? lok?lne teplo bez priameho kontaktu medzi obrobkom a induktorom. Toto zahrievanie sa vyskytuje v magnetick?ch a nemagnetick?ch ?astiach a je zn?me ako "Joulov efekt", odkazuj?ci na prv? Jouleov z?kon (vedeck? vzorec vyjadruj?ci vz?ah medzi produkovan?m teplom a elektrick?m pr?dom prech?dzaj?cim vodi?om).

V?hody induk?n?ho ohrevu

Ak? v?hody m? induk?n? ohrev oproti in?m met?dam, ako je konvekcia, ?iarenie alebo plame??

Nasleduj? hlavn? v?hody induk?n?ho ohrevu vo v?robe:

Maxim?lny v?kon

?rove? produktivity sa m??e zv??i?, preto?e indukcia je ve?mi r?chly proces: teplo sa generuje okam?ite priamo v diele (napr?klad v niektor?ch pr?padoch viac ako 1000 °C za menej ako sekundu). K ohrevu doch?dza takmer okam?ite, bez potreby predhrievania a chladenia. Proces induk?n?ho ohrevu sa vykon?va vo v?robe, v tesnej bl?zkosti stroja na tv?rnenie za tepla alebo za studena, namiesto odosielania d?vok dielov do samostatn?ho.

Energetick? ??innos?

OD energetick? bod tento proces je jedin? skuto?ne ??inn?. Premie?a spotrebovan? energiu na u?ito?n? teplo a? do 90%; v peciach sa zvy?ajne dosahuje len 45 %. Navy?e, ke??e po?as pracovn?ch cyklov nie je potrebn? predhrievanie a chladenie, s? minimalizovan? tepeln? straty v pohotovostnom re?ime.

Riadenie procesov a automatiz?cia

Induk?n? ohrev odstra?uje nedostatky a probl?my s kvalitou produktu, plynov? hor?k alebo in?mi met?dami. Po kalibr?cii a spusten? syst?mu nebud? ?iadne odch?lky: parametre vykurovania s? stabiln? a spo?ahliv?.

Pomocou vysokofrekven?n?ch meni?ov GH je teplota dosiahnut? s vysokou presnos?ou, ?o zais?uje jednotn? v?sledok; konvertor je mo?n? okam?ite zapn?? a vypn??. V?aka uzavretej slu?ke regul?cie teploty s? pokro?il? induk?n? vykurovacie syst?my schopn? mera? teplotu ka?dej ?asti jednotlivo. R?chlos? n?rastu, udr?iavania a zni?ovania teploty je mo?n? nastavi? samostatne pre ka?d? konkr?tny pr?pad a ?daje pre ka?d? obrobok s? ulo?en? v pam?ti.

Kvalita produktu

Pri induk?nom ohreve sa obrobok nikdy nedostane do priameho kontaktu s plame?om alebo in?m vykurovac?m telesom; teplo vznik? priamo vo vn?tri dielu p?soben?m striedav?ho pr?du. V d?sledku toho s? deform?cie, deform?cie a chyby produktu zn??en? na minimum. Pre maxim?lnu kvalitu produktu m??e by? diel izolovan? v uzavretej komore s riadenou atmosf?rou - v?kuum, inertn? alebo rieden? atmosf?ra - aby sa eliminovala oxid?cia.

"Zelen?" energia

Induk?n? vykurovacie syst?my nespa?uj? ako tradi?n? fos?lne paliv?. Indukcia je ?ist?, nezne?is?uj?ci proces, ktor? pom?ha chr?ni? ?ivotn? prostredie. Induk?n? syst?m pom?ha zlep?ova? pracovn? podmienky pracovn?kov, preto?e neprodukuje dym, nadmern? teplo, toxick? emisie ani hluk. Ohrev je bezpe?n?, preto?e nepredstavuje nebezpe?enstvo pre obsluhu a ke??e sa nepou??va otvoren? ohe?, proces nedym?. Nevodiv? materi?ly nie s? nijako ovplyvnen?, tak?e m??u by? umiestnen? v tesnej bl?zkosti vykurovacej z?ny. Pou??vanie rie?en? pon?kan?ch GH Group v?m umo??uje zlep?i? prev?dzku a ?dr?bu induk?n? syst?m preto?e minimalizuj? preru?enia v?roby, zni?uj? spotrebu energie a zvy?uj? kontrolu kvality dielov.

Induk?n? ohrieva?e funguj? na princ?pe „dost?vania pr?du z magnetizmu“. V ?peci?lnej cievke sa vytv?ra vysokov?konn? striedav? magnetick? pole, ktor? v uzavretom vodi?i vytv?ra v?riv? elektrick? pr?dy.

Uzavret? vodi? v induk?n?ch vari?och je kovov? riad, ktor? sa zahrieva v?riv?mi elektrick?mi pr?dmi. Vo v?eobecnosti nie je princ?p fungovania tak?chto zariaden? zlo?it? a s mal?mi znalos?ami vo fyzike a elektrotechnike nebude ?a?k? zostavi? induk?n? ohrieva? vlastn?mi rukami.

Nasleduj?ce zariadenia m??u by? vyroben? nez?visle:

1. Zariadenia na vykurovanie vo vykurovacom kotli.
2. Mini r?ry na tavenie kovov.
3. Dosky na varenie jedla.

Induk?n? vari? pre dom?cich majstrov mus? by? vyroben? v s?lade so v?etk?mi normami a pravidlami pre prev?dzku t?chto zariaden?. Ak je elektromagnetick? ?iarenie nebezpe?n? pre ?loveka vy?arovan? mimo puzdra v bo?n?ch smeroch, potom je pr?sne zak?zan? pou??va? tak?to zariadenie.

Okrem toho ve?k? probl?m pri kon?trukcii spor?ka spo??va vo v?bere materi?lu pre z?klad?u varnej dosky, ktor? mus? sp??a? nasleduj?ce po?iadavky:

1. Ide?lne na vedenie elektromagnetick?ho ?iarenia.
2. Nie je vodiv?.
3. Odol? vysokej teplote.

V dom?cich varn?ch dosk?ch induk?n? povrchy pou??va sa drah? keramika, ke? sa vyr?ba doma induk?n? vari?, n?js? d?stojn? alternat?vu k tak?muto materi?lu je dos? ?a?k?. Preto by ste mali na za?iatok navrhn?? nie?o jednoduch?ie, napr?klad induk?n? pec na kalenie kovov.

N?vod na v?robu

Pl?ny

Obr?zok 1. Elektrick? sch?ma induk?n?ho ohrieva?a
Obr?zok 2. Zariadenie. Obr?zok 3. Sch?ma jednoduch?ho induk?n?ho ohrieva?a

Na v?robu pece budete potrebova? nasleduj?ce materi?ly a n?stroje:

• sp?jka;
• textolitov? doska.
• mini v?ta?ka.
• r?dioelementy.
• teplovodiv? pasta.
• chemick? ?inidl? na leptanie dosiek.

?al?ie materi?ly a ich vlastnosti:

1. Na vytvorenie cievky, ktor? bude vy?arova? striedav? magnetick? pole potrebn? na ohrev, je potrebn? pripravi? kus medenej r?rky s priemerom 8 mm a d??kou 800 mm.
2. V?konn? v?konov? tranzistory s? najdrah?ou s??as?ou dom?cej induk?nej in?tal?cie. Na mont?? obvodu gener?tora frekvencie je potrebn? pripravi? 2 tak?to prvky. Na tieto ??ely s? vhodn? tranzistory zna?iek: IRFP-150; IRFP-260; IRFP-460. Pri v?robe obvodu s? pou?it? 2 identick? z uveden?ch tranzistorov s efektom po?a.
3. Na v?robu oscila?n?ho obvodu budete potrebova? keramick? kondenz?tory s kapacitou 0,1 mF a prev?dzkov?m nap?t?m 1600 V. Aby sa v cievke vytvoril striedav? pr?d s vysok?m v?konom, je potrebn?ch 7 tak?chto kondenz?torov.
4. Po?as prev?dzky tak?hoto induk?n?ho zariadenia tranzistory s efektom po?a sa ve?mi zahrej? a ak k nim nie s? pripevnen? radi?tory z hlin?kovej zliatiny, potom po nieko?k?ch sekund?ch pr?ce na maxim?lny v?kon, tieto prvky zlyhaj?. Tranzistory by mali by? umiestnen? na chladi?och cez tenk? vrstvu tepelnej pasty, inak bude ??innos? tak?hoto chladenia minim?lna.
5. Di?dy, ktor? sa pou??vaj? v induk?nom ohrieva?i, musia ma? ultrar?chly ??inok. Najvhodnej?ie pre tento obvod, di?dy: MUR-460; UV-4007; HER-307.
6. Rezistory pou?it? v obvode 3: 10 kOhm s v?konom 0,25 W - 2 ks. a v?kon 440 ohmov - 2 watty. Zenerove di?dy: 2 ks. s prev?dzkov?m nap?t?m 15 V. V?kon zenerov?ch di?d mus? by? minim?lne 2 watty. Pri indukcii sa pou??va tlmivka na pripojenie k v?konov?m v?stupom cievky.
7. Na nap?janie cel?ho zariadenia budete potrebova? nap?jac? zdroj s kapacitou a? 500.W. a nap?tie 12 - 40 V. Toto zariadenie m??ete nap?ja? z autobat?rie, ale pri tomto nap?t? nebudete m?c? z?ska? najvy??ie hodnoty v?konu.

Samotn? v?robn? proces elektronick? gener?tor a cievka trv? trochu ?asu a vykon?va sa v nasleduj?com porad?:

1. Od meden? potrubie vyrob? sa ?pir?la s priemerom 4 cm.Na v?robu ?pir?ly treba meden? r?rka naskrutkujte na ty? s rovn?m povrchom s priemerom 4 cm.?pir?la by mala ma? 7 z?vitov, ktor? by sa nemali dot?ka?. Mont??ne kr??ky s? prisp?jkovan? na 2 konce trubice pre pripojenie k tranzistorov?m radi?torom.
2. Doska s plo?n?mi spojmi je vyroben? pod?a sch?my. Ak je mo?n? doda? polypropyl?nov? kondenz?tory, potom kv?li tomu, ?e tak?to prvky maj? minim?lne straty a stabiln? prev?dzka pri ve?k?ch amplit?dach kol?sania nap?tia, bude zariadenie pracova? ove?a stabilnej?ie. Kondenz?tory v obvode s? in?talovan? paralelne a tvoria oscila?n? obvod s medenou cievkou.
3. Kovov? k?renie sa vyskytuje vo vn?tri cievky po pripojen? obvodu k zdroju nap?jania alebo bat?rii. Pri zahrievan? kovu je potrebn? zabezpe?i?, aby nedo?lo ku skratu vinutia pru?iny. Ak sa s??asne dotknete vyhrievan?ho kovu 2 ot??kami cievky, tranzistory okam?ite zlyhaj?.

Nuansy

1. Pri vykon?van? experimentov na zahrievanie a kalenie kovov Vo vn?tri induk?nej cievky m??e by? teplota zna?n? a dosahuje 100 stup?ov Celzia. Tento vykurovac? efekt mo?no vyu?i? na ohrev ??itkovej vody alebo na vykurovanie domu.
2. Sch?ma ohrieva?a diskutovan? vy??ie (obr?zok 3), o maxim?lne za?a?enie je schopn? poskytn?? vy?arovanie magnetickej energie vo vn?tri cievky rovnaj?cej sa 500 wattom. Tak?to v?kon nesta?? na ohrev ve?k?ho objemu vody a kon?trukcia vysokov?konnej induk?nej cievky bude vy?adova? v?robu obvodu, v ktorom bude potrebn? pou?i? ve?mi drah? r?diov? prvky.
3. Rozpo?tov? rie?enie na organiz?ciu induk?n?ho ohrevu kvapaliny, je pou?itie nieko?k?ch zariaden? op?san?ch vy??ie, usporiadan?ch v s?rii. V tomto pr?pade musia by? ?pir?ly na rovnakej linke a nesm? ma? spolo?n? kovov? vodi?.
4. Akoje pou?it? nerezov? r?rka s priemerom 20 mm. Na potrubie je „navle?en?ch“ nieko?ko induk?n?ch ?pir?l, tak?e v?menn?k tepla je v strede ?pir?ly a neprich?dza do kontaktu s jej z?vitmi. Pri s??asnom zaraden? 4 tak?chto zariaden? bude vykurovac? v?kon asi 2 kW, ?o u? sta?? na prietokov? ohrev kvapaliny s mal?m obehom vody, na hodnoty umo??uj?ce pou?itie tohto dizajnu pri dod?vke teplej vody do mal?ho domu.
5. Ak spoj?me napr vykurovacie teleso s dobre izolovanou n?dr?ou, ktor? bude umiestnen? nad ohrieva?om, v?sledkom bude kotlov? syst?m, v ktorom bude ohrev kvapaliny prebieha? vo vn?tri nerezov?ho potrubia, ohriata voda bude st?pa? hore a na jej miesto nast?pi chladnej?ia kvapalina.
6. Ak je plocha domu v?znamn?, po?et induk?n?ch cievok je mo?n? zv??i? a? na 10 kusov.
7. V?kon tak?hoto kotla sa d? jednoducho nastavi? vypnut?m alebo zapnut?m ?pir?l. ??m viac sekci? je s??asne zapnut?ch, t?m v???? bude v?kon vykurovacieho zariadenia pracuj?ceho t?mto sp?sobom.
8. Na nap?janie tak?hoto modulu potrebujete v?konn? zdroj. Ak je k dispoz?cii jednosmern? invertorov? zv?rac? stroj, potom z neho mo?no vyrobi? meni? nap?tia po?adovan?ho v?konu.
9. Vzh?adom k tomu, ?e syst?m funguje na jednosmern? elektrick? pr?d, ktor? nepresahuje 40 V, prev?dzka tak?hoto zariadenia je relat?vne bezpe?n?, hlavnou vecou je zabezpe?i? poistkov? blok v nap?jacom obvode gener?tora, ktor? v pr?pade skratu odpoj? syst?m od nap?jania, ??m sa eliminuje mo?nos? po?iaru.
10. T?mto sp?sobom je mo?n? zorganizova? „bezplatn?“ vykurovanie domu, s v?hradou in?tal?cie na nap?janie induk?n?ch zariaden? bat?rie, ktor? bud? nab?jan? sol?rnou a veternou energiou.
11. Bat?rie by sa mali kombinova? v sekci?ch po 2, zapojen? do s?rie. V d?sledku toho bude nap?jacie nap?tie s tak?mto pripojen?m najmenej 24 V., ?o zabezpe?? prev?dzku kotla pri vysokom v?kone. okrem toho s?riov? pripojenie zn??i pr?d v obvode a zv??i ?ivotnos? bat?ri?.

1. Prev?dzka dom?cich induk?n?ch vykurovac?ch zariaden?, nie v?dy umo??uje vyl??i? ??renie ?kodliv?ch pre ?ud? elektromagnetick? radi?cia, tak?e induk?n? kotol by mal by? in?talovan? v nebytov?ch priestoroch a tienen? pozinkovanou oce?ou.
2. Povinn? pri pr?ci s elektrinou je potrebn? dodr?iava? bezpe?nostn? predpisy a najm? pre siete 220 V AC.
3. Ako experiment m??e by? vyroben? varn? doska na varenie jedla pod?a sch?my uvedenej v ?l?nku, ale neodpor??a sa neust?le prev?dzkova? toto zariadenie z d?vodu nedokonalosti vlastnej v?roby tienenia tohto zariadenia, z tohto d?vodu m??e by? ?udsk? telo vystaven? ?kodliv?mu elektromagnetick?mu ?iareniu, ktor? m??e nepriaznivo ovplyvni? zdravie.