Del induktionsovn: funktionsprincip, diagram og anmeldelser

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-17 10:22

På grund af fremkomsten af overkommelige elektroniske og isolerende komponenter i moderne produktion bliver anvendelsesområdet for induktionsopvarmning stadig bredere. Denne teknologi bruges ikke kun i metallurgi, men også i udviklingen af husholdningsapparater.

Princippet for induktionsopvarmning

Betjening af induktionsovnen er baseret på transformatorprincippet om energiudveksling. Induktoren er lavet af et kobberrør, som derefter snos til en multi-turn spole. En vekselstrøm leveres til induktorens primære kredsløb, hvilket fører til dannelsen af et vekslende magnetfelt omkring den. Under påvirkning af et magnetfelt i kroppen placeret inde i induktoren opstår der et elektrisk felt, som efterfølgende fører til opvarmningsprocessen. Effekten og følgelig varmen, der genereres af induktionsdigelsmelteovnen, er direkte afhængige af frekvensen af det vekslende magnetiske felt. Derfor har ovnen brug for højfrekvente strømme for effektiv drift.

Anvendelse af induktionsovne

Induktionopvarmning kan bruges til at arbejde med ethvert materiale: metal, slagger, gas osv. Den største fordel ved dens brug er kontaktfri varmeoverførsel. Induktionsopvarmning giver dig også mulighed for at opnå næsten enhver opvarmningshastighed - det hele afhænger af kraften fra generatoren, der føder ovnen. Varmetab under sådan opvarmning er minimale. Den maksimale temperatur, som en genstand kan opvarmes til i en ovn, er kun begrænset af modstanden af det ildfaste materiale. Processen med berøringsfri varmeoverførsel til det opvarmede materiale gør det muligt at producere varme i et vakuummiljø.

Ifølge metallurgers anmeldelser er omfanget af induktionsovne noget begrænset på grund af de eksisterende mangler. Ulemperne ved digelovnen omfatter:

• høj pris på elektrisk udstyr;
• kolde slagger, der komplicerer raffineringsprocessen;
• Reduceret foringsstabilitet under temperaturstigninger mellem smeltningerne.

Skema for digelinduktionsovn

Induktionsdigelovn har følgende struktur.

Hovedelementet i ovnen er diglen (7), dækket af et låg (1). Digelen er placeret inde i varmespolen (3), lavet i form af en multi-turn spole. Spolen er et kobberrør, indeni hvilket, med henblik på afkøling, konstant cirkulerer vand. Den magnetiske flux fra induktoren passerer gennem de magnetiske kredsløb (4), som er lavet af specielt transformatorstål. Drejekonstruktionen (2) er beregnet til at vippe ovnen under aftapningsmeltet væske. Ovnen er installeret på en mello-struktur (5). Afkøling sker med vandkøleslanger (6). En ekstra platform (8) bruges til at servicere ovnen.

Degelovnens skema omfatter også en transformer, kondensatorer, en kontrolenhed og et gaspumpesystem. Digelens elektriske ovn drives af strømme med en frekvens på 50 Hz.

Funktioner af interne strukturelle elementer

Oftest er induktoren lavet af et rundt rør. Men der er situationer, hvor et rundt kobberrør ikke er anvendeligt. I visse tilfælde bruges profilerede elementer til at designe en induktionsdigelovn, på grund af hvilken den magnetiske lækageflux reduceres. Induktorrørene er isoleret fra hinanden med glasfiber imprægneret med en speciel lak. Beskyttede sving komprimeres af blokke lavet af dielektrisk materiale. Induktoren og diglen, placeret inde i spolen, er installeret på en palle lavet af ildfaste mursten eller varmebestandig beton. Under industrielle forhold foregår digelfremstillingsprocessen direkte i ovnen. I dette tilfælde er induktoren i samlet tilstand installeret på en palle og isoleret med asbest. Derefter fyldes pallen med ildfast pulver, som komprimeres ved hjælp af en pneumatisk enhed. Mellemrummet mellem skabelonen monteret på bunden og induktoren er fyldt med ildfaste pulvere.

Beklædningen af zonen over induktoren er tilvejebragt af ildfaste mursten. Krave og afløbsskakt er også foretildfast mursten. Arbejdet med induktionsdigelovnen foregår under de vanskeligste forhold, derfor stilles der øgede krav til kvaliteten af de anvendte varmebestandige materialer. Holdbarheden af foringen påvirkes af sammensætningen af den ildfaste masse, driftsmåden og den påførte frekvens af den elektriske strøm. Som regel tåler digelen op til 100 smeltninger og svigter derefter.

Design af udvendige elementer

Rammen i smeltedigelovnen er den base, som alle dens elementer er fastgjort til. På store industrielle enheder har rammen form af et solidt hus. Alle dele af rammen skal have høj styrke på grund af påvirkningen af induktorens elektromagnetiske felt på dem. Skallen kan under visse forhold opvarmes på samme måde som materialet i ovnen. For at reducere opvarmningen er det rationelt at lave rammen af ikke-ledende materialer. Men da dielektriske materialer er dyre, er rammematerialet norm alt stål. Stålkonstruktionen er opdelt i flere elementer, som igen er isoleret fra hinanden. Skærme bruges til at reducere det elektromagnetiske felt nær rammen. En beskyttelsesskærm er installeret mellem induktoren og ovnlegemet. Skærmen er cylindrisk og lavet af aluminium eller kobber.

Svirvelen er et vigtigt designelement. Hovedkravet til drejemekanismen er at give en hældning til fuldstændig dræning af metallet. Rotationsmekanismer kan bruges forskelligt. Små ovne bruger manuelle eller elektriskehåndsving. Industrielle ovne vippes ved hjælp af en bjælkekran. Ovne med stor kapacitet kan udstyres med et hydraulisk vippedrev.

Låget, som dækker digelsmelteovnen, tjener til at holde temperaturen inde i enheden på et højere niveau. Men i betragtning af, at det kun er muligt at dække ovnen efter fuldstændig smeltning af ladningen, er brugen af et låg ikke obligatorisk.

Gør-det-selv ovnfremstilling

Induktionsovne er meget udbredt, ikke kun i industrien, men også i hverdagen. Du kan finde ordninger for et stort antal hjemmelavede enheder, men nogle af dem vil i bedste fald simpelthen ikke fungere, og i værste fald vil de skade deres skabers sundhed. Mange fans advarer om sådanne konsekvenser. I hverdagen bruges induktionsopvarmningsmetoden i sådanne enheder:

• kanalmetalsmelteovn;
• digel induktionsovn er den enkleste at designe og derfor den mest populære blandt entusiaster, at dømme efter anmeldelser;
• vandvarmekedel baseret på induktionsmetode;
• induktionskogeplader, der konkurrerer med populære gaskomfurer.

Kanalovn

Denne type ovn bruges til at fremstille støbejern af høj kvalitet samt til at smelte duralumin og ikke-jernholdige speciallegeringer. En kanalovn med en effekt på op til 3 kW er lavet uafhængigt af en svejsetransformator, hvis frekvens svarer til den industrielle. Denne ovn smelteret emne af bronze eller kobber, der vejer op til et halvt kilo. Kanalovnen tillader også, at duraluminet kan omsmeltes, men det skal tages i betragtning, at "ældningsprocessen" skal følge smeltningen. Varigheden af denne proces kan være op til 2 uger og afhænger af sammensætningen af legeringen.

Til fremstilling af ovnen efterlades den primære vikling af svejsetransformatoren uændret, og en ringdigel placeres i stedet for den sekundære vikling. Det bedste materiale til diglen i en lille kanalovn er elektroporcelæn. Andre muligheder vil ikke fungere på grund af lav styrke og dielektriske tab. Ifølge amatørmetallurger er problemet, at det ikke er muligt at behandle elektroporcelæn på egen hånd, og det er meget usandsynligt at finde et passende element til salg. Det er netop på grund af den knappe digel, at kanalovnen ikke har fundet bred anvendelse blandt entusiaster, selvom denne type ovn har en effektivitet på mere end 90%.

Digelinduktionsovn

Den selvfremstillede digelovn bruges primært til rensning af værdifulde metaller. Hvis du for eksempel har et radiostik lavet i Sovjetunionen, kan du udvinde en vis mængde guld fra dets kontakter. Ved at bruge ekstern opvarmning kan dette resultat ikke opnås.

Udover guldminedrift bruges en sådan ovn ofte til at opvarme metallet jævnt, hvilket er nødvendigt for hærdning af høj kvalitet. Ved at ændre positionen af delen i induktoren og justere dens effekt er det muligt at opnå den ønskede temperatur i et bestemt område af metallet. Det er vigtigt, at brugen af en sådan ovn vil være ret budgetmæssig, fordinæsten al energi ledes til processen med at opvarme delen.

Induktionskedler

Induktions-vandvarmekedler har alle muligheder for at erstatte konventionelle kedler i fremtiden. Brugere anser den høje pris for at være en ulempe ved sådan en vandvarmer, men på samme tid, ved at systematisere adskillige anmeldelser, kan der skelnes mellem flere fordele:

• Plidelighed. Kedlen har ikke en elektrisk spole, som er det svage led i en konventionel kedel.
• Effektivitet næsten 100%.
• Sikkerhed. Elektricitetsadgang til kedelhuset er umulig på grund af designfunktionerne.
• Enheden behøver ikke speciel jording.
• Modstandsdygtig over for strømstød.
• skalerer ikke.
• Holdbarhed. Kedlen er i stand til at arbejde uden vedligeholdelse i omkring 30 år.

Hjemmelavet varmtvandskedel

Grundlaget for en sådan vandvarmer er en krafttransformator med en effekt på op til 1,5 kW, hvis primærvikling er designet til en spænding på 220 V. En transformer fra et rørfarve-tv er perfekt. Den sekundære vikling skal fjernes, og antallet af vindinger af den primære bør øges.

Håndværkere rådgiver og advarer: Brugen af en sådan hjemmelavet enhed er usikker, så transformatoren skal jordes, og selve enheden skal tilsluttes gennem en højhastigheds RCD.

Induktor i køkkenet

Induktionskogeplader er ikke længereforårsage overraskelse og er meget brugt i hverdagen. Funktionen af enheden er baseret på de samme principper som en induktionsovn, med den eneste forskel, at den sekundære vikling er metalbunden af kogegrejet.

Brugen af sådanne plader blev mulig på grund af udseendet i produktionen af et dielektrikum, som udover at udføre opgaven med at isolere induktoren også skal have styrke og hygiejniske egenskaber. Et materiale, der opfylder alle kravene, er dukket op for relativt nylig, og dets omkostninger er en væsentlig del af den samlede pris på pladen.

Brugere hævder enstemmigt: selvproduktion af et induktionskomfur giver ikke mening af to grunde. For det første kræver madlavning på sådan en kogeplade finjustering for hver type mad. For den nødvendige justering af alle elektriske parametre under tilberedningsprocessen kræves en mikrocontroller. Den anden grund er prisen på de elektroniske dele, der udgør brændeovnen. I alt vil alle elementerne koste meget mere end prisen på en allerede færdig enhed.

Induktionskomfur har følgende positive egenskaber:

• mangel, i modsætning til mikrobølgeovne, tredjepartsstråling;
• evnen til at programmere komfuret, så det passer til din madlavningsstil;
• tilberedning af retter som karamel uden at overophedes eller brænde;
• økonomi takket være effektiv brug af varmeenergi.