Furra me induksion me crucible: parimi i funksionimit, diagrami dhe rishikimet

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2023-12-17 10:40

Për shkak të ardhjes së komponentëve elektronikë dhe izolues të përballueshëm në prodhimin modern, fusha e aplikimit të ngrohjes me induksion po bëhet gjithnjë e më e gjerë. Kjo teknologji përdoret jo vetëm në metalurgji, por edhe në zhvillimin e pajisjeve elektroshtëpiake.

Parimi i ngrohjes me induksion

Funksionimi i furrës së induksionit bazohet në parimin e transformatorit të shkëmbimit të energjisë. Induktori është bërë nga një tub bakri, i cili më pas është i përdredhur në një spirale me shumë kthesa. Një rrymë alternative furnizohet në qarkun primar të induktorit, i cili çon në formimin e një fushe magnetike alternative rreth tij. Nën ndikimin e një fushe magnetike në trupin e vendosur brenda induktorit, lind një fushë elektrike, e cila më pas çon në procesin e ngrohjes. Fuqia dhe, në përputhje me rrethanat, nxehtësia e gjeneruar nga furra e shkrirjes së furrës me induksion varen drejtpërdrejt nga frekuenca e fushës magnetike alternative. Prandaj, për funksionim efikas, furra ka nevojë për rryma me frekuencë të lartë.

Aplikimi i furrave me induksion

InduksionNgrohja mund të përdoret për të punuar me çdo material: metal, skorje, gaz, etj. Avantazhi kryesor i përdorimit të tij është transferimi i nxehtësisë pa kontakt. Gjithashtu, ngrohja me induksion ju lejon të arrini pothuajse çdo shkallë ngrohjeje - gjithçka varet nga fuqia e gjeneratorit që ushqen furrën. Humbjet e nxehtësisë gjatë ngrohjes së tillë janë minimale. Temperatura maksimale në të cilën një objekt mund të nxehet në një furre kufizohet vetëm nga rezistenca e materialit zjarrdurues. Procesi i transferimit të nxehtësisë pa kontakt në materialin e nxehtë bën të mundur prodhimin e ngrohjes në një mjedis vakum.

Sipas rishikimeve të metalurgëve, fushëveprimi i furrave me induksion është disi i kufizuar për shkak të mangësive ekzistuese. Disavantazhet e furrës së crucible përfshijnë:

• çmim i lartë i pajisjeve elektrike;
• skorje të ftohta që ndërlikojnë procesin e rafinimit;
• Reduktuar qëndrueshmërinë e veshjes gjatë rritjes së temperaturës ndërmjet shkrirjeve.

Skema e furrës së induksionit të krusit

Furra me kanaçe me induksion ka strukturën e mëposhtme.

Elementi kryesor i furrës është kutia (7), e mbuluar me një kapak (1). Thurja është e vendosur brenda induktorit të ngrohjes (3), i bërë në formën e një spirale me shumë rrotullime. Bobina është një tub bakri, brenda të cilit, me qëllim ftohjeje, qarkullon vazhdimisht uji. Fluksi magnetik nga induktori kalon nëpër qarqet magnetike (4), të cilat janë bërë prej çeliku special të transformatorit. Asambleja rrotulluese (2) sigurohet për animin e furrës gjatë mbushjes në shishelëng i shkrirë. Furra është instaluar në një strukturë mello (5). Ftohja bëhet me zorrë ftohëse me ujë (6). Një platformë ndihmëse (8) përdoret për servisimin e furrës.

Gjithashtu, skema e furrës së kavanozit përfshin një transformator, kondensatorë, një njësi kontrolli dhe një sistem pompimi gazi. Furra elektrike e kavanozit mundësohet nga rryma me frekuencë 50 Hz.

Veçoritë e elementeve strukturorë të brendshëm

Më shpesh, induktori është bërë nga një tub i rrumbullakët. Por ka situata në të cilat një tub bakri i rrumbullakët nuk është i zbatueshëm. Në raste të caktuara, elementët e profilizuar përdoren për të projektuar një furre me kavanoz me induksion, për shkak të së cilës zvogëlohet fluksi magnetik i rrjedhjes. Tubat e induktorit janë të izoluar nga njëri-tjetri me tekstil me fije qelqi të ngopur me një llak të veçantë. Kthesat e mbrojtura janë të ngjeshura nga blloqe të bëra nga materiali dielektrik. Induktori dhe kasaforta, të vendosura brenda spirales, janë instaluar në një paletë të bërë me tulla zjarrduruese ose beton rezistent ndaj nxehtësisë. Në kushte industriale, procesi i prodhimit të kavanozit zhvillohet drejtpërdrejt në furrë. Në këtë rast, induktori në gjendje të montuar instalohet në një paletë dhe izolohet me asbest. Pas kësaj, paleta mbushet me pluhur zjarrdurues, i cili kompaktohet duke përdorur një njësi pneumatike. Hendeku midis shabllonit të montuar në fund dhe induktorit është i mbushur me pluhura zjarrdurues.

Rreshtimi i zonës mbi induktor sigurohet nga tulla zjarrduruese. Jakë dhe kanal kullimi janë gjithashtu të rreshtuaratulla zjarrduruese. Puna e furrës së furrës me induksion kryhet në kushtet më të vështira, prandaj, kërkesa të shtuara imponohen për cilësinë e materialeve rezistente ndaj nxehtësisë së përdorur. Qëndrueshmëria e rreshtimit ndikohet nga përbërja e masës zjarrduruese, mënyra e funksionimit dhe frekuenca e aplikuar e rrymës elektrike. Si rregull, krusi përballon deri në 100 shkrirje dhe më pas dështon.

Dizajn i elementeve të jashtëm

Korniza e furrës së furrës së shkrirjes është baza në të cilën janë ngjitur të gjithë elementët e saj. Në pajisjet e mëdha industriale, korniza ka formën e një shtrese të fortë. Të gjitha pjesët e kornizës duhet të kenë forcë të lartë, për shkak të ndikimit të fushës elektromagnetike të induktorit në to. Predha në kushte të caktuara mund të nxehet në të njëjtën mënyrë si materiali në furrë. Për të zvogëluar ngrohjen, është racionale të bëhet korniza nga materiale jopërçuese. Megjithatë, meqenëse materialet dielektrike janë të shtrenjta, materiali i kornizës është zakonisht çeliku. Struktura e çelikut është e ndarë në disa elementë, të cilët, nga ana tjetër, janë të izoluar nga njëri-tjetri. Ekranet përdoren për të reduktuar fushën elektromagnetike pranë kornizës. Një ekran mbrojtës është instaluar midis induktorit dhe trupit të furrës. Ekrani është cilindrik dhe prej alumini ose bakri.

Rrotulluesi është një element i rëndësishëm dizajni. Kërkesa kryesore për mekanizmin e rrotullimit është të sigurojë një prirje për kullimin e plotë të metalit. Mekanizmat e rrotullimit mund të përdoren ndryshe. Furrat e vogla përdorin manuale ose elektrikeçikrik. Furrat industriale anohen duke përdorur një vinç me rreze. Furrat me kapacitet të madh mund të pajisen me një makinë me pjerrësi hidraulike.

Kapaku, i cili mbulon furrën e shkrirjes së kavanozit, shërben për të mbajtur temperaturën brenda njësisë në një nivel më të lartë. Megjithatë, duke pasur parasysh që furra është e mundur të mbulohet vetëm pas shkrirjes së plotë të ngarkesës, përdorimi i mbulesës nuk është i detyrueshëm.

Bëje vetë-bërjen e furrës

Furrat me induksion përdoren gjerësisht jo vetëm në industri, por edhe në jetën e përditshme. Ju mund të gjeni skema për një numër të madh pajisjesh të bëra në shtëpi, por disa prej tyre, në rastin më të mirë, thjesht nuk do të funksionojnë, dhe në rastin më të keq, ato do të dëmtojnë shëndetin e krijuesit të tyre. Shumë tifozë paralajmërojnë për pasoja të tilla. Në jetën e përditshme, metoda e ngrohjes me induksion përdoret në pajisje të tilla:

• furra e shkrirjes së metaleve me kanal;
• Furra me induksion me crucible është më e thjeshta për t'u projektuar, dhe për këtë arsye më e popullarizuara në mesin e entuziastëve, duke gjykuar nga vlerësimet;
• kaldaja e ngrohjes së ujit bazuar në metodën e induksionit;
• pranura me induksion që konkurrojnë sobat e njohura me gaz.

Furrë me kanal

Kjo lloj furre përdoret për prodhimin e gizës me cilësi të lartë, si dhe për shkrirjen e duraluminit dhe lidhjeve speciale me ngjyra. Një furrë kanali me fuqi deri në 3 kW është bërë në mënyrë të pavarur nga një transformator saldimi, frekuenca e të cilit korrespondon me atë industrial. Kjo furrë shkrihetnjë bosh prej bronzi ose bakri që peshon deri në gjysmë kilogrami. Furra e kanalit lejon gjithashtu shkrirjen e duraluminit, por duhet pasur parasysh që procesi i "plakjes" duhet të ndjekë shkrirjen. Koha e këtij procesi mund të jetë deri në 2 javë dhe varet nga përbërja e aliazhit.

Për prodhimin e furrës, mbështjellja kryesore e transformatorit të saldimit lihet e pandryshuar dhe në vend të mbështjelljes dytësore vendoset një kavanoz i tipit unazor. Materiali më i mirë për furrën e një furre me kanal të vogël është elektroporcelani. Opsionet e tjera nuk do të funksionojnë për shkak të forcës së ulët dhe humbjeve dielektrike. Sipas metalurgëve amatorë, problemi është se nuk është e mundur të përpunosh vetë elektroporcelanin dhe ka shumë pak gjasa të gjesh një element të përshtatshëm për shitje. Pikërisht për shkak të enës së pakët furra e kanalit nuk ka gjetur aplikim të gjerë në mesin e të apasionuarve, megjithëse kjo lloj furre ka një efikasitet prej më shumë se 90%.

Furra me induksion crucible

Furra e bërë vetë, përdoret kryesisht për pastrimin e metaleve me vlerë. Për shembull, duke pasur një lidhës radio të prodhuar në Bashkimin Sovjetik, mund të nxirrni një sasi të caktuar ari nga kontaktet e tij. Duke përdorur ngrohjen e jashtme, ky rezultat nuk mund të arrihet.

Përveç nxjerrjes së arit, një furrë e tillë përdoret shpesh për të ngrohur në mënyrë të barabartë metalin, i cili kërkohet për forcim me cilësi të lartë. Duke ndryshuar pozicionin e pjesës në induktor dhe duke rregulluar fuqinë e tij, është e mundur të arrihet temperatura e dëshiruar në një zonë specifike të metalit. Është e rëndësishme që përdorimi i një furre të tillë të jetë mjaft buxhetor, sepsepothuajse e gjithë energjia drejtohet në procesin e ngrohjes së pjesës.

Kaldaja me induksion

Kaldajat e ngrohjes me ujë me induksion kanë çdo shans për të zëvendësuar kaldaja konvencionale në të ardhmen. Përdoruesit e konsiderojnë çmimin e lartë si një disavantazh të një ngrohësi të tillë uji, por në të njëjtën kohë, duke sistemuar rishikime të shumta, mund të dallohen disa avantazhe:

• Besueshmëri. Kaldaja nuk ka një spirale elektrike, e cila është hallka e dobët e një bojleri konvencional.
• Efiçenca pothuajse 100%.
• Siguria. Qasja e energjisë elektrike në trupin e bojlerit është e pamundur për shkak të veçorive të projektimit.
• Pajisja nuk ka nevojë për tokëzim të veçantë.
• Rezistent ndaj rritjeve të energjisë.
• Nuk shkallëzohet.
• Qëndrueshmëri. Kaldaja është në gjendje të punojë pa mirëmbajtje për rreth 30 vjet.

Kaldaja me ujë të ngrohtë shtëpie

Baza e një ngrohësi të tillë uji është një transformator fuqie me fuqi deri në 1,5 kW, dredha-dredha kryesore e të cilit është projektuar për një tension prej 220 V. Një transformator nga një TV me ngjyra tub është i përsosur. Dredha-dredha dytësore duhet të hiqet dhe numri i kthesave të primarit duhet të rritet.

Mjeshtrit këshillojnë dhe paralajmërojnë: përdorimi i një pajisjeje të tillë të bërë në shtëpi është i pasigurt, kështu që transformatori duhet të tokëzohet dhe vetë pajisja duhet të lidhet përmes një RCD me shpejtësi të lartë.

Induktor në kuzhinë

Panurat e gatimit me induksion nuk janë mëshkaktojnë habi dhe përdoren gjerësisht në jetën e përditshme. Funksionimi i pajisjes bazohet në të njëjtat parime si ai i furrës me induksion, me të vetmin ndryshim që mbështjellja dytësore është fundi metalik i enëve të gatimit.

Përdorimi i pllakave të tilla u bë i mundur për shkak të shfaqjes në prodhimin e një dielektriku, i cili përveçse të përmbushë detyrën e izolimit të induktorit, duhet të ketë edhe karakteristika të forta dhe higjienike. Një material që plotëson të gjitha kërkesat është shfaqur relativisht kohët e fundit dhe kostoja e tij është një pjesë e rëndësishme e çmimit total të pjatës.

Përdoruesit pohojnë njëzëri: vetë-prodhimi i një tenxhere me induksion nuk ka kuptim për dy arsye. Së pari, gatimi në një pianurë të tillë kërkon akordim të imët për çdo lloj ushqimi. Për rregullimin e nevojshëm të të gjithë parametrave elektrikë gjatë procesit të gatimit, nevojitet një mikrokontrollues. Arsyeja e dytë është çmimi i pjesëve elektronike që përbëjnë sobën. Në total, të gjithë elementët do të kushtojnë shumë më tepër se kostoja e një pajisjeje tashmë të përfunduar.

Tabela me induksion ka këto cilësi pozitive:

• mungesë, ndryshe nga furrat me mikrovalë, rrezatimi i palëve të treta;
• aftësia për të programuar sobën për t'iu përshtatur stilit tuaj të gatimit;
• gatitja e pjatave si karamel pa u mbinxehur ose djegur;
• ekonomi falë përdorimit efikas të energjisë për ngrohje.