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1、感应加热电源项目介绍（李 航）目录1感应加热原理61.1感应加热原理61.2感应加热特性61.2.1清洁无污染61.2.2非接触加热61.2.3功率密度大61.2.4表面加热特性72典型应用82.1电磁炉82.1.1家用电磁炉82.1.2商用电磁炉82.2管道加热92.2.1塑料机械92.2.2石油化工92.3金属熔炼102.4铝型材模具炉112.5金属表面处理123现有产品133.1小功率感应加热电源133.2小功率配电柜143.3大功率电源154成功案例164.1亨通光电公司电磁改造项目164.1.1公司简介164.1.2改造项目164.1.3改造图示164.1.4改造收益171 感应加热
2、原理1.1 感应加热原理感应加热电源，属于高频电源。是利用高频大电流产生的交变磁场，在导体中形成的涡流，造成导体自身发热，是一种先进的非接触加热方式。图1-1所示的是家用电磁炉的原理，线盘通过高频电流，产生磁力线，磁力线穿过铁锅，在铁锅中形成感应电流，从而使铁锅发热。图 11家用电磁炉结构1.2 感应加热特性1.2.1 清洁无污染感应加热属于电加热，与化石燃料燃烧加热相比，无烟无尘，清洁无污染。1.2.2 非接触加热传统的电加热方式，多为电阻丝发热，热量传导至被加热物体，以达到加热的目的，属于接触式加热。感应加热方式，被加热物体自身发热，其能量来自于磁场在空间中的传输（如图1-1所示），属于一
3、种典型的非接触的加热方式。非接触的加热方式有两大优点：1 无热传导过程，因此十分节能；2 升温迅速；1.2.3 功率密度大传统的电阻丝发热方式，由于受到电阻丝材料的限制，其功率密度和最高加热温度受限。而感应加热方式，感应线圈自身发热很小，因此能达到很高的功率密度，以及加热温度。可以应用于大功率场合，例如金属冶炼等。1.2.4 表面加热特性感应加热是利于高频涡流进行加热。高频涡流具有趋肤效应，即电流集中在物体的表面，表面发热。因此使用感应加热，物体表面温升特别快，这种特性可以满足一些特殊的生产工艺需要，例如金属表面硬化等。图1-2所示的是利用高频感应加热，加热轴体的表面，以进行淬火硬化。图 12
4、淬火应用2 典型应用2.1 电磁炉电磁炉分为家用电磁炉和商用电磁炉。2.1.1 家用电磁炉家用电磁炉，是最常见的感应加热设备。图 21美的电磁炉2.1.2 商用电磁炉商用电磁炉，一般应用于饭店、食堂等场合，以“炒大锅菜”的应用为主，功率较家用电磁炉大。图 22商用电磁炉2.2 管道加热感应加热设备特别适合对圆柱形的管道状物体进行加热，管道加热细分为以下以大行业。2.2.1 塑料机械以加工塑料为目的，塑料在铁管中被加热熔化，然后挤出。挤出后成型，即可做成塑料制品，主要应用于线缆厂，塑料制品厂等；也可以将废品塑料制成颗粒状回收，应用于垃圾回收站。图 23注塑机电磁改造2.2.2 石油化工电磁加热可
5、应用于石油管道：1. 低温地区石油管道保温，防冻结；在我国东北，新疆等地区，铺设有大量的石油管道，由于这些地区气候寒冷，石油在管道中易冻结堵塞，因此需要有加热设备对这些管道进行保温。另外，这些地区气候恶劣，管道线路长，工人可能需要在零下几十度的环境中作业，设备维护难度极大，维护成本高。感应加热设备由于其内置微电脑控制，可以与其他设备进行信息交互，特别便于进行远程监控和操作，大大降低设备维护难度。2. 油气管道焊接预热；管道在进行焊接之前，先要预热。而大型的油气管道，由于其体积庞大，感应加热是其最适合的预热方式。图 24 西气东输工程管道焊接预热2.3 金属熔炼感应加热电源，可以用于金属冶炼场合
6、，例如熔锌，熔铝，熔铁等。熔锌一般使用铸铁钳锅，熔炼温度450500度；熔铝使用石墨钳锅，熔炼温度700800度；熔铁温度在1000度以上。传统的金属熔炼，一般使用化石燃料燃烧，环境污染严重，熔炼成本高；使用感应加热熔炼，能减少环境污染，同时降低熔炼成本。图2-5所示为压铸用的电磁熔锌炉。图 25 压铸用电磁熔锌炉2.4 铝型材模具炉铝型材的加工过程，是首先将铝块加热到软化状态，然后挤入一个模具，挤出之后形成长条形的型材，再按特定长度截断，即形成市售的铝型材。图1-6所示是铝型材模具。图 26 铝型材模具其中，在软化的铝块挤入模具之前，要将模具也加热至一定温度，否则软化的铝块碰到冰冷的模具，将
7、会迅速硬化造成无法挤出。可以利用电磁原理对模具进行加热，以完成型材制造。图2-7为模具炉图片，模具在炉体内加热至一定温度后，由传送机构送出，供型材挤出用。广东省佛山市现为中国最大的模具炉制造基地。图 26模具炉2.5 金属表面处理由于电磁感应加热的趋肤效应，电流集中在工件的外表面，外表面直接发热，这种特性特别适合于金属表面硬化等应用。图2-6显示的是外齿轮淬火加热的情形，由于感应圈在齿轮外，所以齿轮的外表面首先发热。图 26 外齿轮淬火硬化图2-7显示的是内齿输淬火加热的情形，由于感应圈伸入齿轮内部，所以齿轮的内表面首先发热。图 27 内齿轮淬火硬化3 现有产品3.1 小功率感应加热电源5KW
8、，10KW，15KW的感应加热电源，可以满足中小功率的应用。产品的主要参数如下：额定输出功率3.518KW额定输出电流2090A额定输出频率1325KHz额定输入电压三相380V额定输入电流5.327.3A适配电感量110200uH监控功能功率、频率、电压、电流、机器温度监控报警功能过压、欠压、过流、温升、短路保护，并提供一路外部报警信号输入图3-1所示的是5KW和10KW感应加热电源图片。图 31 5KW和10KW感应加热电源3.2 小功率配电柜图示的是一台总功率为20KW的配电柜，该柜中包含四台5KW的感应加热电源，可以控制一台四区的注塑机，每个区单独温度控制。图 32 20KW感应加热电
9、柜3.3 大功率电源80KW感应加热电源，可应用于管道预热，金属熔炼等场合。图 33 80KW感应加热电源图 34 内部细节图示4 成功案例4.1 亨通光电公司电磁改造项目4.1.1 公司简介亨通集团是中国线缆领军企业，中国500强企业，国家级高新技术企业。亨通集团自成立以来，始终以超前的技术、出色的管理和独树一帜的产品领跑着中国线缆业的发展步伐。集团立足做强做大线缆主业，并已涉足房产置业、热电能源、金融证券等领域，业已形成了“一业为主，多元发展”的投资及产业化经营格局。,江苏亨通光电股份有限公司是亨通集团有限公司的核心企业之一，是一家专业研发生产光纤光缆、光棒、各类光器件与光接入设备的国家级
10、重点高新技术企业，公司占地面积15万平方米，拥有员工7000多人，2008年光缆销售量约700万芯公里，市场占有率达18%左右，产销量已连续多年在国内排名第二。2003年8月在上海证券交易所挂牌上市，现有四家控股子公司分别为上海亨通光电科技有限公司、江苏亨通光纤科技有限公司、沈阳亨通光通信有限公司、成都亨通光通信有限公司，控股比例分别为52%，75%，61.42667%和100%。4.1.2 改造项目线缆生产的过程中，需要将塑料材料熔化，均匀覆盖于线芯表面。亨通集团拥有大量线缆生产线，旧设备均采用电阻丝加热方式对塑料进行加热，新设备改用电磁加热方式，以节省电能。4.1.3 改造图示图4-1为电
11、磁改造后的料筒造型图。图 4-1 电磁加热料筒图4-2为改造用的电磁控制器配电柜。图 4-2 改造用配电柜4.1.4 改造收益以每条生产线每小时节省4度电来算，单条生产线每年约节省30000度电，100条生产线可累计节省300万度电，每年可产生巨大的收益。4.1.5 项目改造共38条线，在半年运行中工作正常开始实行只改造一条线，让厂家在改造前，自己安装单线在生产10吨材料的情况下，记录电表耗电量。实行改造后，同样生产10吨材料也记录耗电量。用户深深体会到电磁感应发热带来的效益巨大，比原来耗电节约30-50%。得到了该厂的认同，从此，产品开始形成了社会和企业效益源。好产品，要有好的推广措施；好的
12、节能减排项目，也要有专利保护和与政府相衔接。接下来应该是继续开发更大功能的新产品与市场开发，任重而道远。 二0一三年十月二十三日 （李航电话：15920098016） 李总：你好！ 发来的关于电磁感应加热的资料已看，有几个事情想问一下： 1、比较已有的电磁感应加热技术，有什么新的优势、改进和特点？还是发现了新的应用领域？ 应该说电磁感应加热技术现时在工业和民用领域的应用已经非常广泛，李航的技术的优势和特点在哪里呢？ 就我所了解到：塑料行业（包括电线电缆、塑具塑膜等）目前几乎全部是用加热管或电阻丝来加热的，且是从内向外加热的，要提前一到二小时派人班前开启电源，进行预热，行业现行耗电很大，本控制器
13、配有变频技术。 现行做这个控制器也有人在弄，但绝大多数或几乎都不能持续应用，主要是在高压高温下数据容易出错或断路。 2、从资料上看，在江苏吴江享通线缆公司有成功的应用。是不是原来线缆行业都是采用电阻丝加热方式，而李航成功解决了在线缆行业采用电磁感应加热的技术难题呢？ 我前些我在郑州也帮了跑了几家大型电线电缆厂，目前都是用电阻丝加热的。我估计是电路板比较稳定，自己设计的变频软件在起作用。 吴江上市公司（线厂），在这项工程中，确实得到了极大省电好处，运行正常。 3、李航觉得电磁感应加热技术应用最为广泛的行业在哪里或者还有什么行业可以应用这一技术呢？ 我知道电磁感应加热技术现时在某些行业的应用非常广
14、泛，如：工业领域的机械热处理（比如：高频感应淬火）、高频感应加热装置（我公司就有六台）、中频感应电炉（原来武穴就有一个中频电炉厂），民用领域最常见的如家用电磁灶。 我原问过，电磁感应加热，主要是被加热必须是圆柱管状即可。主要是形成涡流配以变频技术。家庭电磁炉，我也问过，它主要是低压，比较容易。工业属高压，所以，比较困难。 关于高频和中频我也问过，但我都不出来了，听他说还是比较耗电的。具体你见面后，李航会比较清楚。请你多指导他！他还年青。 另外，我的行程安排：18号一早我从广州去深圳，先到两个供应商处办些事情。19号（周六），如果李航时间合适的话，我们可以见面聊一聊。 见面事，我昨天已经与他说的，他说会安排时间向你学习。 李航的电话是：15920098016 复信人：李子彦20140410日下午
