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1＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿杭州奥希科技有限公司之造纸、纺织、皮革、食品等行业专用电磁感应烘缸系列产品技术资料总代理：浙江.杭州杭州奥希科技有限公司地址：杭州市西湖区玉古路149号浙江大学科技园309室电话：0571—87976258传真：0571—87976268邮件：zhuzxl@163.com网址：、企业简介.............................................................................................3二、烘缸加热设备的现状........................................................................4三、传统油烘缸和蒸汽烘缸的不足........................................................4四、感应加热技术应用于造纸烘缸的优越性........................................7五、感应加热原理....................................................................................9六、电磁烘缸的物理结构......................................................................12七．电感线圈组合方式..........................................................................13八、DZH2电磁烘缸...............................................................................14九、传统烘缸改造成电磁感应烘缸的技术方案..................................14十、电磁感应烘缸的技术参数..............................................................15十一、能耗计算的有关参数..................................................................16十二、能耗计算分析实例......................................................................16十三、电磁感应烘缸的新用途..............................................................173一、企业简介杭州奥希科技有限公司坐落于浙江大学国家大学科技园，是一家专门从事实验室分析仪器，教学仪器及环保节能减排产品设计、开发、生产、销售、技术应用和服务于一体的高科技技术企业，紧密依托着浙江大学雄厚的科研力量和人才优势。公司在国内外拥有许多非常优秀的合作伙伴，拥有一批长期从事仪器开发及分析应用维修的经验丰富的工程师，在仪器的维护、维修、调试等方面技术力量雄厚。2008年伊始公司引进的ZDH2电磁感应烘缸不仅在技术上占有明显优势，同时也符合环保节能减排的要求。杭州奥希科技有限公司坚持“创新、诚信、高效”的企业文化，给客户提供非常有竞争力的产品和全程式服务，以质量求信誉，以信誉求发展，立志成为国内领先国际一流的科学仪器、先进设备供应商。电磁烘缸产品简介：烘缸是造纸、纺织、印染、无纺布等行业广泛使用的设备。传统的方法是采用蒸汽锅炉或者油锅炉为烘缸加热提供热能供应，由此而产生的弊端有目共睹；同时，传统烘缸缸体工作温度又难以达到200℃以上的特殊工艺要求，电磁烘缸取代上述两类烘缸之后，不仅解决了安全性能差，工作环境污染严重的问题，更重要的是生产成本显著降低、提高生产效率。为新产品的开发提供了可靠的保证。4二、烘缸加热设备的现状目前我国各生产厂家使用的烘缸设备从加热原理上主要分为两大类：油热烘缸和蒸汽烘缸。油热烘缸以导热油作为加热介质，首先需要将油逐渐预热至某一较高的温度，同时通过油泵泵入烘缸中进行循环，从而使烘缸表面逐步达到所需的工作温度。蒸汽烘缸则是用蒸汽来加热烘缸，因为生产温度一般为120～200℃，必须使用过热蒸汽；烘缸也要有一定的承压能力，对设备的压力要求较高。上述两类设备在工业生产过程中均存在一系列难以解决的问题。三、传统油烘缸和蒸汽烘缸的不足目前，工业上采用的加热烘缸设备中，蒸汽烘缸仍然占绝大多数。但是，随着社会的发展和人们环保节能意识的提高，传统烘缸设备逐渐暴露出了各方面的缺陷与不足。3.1占地大，设备维护成本高油加热和蒸汽加热烘缸，在开始生产之前，必须首先对加热介质加热，因此必须投入相应的加热油和蒸汽的设备，增加了投资成本。这些设备占地面积大，一般都是高温高压，维护成本也相应增加。一些较大的企业工厂公用工程虽然可以提供过热蒸汽，但也必须铺设蒸汽管道，增加管道绝热保护，以减少传输中的能量损耗。配套辅助5的加热设备一般较大，安装成本高，费时费力。烘缸的使用要受到辅助加热设备的制约。如果辅助加热设备出现故障，整个工业生产线将不能正常运行，增加了生产线的故障发生率。另外，过热蒸汽或者过热油的温度波动直接影响到烘缸设备的工作情况，从而影响产品的各项指标，不利于烘缸温度的精确控制。烘缸中通入过热蒸汽，热量传递以后，会出现部分水蒸气凝结成水珠，与铸铁缸体发生氧化反应，长时间对烘缸腐蚀会减少烘缸的寿命，使烘缸产生裂纹、漏气，严重的发生爆炸事故。蒸汽烘缸是压力设备，根据国家压力容器检测的相关规定，每年需要定期地接受检测与检查，这些都会影响生产线的生产计划。图1某造纸厂3#造纸机烘缸系统图1所示为一个典型的某造纸厂蒸汽加热烘缸及成套设备。从图中可6以看出，除了位于左上部的烘缸缸体和烘缸罩外，传统的蒸汽烘缸还需要加热锅炉、蒸汽管道、一级汽水分离罐、二级汽水分离罐等设备，这些设备投资多，占地面积大，维护困难成本高。3.2.能源利用率低油加热和蒸汽加热都属于接触式加热，热量是通过中间介质最终传输到烘缸设备上的。在能量的每一次的传输过程中，都伴随有能量的损耗，能量利用率不高。导热油和热蒸汽经过烘缸缸体以后，热量的品质降低，再利用比较困难，导热油和热蒸汽存在着二次利用的问题。图1的烘缸设备中，为了重新利用出口蒸汽的能量，增加了一级汽水分离罐，分离出来的蒸汽重新回锅炉房，热能不至于被浪费。这样改造后能量利用率得到了部分提高，但节能效果不明显，并且它是以增加设备投资及占地面积为代价的。每次烘缸停机后重新启动，因为加热效率不高，升温速度慢，都需要很长的启动等待时间。设备预热时间长，能量消耗大，热量损失多，不符合节能高效设备的要求。3.3.有安全隐患，事故频繁传统烘缸需要靠通入的热油或者过热蒸汽来加热。随着烘缸使用过程中的不断氧化腐蚀，随时都可能发生炸缸、爆炸事故，严重的会出现生产事故，造成严重的经济损失和人员伤亡。多少年来由于没有从根本上对烘缸设备进行改造，这类事故不断发生，给企业和工人都造成了无可挽回的损失。采用不同的加热方式以取代油加热和蒸汽加热，并开发出新型的造纸烘缸设备，这样才能从根本上消除造纸过程中烘缸设备的安全隐7患。由浙江省科技部科技型中小企业技术创新基金定项资助我公司开发研制的电磁烘缸系列设备,经过数个造纸厂和皮革生产厂家在工业生产中实际应用后证明,在产品质量与生产的效率方面都有其它烘缸设备无法企及的独特优越性能,作为科技攻关项目,各项生产性能指标都通过了专家组严格的技术考核,具有安全可靠的质量保证。四、感应加热技术应用于造纸烘缸的优越性要解决以上油烘缸和蒸汽烘缸的种种自身不足，就必须尽快找到一种或多种新型的生产加热方式，并应用到工业生产烘缸设备中。电磁感应加热烘缸即是其中一种高效的升级换代生产设备。1.感应加热方式的特点及应用领域自20世纪初人们开始尝试感应加热的工业应用以来，感应加热的理论不断发展成熟，各种感应加热装置不断出现，感应加热的工业应用领域也不断扩展。吸引人们不断研究和应用感应加热技术的，正是其所具有的一些其它加热方式不可比拟的优点：●加热温度高，而且是非接触式加热●加热效率高，可以节能●加热速度快，被加热物的表面氧化少●温度容易控制，产品质量稳定，节能●可以局部加热，产品质量好●容易实现自动控制，省力●作业环境好，几乎没有热、噪声和灰尘●设备占地面积小，生产效率高8●能加热形状复杂的工件●工件容易加热均匀，产品质量好目前，感应加热技术的应用领域已经涉及到各行各业。工业上，金属熔炼、透热、热处理等过程中可以看到它的身影，尤其在冶金、国防、机械加工等部门，以及铸、锻和船舶、飞机制造业等行业，它已日益成为不可缺少的一部分。民用加热电器方面，它也被越来越多地应用，各种采用感应加热方式实现的电磁炉、电磁热水器等，已经不断地进入到普通家庭中。2.感应加热方式烘缸的优越性将电磁感应加热技术应用到工业生产的烘缸中，感应烘缸除了具备感应加热技术所具有的上述优点外，与传统的油热烘缸和蒸汽烘缸相比较，它还有如下的一些优越性：●加热速度快，效率高。由于感应加热是从金属内部即从金属的电流透入深度层开始加热的，这样就很大程度地节省了热传导时间，因此加热速度快，能源效率可达90%以上。●设备损耗少。快速加热有效地降低了材料损耗，而以煤气、石油为原料的装置，加热速度慢，损耗大。●解决了传统烘缸易生锈，易腐蚀的难题。●不用油或者过热蒸汽做为中间介质，去掉了那些加热辅助设备的投入，生产和使用设备更加灵活。●电磁烘缸不再是压力容器，只对烘缸表面进行加热，没有热油和过热蒸汽，消除了事故发生的源头，确保生产绝对安全。9●自动化程度高。对于感应加热装置，可频繁地起停，控制温度的精度高。这样造纸成品质量的进一步提高成为可能。●节能环保。不工作时，可将感应电源关闭，使用时对大气及周围环境无污染，无噪声，适合现代环保的要求。●可以达到更高的温度。电磁烘缸表面涂有一层均匀的四氟材料，用于保护烘缸和提高工作表面光滑度，生产一段时间以后可以根据需要重新喷涂表面保护层。传统的方法是拆卸笨重的烘缸，运送到专业的烘缸设备厂家，在加热炉里加热到380-400℃左右，进行四氟材料涂层的重新喷涂。之后烘缸运输回原厂重新安装，费时费力，资金投入也大，还会耽误正常的生产进程。新的电磁感应烘缸可以达到加热表面温度400℃的目标，可以不用拆卸直接重新喷涂表面涂层，极大地减少了拆卸、安装、运输的费用。简单地说，电磁感应烘缸可以达到自塑化的要求。五、感应加热原理感应加热是把电能通过电磁能的相互转换，最终转化成金属内部的热能，达到加热的目的。感应加热的原理如图2所示图2感应加热原理10图2中，交变的电流i通过感应线圈时，由于电流的磁效应，会在线圈内部产生相同频率的交变磁通。根据法拉第电磁感应定律，置于交变的磁通中的金属工件内部会产生感应电动势e。由麦克斯韦(JAMESCLERKMAXWELL，英，1831～1879)电磁方程式，电动势e的大小为：dtdNe式中N是线圈匝数。假设为φ正弦变化量，其角频率为ω，即tmsin式中m为磁通正弦波的峰值。感应电动势为：)2sin(costNtNemm显然，这也是一个交变的等频率正弦量，最大值为mN，并且相位上有90度的延迟。可以得到感应电动势的有效值E为mmmmNffNNeE44.42222从上面公式可以看出，感应电势的大小与频率高低和磁场的强度成正比。因此，可以通过提高振荡频率和磁场强度的方法来提高感应电动势。上面分析可见，感应加热是靠感应线圈把电能转化为金属内部的热能。感应线圈与被加热金属并不直接接触，能量是通过电磁感应传递的。另外需要指出的是，感应加热的原理与一般电气设备中产生涡
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