石油化工管道/容器电磁加热方案

一、电磁加热技术简述

1、电磁加热技术介绍

电磁加热技术是将220V或380V/50Hz交流电转换成频率为5-40KHz高频高压电,高速变化高频高压电流流过线圈会产生高速变化的交变磁场,当磁场内的磁力线通过导磁性金属材料时会在金属体内产生无数的小涡流,使金属材料本身自行快速发热,并且可以根据具体情况在金属筒外部包裹一定的隔热保温材料,就极大的减少了热量的散失,提高了热效率节电效果十分显着可达30%~80%。可以对几乎所有的石油化工管道进行直接加热,另外,根据我们的经验还设计了一种对移动式气瓶电磁加热的装置。

电磁加热系统由两部分组成:电磁控制器和加热圈。电磁控制器将工频交流电整流、滤波、逆变成5~40KHz的高频交流电,通过连接线接到电磁线圈上,高频交流磁场透过保温材料作用于金属管道,使金属管道自身发热。将温控器反馈的控制信号直接输入到电磁控制器,或者PLC直接控制电磁加热控制器工作。

 

石油化工管道/容器电磁加热方案

电磁加热原理图

2、传统电阻加热方式与电磁感应加热特点对比

传统电阻加热方式 电磁感应加热
1)耗电的 30-70% 转化为工作热能 1)耗电的 95% 转化为工作热能
2)加热必须通过接触方式传递热能 2)线圈损耗 ≈ 2%, 控制单元损耗 ≈ 1%,绝缘隔热层可以将98%的能量保留在金属筒上。
3)加热及冷却都有惯性现象产生,及升温降温都缓慢 3)预热时间短,通电就能加热,升温迅速。
4)加热有死角,不能完全包裹在料筒外层 4)可以对管道或容器直接进行均匀加热,还可以采用多级并联的防干扰技术解决大功率加热难题。
5)加热损耗大,寿命短 5)线圈热损小,功率因素高,设备运行稳定可靠。

二、电磁加热器实物照片、技术参数及性能

石油化工管道/容器电磁加热方案

电磁加热器

1、电流与电压特性:380V以上恒功率输出,热效率≥95%;

2、支持继电器信号、PID模拟信号(线性电流“4-20mA”或线性电压“0-10V”)控制,支持手动无极调节功率,支持RS45通讯;

3、IGBT过热保温度:80±5℃;

4、工作频率:5-40KHz,宽频适应不同负载;

5、半桥或全桥串联谐振,采取对称间接的铜条搭桥设计;

6、采用美国德仪DSP处理芯片,全数字嵌入式控制软件;

7、采用德国英飞凌IGBT高集成功率器件;

8、采用自创的底层算法和多级并联防干扰MCU控制技术,可以轻松对不锈钢进行加热,并提供大功率并联解决方案;

9、具有软启动加热/停止模式;

10、自带编码显示或按键显示器,可以显示工作电压、工作电流、工作频率、IGBT温度、等效电感量、负载匹配状态等参数,便于安装与调试;

11、产品自带过流、短路、缺相、过压、欠压、过热、线圈开路、抗干扰、防雷击等多种保护;

12、可以设置计时自动锁机功能;

13、平均无故障时间5万小时以上;

14、日常维护方法如下表:

为了延长设备运行寿命,需要对加热器进行日常维护,日常维护的内容如下:
检查项目 内容
过滤防尘网 确保防尘网无垃圾、粉尘、油污堵积,需根据实际使用环境定期清理,防止机器过热保护
温度/湿度 确定环境温度在0~40℃,相对湿度在20℃~90℃
油雾和粉尘 确认设备内无油雾和粉尘、无凝露
加热器内部 检查设备有无异常发热、有无异常振动
风 扇 确定风扇运作正常、无杂物卡住等
输入电源 确定输入电源的电压和频率在允许的范围内
线 圈 检查线圈是否正常,无发黄则表明无油雾和粉尘、无凝露

 

三、加热线圈选型方法:

1、电磁加热线圈的绕制:建议使用多股漆包高温线,线径的大小根据加热器的功率的大小来选择,具体选型规则查看我们的说明书。

2、电磁加热圈电感参数:

电感量根据功率不同、管道材质不同,保温层厚度不同、有不同的电感量要求,请以我们的说明书查表所得参数为基础,并根据感量计算要求计算参考电感量。

3、 电磁感应加热线圈绕制方法:在输油管外部绕着一层20~40mm厚保温棉,再用高温布或者非金属软板包裹好保温棉。电磁线按统一方向顺时针或者逆时针绕制在已经包裹在输油管的绝缘隔热材料外侧,也可以单独绕制在一个圆形绝缘套筒上,还可以分开绕在两个不同圆形绝缘板套筒上做成开合式线圈(两个套筒之间连接使用串联方式)。注意电磁加热线圈的实际绕制直径必须比被加热输油管大20~40毫米(也就是说线圈距离油管的距离就是保温材料的厚度。当然在保证保温效果的前提下,保温棉的厚度可以尽量选择在10~20毫米之间)。

石油化工管道/容器电磁加热方案

电磁加热线圈绕制方法图例

4、 保温材料:一般使用硅酸铝,硅酸钙、陶瓷纤维等材料,特殊应用可以采用纳米保温材料或者气凝胶毯。使用硅酸铝或陶瓷纤维棉作为保温时要使用高温布绑扎、抽紧、压实、平整才可以在上面绕线,要注意整个输油管压实后的厚度的一致性。压实后的保温棉厚度应该厚度基本一致均匀。绕线示例如下

石油化工管道/容器电磁加热方案

石油化工管道/容器电磁加热方案

发表评论

电子邮件地址不会被公开。 必填项已用*标注