תנור אינדוקציה לכור היתוך: עקרון הפעולה, דיאגרמה וסקירות

2024 מְחַבֵּר: Howard Calhoun | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-17 10:27

בשל הופעתם של רכיבים אלקטרוניים ומבודדים במחירים נוחים בייצור מודרני, תחום היישום של חימום אינדוקציה הופך רחב יותר ויותר. טכנולוגיה זו משמשת לא רק במטלורגיה, אלא גם בפיתוח מכשירי חשמל ביתיים.

עקרון של חימום אינדוקציה

פעולת תנור האינדוקציה מבוססת על עקרון השנאי של חילופי אנרגיה. המשרן עשוי מצינור נחושת, אשר לאחר מכן מסובב לתוך סליל רב-סיבובים. זרם חילופין מסופק למעגל הראשוני של המשרן, מה שמוביל להיווצרות שדה מגנטי לסירוגין סביבו. בהשפעת שדה מגנטי בגוף המונח בתוך המשרן, נוצר שדה חשמלי, אשר מוביל לאחר מכן לתהליך החימום. ההספק ובהתאם לכך החום שנוצר על ידי תנור ההיתוך של כור היתוך אינדוקציה תלויים ישירות בתדירות השדה המגנטי המתחלף. לכן, לתפעול יעיל, התנור זקוק לזרמים בתדר גבוה.

יישום של תנורי אינדוקציה

אינדוקציהחימום יכול לשמש לעבודה עם כל חומר: מתכת, סיגים, גז וכו 'היתרון העיקרי של השימוש בו הוא העברת חום ללא מגע. כמו כן, חימום אינדוקציה מאפשר לך להשיג כמעט כל קצב חימום - הכל תלוי בכוחו של הגנרטור שמזין את התנור. הפסדי חום במהלך חימום כזה הם מינימליים. הטמפרטורה המקסימלית שאליה ניתן לחמם חפץ בכבשן מוגבלת רק על ידי ההתנגדות של החומר העקשן. תהליך העברת החום ללא מגע לחומר המחומם מאפשר לייצר חימום בסביבת ואקום.

לפי חוות דעת של מתכות, היקף תנורי האינדוקציה מוגבל במידה מסוימת בגלל החסרונות הקיימים. החסרונות של תנור ההיתוך כוללים:

• מחיר גבוה של ציוד חשמלי;
• סיגים קרים המסבכים את תהליך הזיקוק;
• יציבות רירית מופחתת במהלך עליות טמפרטורה בין ההמסה.

תכנית של תנור אינדוקציה לכור היתוך

תנור כור היתוך אינדוקציה בעל המבנה הבא.

האלמנט העיקרי של הכבשן הוא כור ההיתוך (7), המכוסה במכסה (1). כור ההיתוך ממוקם בתוך משרן החימום (3), עשוי בצורה של סליל רב-סיבובים. הסליל הוא צינור נחושת שבתוכו, לצורך הקירור, מסתובבים כל הזמן מים. השטף המגנטי מהמשרן עובר דרך המעגלים המגנטיים (4), העשויים מפלדת שנאי מיוחדת. מכלול המסתובב (2) מסופק להטיית התנור במהלך הביקבוקנוזל מותך. התנור מותקן על מבנה מלו (5). הקירור נעשה באמצעות צינורות קירור מים (6). משטח עזר (8) משמש לשירות התנור.

כמו כן, התוכנית של תנור ההיתוך כוללת שנאי, קבלים, יחידת בקרה ומערכת שאיבת גז. תנור ההיתוך החשמלי מופעל על ידי זרמים בתדר של 50 הרץ.

תכונות של אלמנטים מבניים פנימיים

לרוב המשרן עשוי מצינור עגול. אבל יש מצבים שבהם צינור נחושת עגול אינו ישים. במקרים מסוימים, אלמנטים בעלי צדודית משמשים לעיצוב תנור כור היתוך אינדוקציה, עקב כך מופחת השטף המגנטי של הדליפה. צינורות המשרן מבודדים זה מזה עם פיברגלס ספוג בלכה מיוחדת. סיבובים מוגנים נדחסים על ידי בלוקים העשויים מחומר דיאלקטרי. המשרן וכור ההיתוך, הממוקמים בתוך הסליל, מותקנים על משטח עשוי מלבנים עקשן או בטון עמיד בחום. בתנאים תעשייתיים, תהליך ייצור כור ההיתוך מתרחש ישירות בכבשן. במקרה זה, המשרן במצב מורכב מותקן על משטח ומבודד באסבסט. לאחר מכן, המזרן מלא באבקה עקשנית, הנדחסת באמצעות יחידה פניאומטית. הרווח בין התבנית המותקנת בתחתית לבין המשרן מלא באבקות עקשנות.

הרירית של האזור שמעל המשרן מסופקת על ידי לבנים עקשן. גם צווארון ומחלץ ניקוז מרופדיםלבנים חסינות אש. עבודתו של תנור כור היתוך אינדוקציה מתרחשת בתנאים הקשים ביותר, לכן מוטלות דרישות מוגברות על איכות החומרים העמידים בחום המשמשים. עמידות הבטנה מושפעת מהרכב המסה העקשנית, אופן הפעולה והתדירות המופעלת של הזרם החשמלי. ככלל, כור ההיתוך עומד בפני התכה של עד 100, ואז נכשל.

עיצוב של אלמנטים חיצוניים

המסגרת של תנור כור ההיתוך היא הבסיס שאליו מחוברים כל האלמנטים שלו. במכשירים תעשייתיים גדולים, למסגרת יש צורה של מעטפת מוצקה. כל חלקי המסגרת חייבים להיות בעלי חוזק גבוה, בשל השפעת השדה האלקטרומגנטי של המשרן עליהם. ניתן לחמם את הקליפה בתנאים מסוימים באותו אופן כמו החומר בכבשן. כדי להפחית את החימום, זה רציונלי לעשות את המסגרת מחומרים לא מוליכים. עם זאת, מכיוון שחומרים דיאלקטריים יקרים, חומר המסגרת הוא בדרך כלל פלדה. מבנה הפלדה מחולק למספר אלמנטים, אשר, בתורם, מבודדים זה מזה. מסכים משמשים להפחתת השדה האלקטרומגנטי ליד המסגרת. מסך מגן מותקן בין המשרן לגוף התנור. המסך גלילי ועשוי מאלומיניום או נחושת.

הסיבוב הוא אלמנט עיצובי חשוב. הדרישה העיקרית למנגנון הסיבוב היא לספק נטייה לניקוז מוחלט של המתכת. ניתן להשתמש במנגנוני סיבוב שונים. תנורים קטנים משתמשים ידניים או חשמלייםכַּנֶנֶת. תנורים תעשייתיים מוטים באמצעות מנוף קרן. תנורים בעלי קיבולת גדולה יכולים להיות מצוידים בהנעת הטיה הידראולית.

המכסה, המכסה את תנור ההיתוך של כור ההיתוך, משמש לשמירה על הטמפרטורה בתוך היחידה ברמה גבוהה יותר. אולם בהתחשב בכך שניתן לכסות את התנור רק לאחר התכה מוחלטת של המטען, השימוש בכיסוי אינו חובה.

הכנת תנור עשה זאת בעצמך

תנורי אינדוקציה נמצאים בשימוש נרחב לא רק בתעשייה, אלא גם בחיי היומיום. אתה יכול למצוא תוכניות למספר רב של מכשירים תוצרת בית, אבל כמה מהם, במקרה הטוב, פשוט לא יעבדו, ובמקרה הרע, הם יפגעו בבריאות היוצר שלהם. מעריצים רבים מזהירים מפני השלכות כאלה. בחיי היומיום, שיטת חימום אינדוקציה משמשת במכשירים כאלה:

• channel תנור התכת מתכת;
• תנור אינדוקציה לכור היתוך הוא הפשוט ביותר לתכנון, ולכן הפופולרי ביותר בקרב חובבים, אם לשפוט לפי הביקורות;
• דוד חימום מים מבוסס על שיטת אינדוקציה;
• כיריים אינדוקציה שמתחרות בכיריים גז פופולריות.

תנור תעלה

סוג זה של תנור משמש לייצור ברזל יצוק באיכות גבוהה, כמו גם להמסת דוראלומין וסגסוגות מיוחדות לא ברזליות. תנור צינור עם הספק של עד 3 קילוואט מיוצר באופן עצמאי משנאי ריתוך, שתדירותו מתאימה לתדירות התעשייתית. התנור הזה נמסריק של ברונזה או נחושת במשקל של עד חצי קילוגרם. תנור התעלה מאפשר גם להמיס את הדוראלומין מחדש, אך יש לקחת בחשבון שתהליך ה"הזדקנות" חייב לעקוב אחר ההיתוך. משך הזמן של תהליך זה יכול להיות עד שבועיים ותלוי בהרכב הסגסוגת.

ליצור הכבשן, הפיתול הראשוני של שנאי הריתוך נותר ללא שינוי, ובמקום הפיתול המשני מניחים כור היתוך מסוג טבעת. החומר הטוב ביותר עבור כור ההיתוך של תנור ערוץ קטן הוא אלקטרופורצלן. אפשרויות אחרות לא יעבדו עקב חוזק נמוך והפסדים דיאלקטריים. לטענת מטלורגים חובבים, הבעיה היא שלא ניתן לעבד אלקטרופורצלן לבד, וסביר מאוד שלא למצוא אלמנט מתאים למכירה. בדיוק בגלל כור ההיתוך הדל, תנור התעלה לא מצא יישום נרחב בקרב חובבים, אם כי לסוג זה של תנור יעילות של יותר מ-90%.

תנור אינדוקציה לכור היתוך

תנור ההיתוך מתוצרת עצמית משמש בעיקר לטיהור של מתכות יקרות ערך. לדוגמה, לאחר מחבר רדיו המיוצר בברית המועצות, אתה יכול לחלץ כמות מסוימת של זהב מהמגעים שלו. באמצעות חימום חיצוני, לא ניתן להשיג תוצאה זו.

מלבד כריית זהב, תנור כזה משמש לעתים קרובות לחימום אחיד של המתכת, הנדרשת להתקשות באיכות גבוהה. על ידי שינוי מיקום החלק במשרן והתאמת הספק שלו, ניתן להשיג את הטמפרטורה הרצויה באזור מסוים של המתכת. חשוב שהשימוש בתנור כזה יהיה תקציבי למדי, כיכמעט כל האנרגיה מופנית לתהליך חימום החלק.

דודי אינדוקציה

לדודים לחימום מים אינדוקציה יש כל סיכוי להחליף דוודים קונבנציונליים בעתיד. משתמשים רואים שהמחיר הגבוה הוא חיסרון של מחמם מים כזה, אך יחד עם זאת, תוך שיטתיות של ביקורות רבות, ניתן להבחין במספר יתרונות:

• אמינות. לדוד אין סליל חשמלי, שהוא החוליה החלשה של דוד רגיל.
• יעילות כמעט 100%.
• בטיחות. גישה לחשמל לגוף הדוד בלתי אפשרית בשל תכונות העיצוב.
• המכשיר אינו זקוק להארקה מיוחדת.
• עמיד בפני נחשולי מתח.
• אין קנה מידה.
• עמידות. הדוד מסוגל לעבוד ללא תחזוקה במשך כ-30 שנה.

דוד מים חמים תוצרת בית

הבסיס של דוד מים כזה הוא שנאי כוח עם הספק של עד 1.5 קילוואט, הפיתול העיקרי שלו מיועד למתח של 220 V. שנאי מטלוויזיה צבעונית שפופרת מושלם. יש להסיר את הפיתול המשני, ולהגדיל את מספר הסיבובים של הראשוני.

בעלי מלאכה מייעצים ומזהירים: השימוש במכשיר תוצרת בית שכזה אינו בטוח, לכן יש להאיר את השנאי, ולחבר את המכשיר עצמו באמצעות RCD במהירות גבוהה.

משרן במטבח

כיריים לבישול אינדוקציה כבר אינןלגרום להפתעה ונמצאים בשימוש נרחב בחיי היומיום. פעולת המכשיר מבוססת על אותם עקרונות כמו של תנור אינדוקציה, עם ההבדל היחיד שהפיתול המשני הוא תחתית המתכת של כלי הבישול.

השימוש בפלטות כאלה התאפשר עקב הופעתו בייצור דיאלקטרי, אשר מלבד מילוי משימת בידוד המשרן, חייב להיות בעל גם חוזק ומאפיינים היגייניים. חומר שעומד בכל הדרישות הופיע לאחרונה יחסית, ועלותו היא חלק נכבד מהמחיר הכולל של הצלחת.

משתמשים טוענים פה אחד: ייצור עצמי של כיריים אינדוקציה אינו הגיוני משתי סיבות. ראשית, בישול על כיריים כזה דורש כוונון עדין לכל סוג מזון. עבור ההתאמה הנחוצה של כל הפרמטרים החשמליים במהלך תהליך הבישול, נדרש מיקרו-בקר. הסיבה השנייה היא המחיר של החלקים האלקטרוניים המרכיבים את הכיריים. בסך הכל, כל האלמנטים יעלו הרבה יותר מהעלות של מכשיר שכבר סיים.

לכיריים אינדוקציה יש את התכונות החיוביות הבאות:

• חסר, בניגוד לתנורי מיקרוגל, קרינה של צד שלישי;
• היכולת לתכנת את הכיריים כך שיתאים לסגנון הבישול שלך;
• בישול מנות כמו קרמל ללא חימום יתר או שריפה;
• כלכלה הודות לשימוש יעיל באנרגיית חימום.