Cucible indukciona peć: princip rada, dijagram i recenzije

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-17 10:20

Usled pojave pristupačnih elektronskih i izolacionih komponenti u modernoj proizvodnji, polje primene indukcijskog grejanja postaje sve šire. Ova tehnologija se koristi ne samo u metalurgiji, već iu razvoju kućanskih aparata.

Princip indukcijskog grijanja

Rad indukcione peći se zasniva na transformatorskom principu razmene energije. Induktor je napravljen od bakrene cijevi, koja se zatim uvija u zavojnicu s više okreta. Naizmjenična struja se dovodi u primarni krug induktora, što dovodi do stvaranja naizmjeničnog magnetskog polja oko njega. Pod utjecajem magnetskog polja u tijelu smještenom unutar induktora nastaje električno polje, koje potom dovodi do procesa zagrijavanja. Snaga i, shodno tome, toplina koju stvara indukcijska peć za topljenje lončića direktno ovise o frekvenciji naizmjeničnog magnetnog polja. Stoga, za efikasan rad, pećnici su potrebne struje visoke frekvencije.

Primjena indukcijskih peći

Indukcijagrijanje se može koristiti za rad s bilo kojim materijalom: metalom, šljakom, plinom itd. Glavna prednost njegove upotrebe je beskontaktni prijenos topline. Također, indukcijsko grijanje vam omogućava da postignete gotovo bilo koju brzinu grijanja - sve ovisi o snazi generatora koji hrani peć. Toplotni gubici pri takvom grijanju su minimalni. Maksimalna temperatura na koju se predmet može zagrijati u peći ograničena je samo otpornošću vatrostalnog materijala. Proces beskontaktnog prijenosa topline na zagrijani materijal omogućava proizvodnju grijanja u vakuumskom okruženju.

Prema recenzijama metalurga, opseg indukcijskih peći je donekle ograničen zbog postojećih nedostataka. Nedostaci lončaste peći uključuju:

• visoka cijena električne opreme;
• hladna troska koja komplikuje proces rafiniranja;
• Smanjena stabilnost obloge tokom temperaturnih skokova između topljenja.

Šema indukcijske peći s loncem

Indukcijska lončasta peć ima sljedeću strukturu.

Glavni element peći je lončić (7), pokriven poklopcem (1). Lončić se nalazi unutar induktora za grijanje (3), izrađen u obliku zavojnice s više okreta. Zavojnica je bakarna cijev, unutar koje, u svrhu hlađenja, stalno cirkuliše voda. Magnetni tok iz induktora prolazi kroz magnetna kola (4) koja su izrađena od specijalnog transformatorskog čelika. Okretni sklop (2) je predviđen za naginjanje pećnice tokom punjenjarastopljena tečnost. Peć je postavljena na mello konstrukciju (5). Hlađenje se vrši crevima za vodeno hlađenje (6). Pomoćna platforma (8) se koristi za servisiranje pećnice.

Takođe, šema lončaste peći uključuje transformator, kondenzatore, kontrolnu jedinicu i sistem za pumpanje gasa. Električna peć sa loncem napaja se strujama frekvencije od 50 Hz.

Karakteristike unutrašnjih strukturnih elemenata

Najčešće se induktor izrađuje od okrugle cijevi. Ali postoje situacije u kojima okrugla bakrena cijev nije primjenjiva. U određenim slučajevima, profilisani elementi se koriste za projektovanje indukcijske peći na lončiću, zbog čega se smanjuje magnetni tok curenja. Induktorske cijevi su izolirane jedna od druge staklenim vlaknima impregniranim posebnim lakom. Zaštićeni zavoji su komprimirani blokovima od dielektričnog materijala. Induktor i lončić, postavljeni unutar zavojnice, postavljaju se na paletu od vatrostalne cigle ili betona otpornog na toplinu. U industrijskim uslovima, proces proizvodnje lončića odvija se direktno u peći. U ovom slučaju, induktor u sastavljenom stanju se postavlja na paletu i izoluje azbestom. Nakon toga, paleta se puni vatrostalnim prahom, koji se sabija pomoću pneumatske jedinice. Razmak između šablona postavljenog na dnu i induktora je ispunjen vatrostalnim prahom.

Obloga zone iznad induktora je obezbeđena vatrostalnim ciglama. Ovratnik i odvodni otvor su također obloženivatrostalna cigla. Rad indukcijske peći s loncem odvija se u najtežim uvjetima, stoga se postavljaju povećani zahtjevi za kvalitetu upotrijebljenih materijala otpornih na toplinu. Na trajnost obloge utječu sastav vatrostalne mase, način rada i primijenjena frekvencija električne struje. Po pravilu, lončić izdrži do 100 topljenja, a zatim pokvari.

Dizajn vanjskih elemenata

Okvir talilne peći je osnova na koju su pričvršćeni svi njeni elementi. Na velikim industrijskim uređajima okvir ima oblik čvrstog kućišta. Svi dijelovi okvira moraju imati visoku čvrstoću, zbog utjecaja elektromagnetnog polja induktora na njih. Školjka se pod određenim uslovima može zagrijati na isti način kao i materijal u peći. Da bi se smanjilo zagrijavanje, racionalno je okvir napraviti od neprovodljivih materijala. Međutim, budući da su dielektrični materijali skupi, materijal okvira je obično čelik. Čelična konstrukcija je podijeljena na nekoliko elemenata, koji su, pak, izolirani jedan od drugog. Zasloni se koriste za smanjenje elektromagnetnog polja u blizini okvira. Između induktora i tijela peći postavljen je zaštitni zaslon. Ekran je cilindričan i napravljen od aluminijuma ili bakra.

Okretni element je važan element dizajna. Glavni zahtjev za mehanizam za okretanje je osigurati nagib za potpuno dreniranje metala. Mehanizmi rotacije mogu se koristiti različiti. Male pećnice koriste ručne ili električnevitlo. Industrijske peći se naginju pomoću dizalice. Pećnice velikog kapaciteta mogu biti opremljene hidrauličnim pogonom nagiba.

Poklopac, koji pokriva peć za topljenje lončića, služi za održavanje temperature unutar jedinice na višem nivou. Međutim, s obzirom da je peć moguće pokriti tek nakon potpunog topljenja polnjenja, upotreba poklopca nije obavezna.

Uradi sam za izradu pećnice

Indukcijske peći se široko koriste ne samo u industriji, već iu svakodnevnom životu. Možete pronaći sheme za veliki broj kućnih uređaja, ali neki od njih, u najboljem slučaju, jednostavno neće raditi, au najgorem će naštetiti zdravlju svog tvorca. Mnogi fanovi upozoravaju na takve posljedice. U svakodnevnom životu, metoda indukcijskog grijanja se koristi u takvim uređajima:

• kanalna peć za topljenje metala;
• indukcijska peć s loncem je najjednostavnija za dizajn, a samim tim i najpopularnija među entuzijastima, sudeći po recenzijama;
• bojler za grijanje vode zasnovan na indukcijskoj metodi;
• indukcijske ploče koje se takmiče sa popularnim plinskim štednjacima.

Kanalna peć

Ova vrsta peći se koristi za proizvodnju visokokvalitetnog livenog gvožđa, kao i za topljenje duraluminijuma i specijalnih legura obojenih metala. Kanalska peć snage do 3 kW izrađuje se nezavisno od transformatora za zavarivanje, čija frekvencija odgovara industrijskoj. Ova pećnica se topiblanko bronze ili bakra težine do pola kilograma. Kanalska peć takođe omogućava pretapanje duraluminijuma, ali se mora uzeti u obzir da proces “starenja” mora da prati topljenje. Vrijeme ovog procesa može biti do 2 sedmice i zavisi od sastava legure.

Za proizvodnju peći, primarni namotaj transformatora za zavarivanje ostaje nepromijenjen, a na mjesto sekundarnog namotaja se postavlja prstenasti lončić. Najbolji materijal za lončić male kanalske peći je elektroporcelan. Druge opcije neće raditi zbog niske čvrstoće i dielektričnih gubitaka. Prema amaterskim metalurzima, problem je u tome što nije moguće samostalno obraditi elektroporcelan i vrlo je malo vjerovatno da ćete naći odgovarajući element za prodaju. Upravo zbog oskudnog lončića kanalska peć nije našla široku primenu među entuzijastima, iako ova vrsta peći ima efikasnost veću od 90%.

Indukcijska peć s loncem

Samoproizvedena lončasta peć prvenstveno se koristi za prečišćavanje vrijednih metala. Na primjer, ako imate radio konektor napravljen u Sovjetskom Savezu, možete izvući određenu količinu zlata iz njegovih kontakata. Korištenjem vanjskog grijanja ovaj rezultat se ne može postići.

Osim iskopavanja zlata, takva peć se često koristi za ravnomjerno zagrijavanje metala, što je potrebno za kvalitetno kaljenje. Promjenom položaja dijela u induktoru i podešavanjem njegove snage, moguće je postići željenu temperaturu na određenom području metala. Važno je da će upotreba takve peći biti prilično proračunska, jerskoro sva energija se usmjerava na proces zagrijavanja dijela.

Indukcijski kotlovi

Indukcijski kotlovi za grijanje vode imaju sve šanse da u budućnosti zamjene konvencionalne kotlove. Korisnici smatraju da je visoka cijena nedostatak takvog bojlera, ali istovremeno, sistematizirajući brojne kritike, može se izdvojiti nekoliko prednosti:

• Pouzdanost. Kotao nema električni kalem, što je slaba karika konvencionalnog bojlera.
• Efikasnost skoro 100%.
• Safety. Pristup električne energije telu kotla je nemoguć zbog karakteristika dizajna.
• Uređaj ne treba posebno uzemljenje.
• Otporan na udare struje.
• Nema skale.
• Trajnost. Kotao je u stanju da radi bez održavanja oko 30 godina.

Domaći bojler za toplu vodu

Osnova takvog bojlera je energetski transformator snage do 1,5 kW, čiji je primarni namotaj dizajniran za napon od 220 V. Transformator iz cijevnog TV-a u boji je savršen. Sekundarni namotaj treba ukloniti, a broj zavoja primarnog povećati.

Zanatlije savjetuju i upozoravaju: korištenje ovakvog uređaja domaće izrade nije bezbedno, pa transformator treba uzemljiti, a sam uređaj spojiti preko brzog RCD-a.

Induktor u kuhinji

Indukcijske ploče za kuhanje više nisuizazivaju iznenađenje i naširoko se koriste u svakodnevnom životu. Rad uređaja zasniva se na istim principima kao i indukcijske peći, sa jedinom razlikom što je sekundarni namotaj metalno dno posuđa.

Upotreba ovakvih ploča postala je moguća zbog pojave u proizvodnji dielektrika, koji, osim što ispunjava zadatak izolacije induktora, mora imati i čvrstoću i higijenske karakteristike. Materijal koji zadovoljava sve zahtjeve pojavio se relativno nedavno, a njegova cijena je značajan dio ukupne cijene ploče.

Korisnici jednoglasno tvrde: samoproizvodnja indukcijskog štednjaka nema smisla iz dva razloga. Prvo, kuhanje na takvoj ploči za kuhanje zahtijeva fino podešavanje za svaku vrstu hrane. Za potrebno podešavanje svih električnih parametara tokom procesa kuhanja potreban je mikrokontroler. Drugi razlog je cijena elektronskih dijelova koji čine peć. Ukupno će svi elementi koštati mnogo više od cijene već gotovog uređaja.

Indukcijsko kuhalo ima sljedeće pozitivne kvalitete:

• nedostatak, za razliku od mikrotalasnih pećnica, zračenje treće strane;
• mogućnost programiranja peći prema vašem stilu kuhanja;
• kuhanje jela poput karamela bez pregrijavanja ili gorenja;
• ekonomija zahvaljujući efikasnom korištenju energije za grijanje.