Накипь — это соли жесткости растворенные в воде. Только в дистиллированной или умягченной воде нет солей жесткости и, соответственно, нет накипи. Накипь образуется при любой температуре воды, но, чем выше температура, тем интенсивнее происходит ее образование. Например: проблема накипи часто возникает в бытовом использовании душа, где температура редко превышает 35-40°С. При этом, накипь часто забивает лейку и выводит душ из строя.
Теплопроводность накипи в десятки, а зачастую в сотни раз меньше теплопроводности меди и алюминия. Поэтому, даже тончайший слой накипи создаёт большое термическое сопротивление и может привести к моментальному перегреву электроники ТВЧ установок.
Слой в 3 мм на стенках радиатора или теплообменника не пропускает до 25% тепловой энергии и если наросло 15 мм, то теряется уже 70% теплоотвода. Отложения толщиной 10 мм образуются менее чем за один год использования оборудования.
Отложения толщиной 10 мм образуются менее чем за один год использования оборудования!
В промышленности накипь образуется в теплообменниках, радиаторах, котлах и системах водяного охлаждения и нагрева.
В индукционном нагреве исторически сложилось использование системы водяного охлаждения из-за наличия больших токов 1000А-5000А, неэффективных ключевых элементов (вакуумные лампы и тиристоры) и неэффективных систем управления ключами.
В индукционных установках обычно охлаждают водой: индуктор, шины, силовые ключи, ВЧ конденсаторы, ВЧ трансформаторы.
Чаще всего забиваются накипью радиатор или трубки охлаждения тиристоров или транзисторов и тоненькие трубки ВЧ трансформатора. Ремонт ВЧ трансформатора является одним из самых дорогостоящих в обслуживании ТВЧ установок. Хотя замена транзисторов или тиристоров также существенно увеличит ваш бюджет на обслуживание индукционного оборудования.
И если с охлаждением водой индуктора и шин ничего не сделать, то с неэффективными силовыми ключами и системой управления уже реализованы работающие решения. Но о них мы напишем чуть позже. Сейчас же опишем как бороться с накипью и принимать превентивные меры для предупреждения поломок.
Как бороться с накипью и принимать превентивные меры для предупреждения поломок
Чтобы избежать образования накипи в индукционных установках с водяным охлаждением, необходимо использовать дистиллированную или умягченную воду для охлаждения электроники, конденсаторов и ВЧ трансформаторов, а также осуществлять постоянный контроль за концентрацией растворенных солей в системе охлаждения. Дополнительно, желательно следить, чтобы температура охлаждаемой воды была минимальная и не превышала 25-30°С.
Все это можно обеспечить с помощью современных компрессорных систем охлаждения – чиллеров. Чиллер работает на основе принудительно испаряющегося и конденсирующегося фреона, при этом интенсивно охлаждая воду. Бак чиллера, емкостью обычно не более 100-200 литров, позволит использовать дистиллированную воду и менять ее с нужной периодичностью. При этом у чиллера, конечно, есть и недостатки, главный из которых — это высокая цена. Например, для охлаждения индукционной установки 80кВт, требуется чиллер с холодопроизводительностью – 20кВт. Цена такого чиллера составляет 400-500 тыс. рублей.
Что делать если денег на чиллер нет и не удается использовать умягченную или дистиллированную воду? Тогда потребуется постоянное обслуживание систем охлаждения ТВЧ установки – промывка чистящими растворами. Необходимо изготовить систему для промывки с небольшим баком 20-30л и насосом, называемую бустер. В бак залить чистящее средство, растворенное в воде. Такую систему на 7-8 часов необходимо подключить к ТВЧ оборудованию. Желательно использовать неагрессивные растворы, например, раствор лимонной кислоты в воде, или специальные готовые растворы. Бустер хорошо удаляет основные отложения накипи: соли магния, соли кальция и трехвалентное железо.
В 90% случаев причина выхода из строя индукционного оборудования – накипь!
Компания ИнтерСЭЛТ разработала свое эффективное решение. В качестве силовых ключей мы используем IGBT транзисторы в отличие от неэффективных тиристоров. Однако, простое использование IGBT транзисторов еще не позволяет разработчикам индукционного оборудования сразу же отказаться от водяного охлаждения. При классической схеме управления транзисторами – ШИМ, транзисторы все равно переключаются при ненулевом токе и напряжении и сильно нагреваются. Поэтому многие производители транзисторного оборудования продолжают использовать водяное охлаждение в своих установках индукционного нагрева.
Мы разработали и запатентовали (патент № 2289195) эффективный способ управления транзисторами IGBT. Переключение происходит в момент перехода тока и напряжения через ноль – ZVS, ZCS метод. Транзисторы практически не нагреваются, производительность индукционных установок растет, а вся энергия направлена на нагрев заготовки, а не на нагрев воды.
Доказательством высокой производительности такого метода, является изготовление компанией ИнтерСЭЛТ установок, мощностью 1 МВт с воздушным охлаждением транзисторов, ВЧ трансформатора и ВЧ конденсаторов для Минского Автомобильного завода (ОАО МАЗ). Высокую производительность демонстрируют установки ТВЧ от ИнтерСЭЛТ с минимальным расходом электроэнергии при кузнечном нагреве, в плавильных печах и закалке.
Кроме получения высокопроизводительных индукционных установок, мы смогли использовать воздух при охлаждении транзисторов IGBT, ВЧ трансформатора и ВЧ конденсаторов. Таким образом, проблема накипи решена, как и вопрос с частыми поломками, обслуживании и приобретении дорогих систем охлаждения.
Полностью отказаться от использования воды пока невозможно, так как пока еще не изобрели сверхпроводящие материалы для изготовления индукторов. Для охлаждения индуктора все еще необходимо использовать воду. Но даже уход от использования воды для охлаждения электроники уже существенно повышает надежность оборудования, экономя Ваши средства на обслуживании.
Автор: Каньшин Олег, ИнтерСЭЛТ, Санкт-Петербург.
Копирование статьи без ссылки на первоисточник запрещено.
Для охлаждения индукционных плавильных печей, индукционных нагревателей применяются станции охлаждения закрытого типа. В плавильном комплексе станции охлаждают плавильный узел, преобразователь частоты, конденсаторную батарею. Кроме этого станции незаменимы для охлаждения другого технологического оборудования (шкафы охлаждения, устройства регулирования температуры песка, теплообменники). Станции закрытого типа могут работать с некачественной технической водой для внешнего контура (с применением фильтров).
Основной элемент станции охлаждения закрытого типа, отводящий тепло – многослойный трубчатый теплообменник. Дополнительное охлаждение теплообменника обеспечивают вентиляторы. Система работает на очищенной или дистиллированной воде во внутреннем контуре. Кроме этого станции охлаждения могут работать при отрицательных температурах и быть установлены вне производственного помещения (на улице). Для этого в воду добавляются незамерзающие добавки (этиленгликоль).
Станции охлаждения закрытого типа:
- Надежны в работе;
- Просты в обслуживании;
- Не прихотливы к внешним условиям;
- Не требуют дополнительных очистных сооружений.
Станция охлаждения FL-1250 Казахстан
Установленная станция охлаждения
Станция охлаждения FL-350 в г.Орск
Станция охлаждения перед отправкой со склада в г.Новосибирске
Смонтированная станция в г.Тольятти
Станция охлаждения FL-600 погрузка
Станция охлаждения FL-1000 в г. Чебоксары
Станция охлаждения FL-1500 погрузка
Станция охлаждения FL-1500 расширительный бак
Станция-Fl-500— на заводе перед погрузкой
| Модель | Мощность преобразователя частоты (для печи), кВт |
Тепловая мощность, ккал/час |
Рабочее давление, МПа | Расход воды, м3/час | Объем резервуара, литр | Вес, кг |
|---|---|---|---|---|---|---|
| FL-100 | 60 | 31500 | 0,15 | 6 | 250 | 320 |
| FL-160 | 100 | 48660 | 0,2 | 10 | 250 | 430 |
| FL-250 | 160 | 75000 | 0,2 | 15 | 500 | 710 |
| FL-350 | 250 | 105000 | 0,25 | 20 | 500 | 710 |
| FL-500 | 350 | 150000 | 0,3 | 30 | 500 | 960 |
| FL-600 | 500 | 180600 | 0,3 | 40 | 500 | 1030 |
| FL-750 | 600 | 250000 | 0,3 | 50 | 500 | 1290 |
| FL-1000 | 750 | 300000 | 0,35 | 60 | 500 | 1530 |
| FL-1250 | 1000 | 352000 | 0,35 | 70 | 500 | 1710 |
| FL-1500 | 1250 | 452000 | 0,35 | 90 | 500 | 2280 |
| FL-2000 | 1500 | 500000 | 0,35 | 100 | 1000 | 2480 |
| FL-2200 | 1800 | 662500 | 0,35 | 125 | 1000 | 2580 |
Все модели можно посмотреть здесь:
Системы охлаждения для индукционных печей (закрытые градирни) используют воздух (наличие вентиляторов на расширительном баке), а также воду, которая поступает в расширительный бак. Уровень воды контролируется системой поплавкового типа.
Основным элементом закрытой двухконтурной градирни являются медные трубки, которые исполняют роль радиатора. Внутри данных трубок циркулирует жидкость/вода, поступающая от печи. Трубки рассеивают тепло как естественным образом, так и принудительно за счет обдува внешними вентиляторами. Вентиляторы двухконтурной градирни не только ускоряют процесс охлаждения, но и увеличивают срок службы всей системы и её экономичность.
Охлаждения индукционной печи работает на очищенной или дистиллированной воде. В случае установки станции на улице возможно использование промышленного антифриза (этиленгликоль) при замкнутой системе циркуляции. Благодаря этому во всей системе не образуется накипь и другие отложения или засорения. Станции охлаждения FFB не требуют дополнительных очистных сооружений и ежемесячных промывок системы.
Комплектация градирни закрытого типа
- Теплообменник
- Расширительный бак
- Вентиляторы (до 6 шт.)
- Насосы в количестве 3-х шт.
- Система форсунок для подачи воды
- Датчики температуры и давления в системе
- Автоматическая система
- Работа в замкнутом контуре
- Экономичный расход электроэнергии и воды
- Замкнутый контур с дистиллированной водой
- Простота в монтаже
- Простота в эксплуатации
Системы охлаждения индукционных печей
В данный момент отечественные компании не занимаются разработкой и производством систем охлаждения для индукционных плавильных печей. Основным критерием выбора является мощность градирни. Она подбирается под установленные у вас плавильные агрегаты и их мощность.
Специалисты компании "МетаКуб" с профессиональной точностью помогут Вам выбрать оборудование согласно Вашего запроса.
Станции охлаждения FL просты в эксплуатации. При небольших габаритах они не требуют подготовку фундамента, дополнительные резервуары и коммуникации. Их монтаж и транспортировка достаточно просты. Наличие автоматического режима управления станцией позволяет избежать человеческого фактора.
Закрытые градирни по низкой цене — Компания “Метакуб”
Компания “Метакуб” готова предложить системы охлаждения индукционных печей (градирни закрытого типа) по низкой цене и вводом в эксплуатацию по России и странам СНГ. Наша компания имеет огромный опыт поставки различного металлургического оборудования на предприятия России, Казахстана, Беларуси и других стран СНГ.
Получить бесплатную техническую поддержку и помощь в выборе вы можете позвонив нам по телефону (383) 233-00-63 , написав на почту info@metakub.ru, а также используя форму обратной связи.
Литейные ковши представляют собой стальную емкость, предназначенную для хранения, транспортировки и разливки расплавленного металла.
Плавильные печи для меди GW позволяют плавить цветные металлы и используются в крупных и малых производствах, которые работают с такими металлами как алюминий, медь, и т.д.
Индукционные печи для плавки металла до 20 тонн с гидравлическим наклоном в стальном корпусе отличаются высокой экономичностью и производительностью. Данное плавильной оборудование позволяет расширить сортамент металлов и сплавов
Индукционные тигельные печи до 1 тонны для плавки черных и цветных металлов. Имеют стальной корпус и редукторный привод наклона. Рекомендуется использовать при необходимости экономии электроэнергии или существования ограничений по выделяемым мощностям
630108 | г. Новосибирск | ул. Станиславского, 2/3 | офис 203 | тел./факс: (383) 233-00-63 | e-mail: info@metakub.ru
© Оформление и материалы сайта ООО Компания «Метакуб», 2010-2018
Вся представленная на сайте информация, касающаяся оборудования носит информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, определяемой положениями Статьи 437 Гражданского кодекса Российской Федерации.