Indukcijska peć u loncu: princip rada, dijagram i recenzije

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-17 10:29

Zbog pojave pristupačnih elektroničkih i izolacijskih komponenti u modernoj proizvodnji, područje primjene indukcijskog grijanja postaje sve šire. Ova tehnologija se koristi ne samo u metalurgiji, već iu razvoju kućanskih aparata.

Princip indukcijskog grijanja

Rad indukcijske peći temelji se na transformatorskom principu izmjene energije. Induktor je izrađen od bakrene cijevi, koja se zatim uvija u zavojnicu s više okreta. U primarni krug induktora dovodi se izmjenična struja, što dovodi do stvaranja izmjeničnog magnetskog polja oko njega. Pod utjecajem magnetskog polja u tijelu smještenom unutar induktora nastaje električno polje, što potom dovodi do procesa zagrijavanja. Snaga i, sukladno tome, toplina koju stvara indukcijska peć za taljenje u lončiću izravno ovise o frekvenciji izmjeničnog magnetskog polja. Stoga, za učinkovit rad pećnici su potrebne struje visoke frekvencije.

Primjena indukcijskih peći

Indukcijagrijanje se može koristiti za rad s bilo kojim materijalom: metalom, troskom, plinom itd. Glavna prednost njegove uporabe je beskontaktni prijenos topline. Također, indukcijsko grijanje omogućuje vam postizanje gotovo bilo koje brzine grijanja - sve ovisi o snazi generatora koji hrani peć. Gubici topline tijekom takvog grijanja 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 omogućuje 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;
• hladne troske koje kompliciraju proces rafiniranja;
• Smanjena stabilnost obloge tijekom temperaturnih skokova između taljenja.

Shema indukcijske peći s loncem

Indukcijska lončasta peć ima sljedeću strukturu.

Glavni element peći je lončić (7), prekriven poklopcem (1). Lončić se nalazi unutar induktora grijanja (3), izrađen u obliku zavojnice s više okreta. Zavojnica je bakrena cijev, unutar koje, u svrhu hlađenja, stalno cirkulira voda. Magnetski tok iz induktora prolazi kroz magnetske krugove (4) koji su izrađeni od posebnog transformatorskog čelika. Okretni sklop (2) predviđen je za naginjanje pećnice tijekom punjenjarastopljena tekućina. Peć se postavlja na mello konstrukciju (5). Hlađenje se vrši crijevima za vodeno hlađenje (6). Pomoćna platforma (8) koristi se za servisiranje pećnice.

Također, shema lončaste peći uključuje transformator, kondenzatore, upravljačku jedinicu i sustav za pumpanje plina. Električna peć s loncem napaja se strujama frekvencije od 50 Hz.

Značajke unutarnjih strukturnih elemenata

Najčešće se induktor izrađuje od okrugle cijevi. Ali postoje situacije u kojima okrugla bakrena cijev nije primjenjiva. U određenim slučajevima, profilirani elementi se koriste za projektiranje indukcijske peći s loncem, zbog čega se smanjuje magnetski 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, smješteni unutar zavojnice, postavljaju se na paletu od vatrostalne opeke ili betona otpornog na toplinu. U industrijskim uvjetima, proces proizvodnje lončića odvija se izravno u peći. U tom se slučaju induktor u sastavljenom stanju postavlja na paletu i izolira azbestom. Nakon toga, paleta se puni vatrostalnim prahom, koji se zbija pomoću pneumatske jedinice. Razmak između predloška postavljenog na dnu i induktora ispunjen je vatrostalnim prahom.

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

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 elektromagnetskog polja induktora na njih. Ljuska se pod određenim uvjetima može zagrijati na isti način kao i materijal u peći. Kako bi se smanjilo zagrijavanje, racionalno je okvir napraviti od nevodljivih materijala. Međutim, budući da su dielektrični materijali skupi, materijal okvira je obično čelik. Čelična konstrukcija podijeljena je na nekoliko elemenata, koji su, zauzvrat, izolirani jedan od drugog. Zasloni se koriste za smanjenje elektromagnetskog polja u blizini okvira. Između induktora i tijela peći postavljen je zaštitni zaslon. Zaslon je cilindričan i izrađen od aluminija ili bakra.

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

Poklopac, koji pokriva peć za taljenje lončića, služi za održavanje temperature unutar jedinice na višoj razini. No, s obzirom na to da je peć moguće pokriti tek nakon potpunog otapanja polnjenja, upotreba poklopca nije obavezna.

Uradi sam za izradu pećnice

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

• kanalna peć za taljenje metala;
• indukcijska peć s loncem najjednostavnija je za dizajn, a samim time i najpopularnija među entuzijastima, sudeći po recenzijama;
• bojler za grijanje vode baziran na indukcijskoj metodi;
• indukcijske ploče za kuhanje koje se natječu s popularnim plinskim štednjacima.

Kanalna pećnica

Ova vrsta peći se koristi za proizvodnju visokokvalitetnog lijevanog željeza, kao i za taljenje duraluminija i specijalnih legura obojenih metala. Kanalska peć snage do 3 kW izrađuje se neovisno od transformatora za zavarivanje, čija frekvencija odgovara industrijskoj. Ova pećnica se topiblanko bronce ili bakra težine do pola kilograma. Kanalska peć također omogućuje pretapanje duraluminija, ali se mora uzeti u obzir da proces "starenja" mora slijediti nakon taljenja. Vrijeme ovog procesa može biti do 2 tjedna i ovisi o sastavu legure.

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

Indukcijska peć s loncem

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

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

Indukcijski kotlovi

Indukcijski kotlovi za grijanje vode imaju sve šanse zamijeniti konvencionalne kotlove u budućnosti. Korisnici smatraju visoku cijenu nedostatkom takvog bojlera, ali u isto vrijeme, sistematizirajući brojne recenzije, može se razlikovati nekoliko prednosti:

• Pouzdanost. Kotao nema električnu zavojnicu, što je slaba karika konvencionalnog bojlera.
• Učinkovitost gotovo 100%.
• Sigurnost. Električni pristup kućištu kotla je nemoguć zbog karakteristika dizajna.
• Uređaj ne treba posebno uzemljenje.
• Otporan na udarce struje.
• Ne mjeri se.
• Trajnost. Kotao može raditi bez održavanja oko 30 godina.

Domaći bojler za toplu vodu

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

Obrtnici savjetuju i upozoravaju: korištenje ovakvog uređaja domaće izrade nije sigurno, 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 temelji se na istim principima kao i indukcijske peći, s jedinom razlikom što je sekundarni namot metalno dno posuđa.

Upotreba ovakvih ploča postala je moguća zbog pojave u proizvodnji dielektrika, koji, osim što ispunjava zadaću 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 tijekom procesa kuhanja potreban je mikrokontroler. Drugi razlog je cijena elektroničkih dijelova koji čine peć. Ukupno će svi elementi koštati puno više od cijene već gotovog uređaja.

Indukcijsko kuhalo ima sljedeće pozitivne kvalitete:

• nedostatak, za razliku od mikrovalnih pećnica, zračenje treće strane;
• mogućnost programiranja štednjaka prema vašem stilu kuhanja;
• kuhanje jela poput karamele bez pregrijavanja ili zagaranja;
• ekonomija zahvaljujući učinkovitom korištenju energije grijanja.