中频电炉的能量损耗分析

　　在中频电炉的设计、制造、推广和售后中，经常与客户在谈到一个话题，就是中频电炉的节能问题。中频电炉是把电能转换成热能的过程，利用电磁感应原理将电能转化为热能，使金属物料加热或者熔化的感应加热设备。中频电炉包括中频炉、中频加热炉以及中频熔炼炉是一个高耗能的感应加热设备，所以对于节能要求很高。这就要求中频电炉的制造企业，在电能的转换效率设计制造上，每个环节首先要考虑节能问题。陕西海山机电有限公司专业制造中频电炉，有着自己的一套中频电炉节能设计思路，海山电炉小编归纳如下，仅供大家参考。

　　中频电炉金属加热或者熔炼过程中，通过电磁感应将电能转化为热能，进而通过热能将钢铁加热或者熔化，在这个能量的转化过程中，海山电炉小编认为主要有以下几种能量损失：

   1、中频电炉感应线圈本身的能量消耗，我们称之为铜耗。

   2、电能转化热能的过程中，在炉体上的热损失，称之为炉耗。

   3、在加料、熔化及出炉时，产生的热辐射，称之为辐射损耗。

   4、配电设备的电能在线路传送过程中，也要损失能量，我们称之为线路损耗。

　　中频电炉在工作过程中，一般仅有70-74%的能量用于炉料的熔炼，其它30-26%的能量通过我们上面说的各种途径损失掉，其中铜耗高达13%，其次是7%的炉耗，其余的是线路损耗。要想解决上述问题，陕西海山机电有限公司的技术人员采取了以下措施，减小中频电炉的供电损耗，节约电能。

   1、增大感应线圈和水冷电缆的截面直径，这样将大幅度降低它的电流密度，减小供电线路的电能损失，也有助于降低感应线圈、水电缆的工作环境温度，降低水垢形成。

　　感应线圈在t℃时的消耗电功率如下公式得出：

　　W=I2R×10-3=I2P20L/A×[1+α（t-20）]

　　上式中W―感应线圈耗电功率，KW；

　　I―负荷电流，A；

　　R―感应线圈20℃时的电阻率，Ω・m 2.2×10-8；

　　L―感应线圈长度，m；

　　A―感应线圈截面积，m2；

　　P20―铜20℃时的电阻率，Ω・mm2・m-1；

　　α―电解铜的电阻温度系数，4.3×10-3/℃。

   2、降低水循环的温度。感应电炉在熔炼过程中，感应线圈和水冷电缆的温度升高，感应线圈和水冷电缆的电阻将随温度的升高而增大，导致电耗增加。

　　电阻随温度变化的关系是：

　　RT=[1+α（T-20）]R20

　　上式中：RT―温度上升到T℃时线圈的电阻值，Ω；

　　R20--20℃时电解铜的电阻值，1.75×10-8Ω；

　　α―电解铜的电阻温度系数，4.3×10-3/℃；

    3、减少水垢对水循环冷却效果的影响。我们采用蒸馏水进行水冷，这样就避免了在高温下水中各种金属盐在水冷管道上沉积下来，形成导热性极差的水垢。水垢沉积在管路内壁，造成循环水通道截面积变小，影响水流速度。

   4 变压器侧的输出电压在660～800V之间。在输出电压是650V，输出功率恒定时，那么中频感应电炉的工作电流和原来380V时相比较将减小为原来的0.6倍，铜损降低到原来的1/3，减小了变压器本身的热量损失，变压器线圈在高温工作时电阻也将升高，散热系统的负担减小，系统工作温度降低，节能效果非常明显。另外在中频电炉空载时间较长时，可以拉闸断电，停止变压器的空运行，也有利于节能降耗。

   5 钢壳炉由于具有耐久性强、效率高、生产率高而且噪音小、易于维修等许多优点，近几年来得到交快的发展，钢壳炉的磁厄对线圈产生的磁力线具有屏蔽和反射作用，可以减少漏磁，提高生产率，能够节能5～10%左右。钢壳炉的使用寿命较长 在10年以上。

　　海山电炉小编认为中频电炉的节能是一项系统化工程，需要我们工程技术人员长期系统地总结改造，综合利用各方面技术方法，把节能技术改造和提高管理水平有机的结合为一体，只有这样我们才能立竿见影，取得良好的节能改造效果。

　　陕西海山机电有限公司中频炉专业生产：中频加热炉、中频熔炼炉、中频电炉、一拖二串联谐振中频炉、感应透热炉、感应加热设备、中频感应加热炉、感应加热电源、锻造加热炉、调质设备、中频感应加热、中频热处理调质生产线等热处理设备系列，我们以先进的技术，高质量的品质，优良的服务，竭诚为国内外广大用户服务。

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