مخطط الفرن التعريفي افعل ذلك بنفسك. أفران الحث: مبادئ التشغيل والرسومات وكيفية القيام بذلك بنفسك

لا يمكن تسخين الحث بدون استخدام ثلاثة عناصر رئيسية:

• اداة الحث؛
• مولد كهرباء؛
• عنصر التسخين.

الحث هو ملف ، عادة ما يكون مصنوعًا من الأسلاك النحاسية ، يولد مجالًا مغناطيسيًا. يستخدم المولد لإنتاج تيار عالي التردد من تيار طاقة منزلي قياسي 50 هرتز. يتم استخدام الجسم المعدني كعنصر تسخين قادر على امتصاص الطاقة الحرارية تحت تأثير المجال المغناطيسي.

إذا قمت بتوصيل هذه العناصر بشكل صحيح ، يمكنك الحصول على جهاز عالي الأداء مثالي لتسخين سائل التبريد وتدفئة المنزل. بمساعدة المولد ، يتم توفير تيار كهربائي بالخصائص الضرورية للمحث ، أي على ملف نحاسي. عند المرور عبره ، يشكل تدفق الجسيمات المشحونة مجالًا مغناطيسيًا.

يعتمد مبدأ تشغيل السخانات الحثية على حدوث تيارات كهربائية داخل الموصلات تظهر تحت تأثير المجالات المغناطيسية.

تكمن خصوصية المجال في قدرته على تغيير اتجاه الموجات الكهرومغناطيسية عند الترددات العالية. إذا تم وضع أي جسم معدني في هذا المجال ، فسوف يبدأ في التسخين دون اتصال مباشر مع المحرِّض تحت تأثير التيارات الدوامة الناتجة.

يخلق التيار الكهربائي عالي التردد المتدفق من العاكس إلى ملف الحث مجالًا مغناطيسيًا به متجه متغير باستمرار للموجات المغناطيسية. يسخن المعدن الموجود في هذا المجال بسرعة

يجعل عدم الاتصال من الممكن جعل خسائر الطاقة أثناء الانتقال من نوع إلى آخر ضئيلة ، مما يفسر زيادة كفاءة غلايات الحث.

لتسخين المياه لدائرة التسخين ، يكفي ضمان ملامستها للسخان المعدني. في كثير من الأحيان ، يتم استخدام أنبوب معدني كعنصر تسخين ، يتم من خلاله تمرير تيار من الماء ببساطة. يبرد الماء السخان في نفس الوقت ، مما يزيد بشكل كبير من عمر الخدمة.

يتم الحصول على المغناطيس الكهربائي لجهاز الحث عن طريق لف سلك حول قلب مغناطيس حديدي. يسخن ملف الحث الناتج وينقل الحرارة إلى الجسم المسخن أو إلى المبرد المتدفق بالقرب من خلال المبادل الحراري

المؤلفات

• بابات ج. ، سفينشانسكي أ د.أفران صناعية كهربائية. - م: Gosenergoizdat، 1948. - 332 ص.
• بوراك يا. I. ، Ogirko I. V.التسخين الأمثل لقشرة أسطوانية بخصائص تعتمد على درجة الحرارة للمادة // حصيرة. طرق و fiz.-mekh. مجالات. - 1977. - العدد. 5. - س 26-30.
• فاسيليف أ.مولدات المصابيح للتدفئة عالية التردد. - لام: Mashinostroenie، 1990. - 80 ص. - (مكتبة الثرمست عالية التردد العدد 15). - 5300 نسخة. - ردمك 5-217-00923-3.
• فلاسوف ف.دورة هندسة الراديو. - M.: Gosenergoizdat ، 1962. - 928 ص.
• إيزيوموف ن.م ، ليندي د.أساسيات هندسة الراديو. - م: Gosenergoizdat ، 1959. - 512 ص.
• لوزينسكي م.التطبيق الصناعي للتدفئة التعريفي. - م: دار النشر التابعة لأكاديمية العلوم في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية ، 1948. - 471 ص.
• استخدام التيارات عالية التردد في الكهرباء / إد. أ. سلوخوتسكي. - لام: Mashinostroenie ، 1968. - 340 ص.
• سلوخوتسكي أ.المحاثات. - لام: ماشينوسترويني ، 1989. - 69 ص. - (مكتبة الثرمست عالية التردد العدد 12). - 10000 نسخة. - ردمك 5-217-00571-8.
• فوجل أ.طريقة الاستقراء للاحتفاظ بالمعادن السائلة في التعليق / Ed. A. N. Shamova. - الطبعة الثانية ، مصححة. - لام: Mashinostroenie ، 1989. - 79 ص. - (مكتبة الثرمست عالية التردد ؛ العدد 11). - 2950 نسخة. -.

مبدأ التشغيل

أصبح الخيار الأخير ، الأكثر استخدامًا في تسخين الغلايات ، مطلوبًا بسبب بساطة تنفيذه. يعتمد مبدأ تشغيل وحدة التسخين بالحث على نقل طاقة المجال المغناطيسي إلى المبرد (الماء). يتكون المجال المغناطيسي في المحرِّض. التيار المتردد ، الذي يمر عبر الملف ، يخلق تيارات دوامة تحول الطاقة إلى حرارة.

مبدأ تركيب التدفئة التعريفي

يتم تسخين المياه التي يتم توفيرها من خلال الأنبوب السفلي إلى الغلاية عن طريق نقل الطاقة ، وتخرج من خلال الأنبوب العلوي ، لتصل إلى نظام التدفئة. تستخدم مضخة مدمجة لتوليد الضغط. الماء المتداول باستمرار في الغلاية لا يسمح للعناصر بالسخونة الزائدة. بالإضافة إلى ذلك ، أثناء التشغيل ، يهتز الناقل الحراري (عند مستوى ضوضاء منخفض) ، بسبب استحالة ترسبات الحجم على الجدران الداخلية للغلاية.

يمكن تنفيذ السخانات التعريفي بطرق مختلفة.

حساب القوة

نظرًا لأن طريقة الحث لصهر الفولاذ أقل تكلفة من الطرق المماثلة القائمة على استخدام زيت الوقود والفحم وناقلات الطاقة الأخرى ، يبدأ حساب فرن الحث بحساب قوة الوحدة.

تنقسم قوة فرن الحث إلى نشطة ومفيدة ، كل منها له صيغته الخاصة.

كبيانات أولية تحتاج إلى معرفة:

• سعة الفرن ، في الحالة المذكورة على سبيل المثال ، تساوي 8 أطنان ؛
• طاقة الوحدة (يتم أخذ قيمتها القصوى) - 1300 كيلو واط ؛
• التردد الحالي - 50 هرتز ؛
• انتاجية الفرن 6 طن في الساعة.

من الضروري أيضًا مراعاة المعدن أو السبائك المنصهرة: بشرط أنه الزنك. هذه نقطة مهمة ، التوازن الحراري لذوبان الحديد الزهر في فرن الحث ، وكذلك السبائك الأخرى.

القوة المفيدة التي تنتقل إلى المعدن السائل:

• Рpol \ u003d Wtheor × t × P ،
• ما هو استهلاك الطاقة المحدد ، فهو نظري ، ويظهر ارتفاع درجة حرارة المعدن بمقدار 10 درجة مئوية ؛
• P - إنتاجية مصنع الفرن ، طن / ساعة ؛
• ر - درجة الحرارة الزائدة لسبائك أو قضيب معدني في فرن الحمام ، 0 درجة مئوية
• Рpol = 0.298 × 800 × 5.5 = 1430.4 كيلو واط.

الطاقة النشطة:

• P \ u003d Rpol / Yuterm ،
• Rpol - مأخوذ من الصيغة السابقة ، كيلوواط ؛
• Yuterm - كفاءة فرن السبك ، حدوده من 0.7 إلى 0.85 ، في المتوسط ​​\ u200b \ u200b تأخذ 0.76.
• P \ u003d 1311.2 / 0.76 = 1892.1 كيلو واط ، يتم تقريب القيمة إلى 1900 كيلو واط.

في المرحلة النهائية ، يتم حساب قوة المحرِّض:

• قشرة \ u003d P / N ،
• P هي القوة النشطة لمصنع الفرن ، kW ؛
• N هو عدد المحاثات المتوفرة في الفرن.
• قشرة = 1900/2 = 950 كيلو واط.

يعتمد استهلاك الطاقة لفرن الحث عند صهر الفولاذ على أدائه ونوع المحرِّض.

مكونات الفرن

لذلك ، إذا كنت مهتمًا بفرن صغير يعمل بنفسك ، فمن المهم أن تعرف أن عنصره الرئيسي هو ملف التسخين. في حالة وجود نسخة محلية الصنع ، يكفي استخدام محث مصنوع من أنبوب نحاسي مكشوف بقطر 10 مم

بالنسبة للمحث ، يتم استخدام القطر الداخلي 80-150 مم ، وعدد الدورات هو 8-10. من المهم ألا تلمس المنعطفات ، وأن تكون المسافة بينهما 5-7 ملم. يجب ألا تتلامس أجزاء من المحرِّض مع شاشته ، ويجب أن يكون الحد الأدنى للخلوص 50 مم.

إذا كنت ستفعل ذلك بنفسك في فرن الحث ، فعليك أن تعلم أن الماء أو التجمد يقوم بتبريد المحرِّضات على نطاق صناعي. في حالة الطاقة المنخفضة والتشغيل القصير للجهاز الذي تم إنشاؤه ، يمكن الاستغناء عن التبريد. ولكن أثناء التشغيل ، يصبح المحرِّض ساخنًا جدًا ، ولا يمكن للقياس على النحاس أن يقلل بشكل كبير من كفاءة الجهاز فحسب ، بل يؤدي أيضًا إلى فقدان أدائه تمامًا. من المستحيل أن تصنع محثًا مزودًا بالتبريد بنفسك ، لذا يجب استبداله بانتظام. لا ينبغي استخدام التبريد بالهواء القسري ، لأن حالة المروحة الموضوعة بالقرب من الملف سوف "تجذب" EMF إلى نفسها ، مما سيؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة وانخفاض في كفاءة الفرن.

مشكلة التسخين التعريفي لقطع الشغل المصنوعة من مواد مغناطيسية

إذا لم يكن عاكس التسخين بالحث مذبذبًا ذاتيًا ، ولا يحتوي على دائرة ضبط ذاتي (PLL) ويعمل من مذبذب رئيسي خارجي (بتردد قريب من تردد الرنين للمحرِّض - بنك مكثف تعويضي "متذبذب دائرة كهربائية). في الوقت الحالي ، يتم إدخال قطعة عمل مصنوعة من مادة مغناطيسية في المحرِّض (إذا كانت أبعاد قطعة العمل كبيرة بما يكفي وتتناسب مع أبعاد المحرِّض) ، يزداد تحريض المحرِّض بشكل حاد ، مما يؤدي إلى انخفاض مفاجئ في الرنين الطبيعي تردد الدائرة التذبذبية وانحرافها عن تردد المذبذب الرئيسي. تخرج الدائرة عن الرنين مع المذبذب الرئيسي ، مما يؤدي إلى زيادة مقاومتها وانخفاض مفاجئ في الطاقة المنقولة إلى قطعة العمل. إذا تم التحكم في طاقة الوحدة بواسطة مصدر طاقة خارجي ، فإن رد الفعل الطبيعي للمشغل هو زيادة جهد إمداد الوحدة. عندما يتم تسخين قطعة العمل إلى نقطة كوري ، تختفي خصائصها المغناطيسية ، ويعود التردد الطبيعي للدائرة التذبذبية إلى تردد المذبذب الرئيسي. تنخفض مقاومة الدائرة بشكل حاد ، ويزداد الاستهلاك الحالي بشكل حاد. إذا لم يكن لدى المشغل الوقت لإزالة جهد الإمداد الزائد ، فإن الوحدة ترتفع درجة حرارتها وتفشل.
إذا كان التثبيت مزودًا بنظام تحكم أوتوماتيكي ، فيجب على نظام التحكم مراقبة الانتقال من خلال نقطة كوري وتقليل تردد المذبذب الرئيسي تلقائيًا ، وضبطه ليتوافق مع الدائرة التذبذبية (أو تقليل الطاقة الموردة إذا كان التردد التغيير غير مقبول).

إذا تم تسخين المواد غير المغناطيسية ، فلا يهم ما سبق. لا يؤدي إدخال قطعة عمل مصنوعة من مادة غير مغناطيسية في المحث عمليًا إلى تغيير محاثة المحرِّض ولا يغير تردد الرنين لدائرة التذبذب العاملة ، ولا توجد حاجة لنظام تحكم.

إذا كانت أبعاد قطعة العمل أصغر بكثير من أبعاد المحرِّض ، فإنها أيضًا لا تغير صدى دائرة العمل بشكل كبير.

طباخات التعريفي

مقالة مفصلة: طباخ التعريفي

طباخ التعريفي- موقد كهربائي للمطبخ يقوم بتسخين الأواني المعدنية بالتيارات الدوامية المستحثة الناتجة عن مجال مغناطيسي عالي التردد بتردد 20-100 كيلو هرتز.

يتمتع هذا الموقد بكفاءة عالية مقارنة بعناصر التسخين في المواقد الكهربائية ، حيث يتم إنفاق قدر أقل من الحرارة على تسخين العلبة ، وإلى جانب ذلك ، لا توجد فترة تسريع وتبريد (عندما تضيع الطاقة المولدة ، ولكن لا تمتصها الأطباق ، ).

أفران الصهر التعريفي

مقالة مفصلة: فرن البوتقة التعريفي

أفران الحث (غير الملامسة) للصهر - أفران كهربائية لصهر المعادن وسخونة زائدة ، حيث يحدث التسخين بسبب التيارات الدوامية التي تحدث في بوتقة معدنية (ومعدنية) ، أو في المعدن فقط (إذا لم تكن البوتقة مصنوعة من المعدن ؛ تكون طريقة التسخين هذه أكثر كفاءة إذا كانت البوتقة معزولة بشكل سيئ).

يتم استخدامه في ورش المسابك في المصانع ، وكذلك في ورش الصب الدقيق وورش إصلاح مصانع بناء الآلات للحصول على مصبوبات فولاذية عالية الجودة. من الممكن إذابة المعادن غير الحديدية (البرونز والنحاس والألومنيوم) وسبائكها في بوتقة من الجرافيت. يعمل فرن الحث على مبدأ المحول ، حيث يكون الملف الأساسي عبارة عن محث مبرد بالماء ، ويكون الحمل الثانوي وفي نفس الوقت هو المعدن الموجود في البوتقة. يحدث تسخين وانصهار المعدن بسبب التيارات المتدفقة فيه ، والتي تنشأ تحت تأثير المجال الكهرومغناطيسي الناتج عن المحرِّض.

تاريخ التسخين التعريفي

يعود اكتشاف الحث الكهرومغناطيسي في عام 1831 إلى مايكل فاراداي. عندما يتحرك موصل في مجال المغناطيس ، يتم إحداث EMF فيه ، تمامًا كما يحدث عندما يتحرك المغناطيس ، حيث تتقاطع خطوط القوة مع الدائرة الموصلة. التيار في الدائرة يسمى حثي. تعتمد اختراعات العديد من الأجهزة على قانون الحث الكهرومغناطيسي ، بما في ذلك المحددات - المولدات والمحولات التي تولد وتوزع الطاقة الكهربائية ، والتي تعد الأساس الأساسي للصناعة الكهربائية بأكملها.

في عام 1841 ، صاغ James Joule (وبعيدًا عنه Emil Lenz) تقديرًا كميًا للتأثير الحراري للتيار الكهربائي: "إن قوة الحرارة المنبعثة لكل وحدة حجم للوسط أثناء تدفق التيار الكهربائي تتناسب مع المنتج كثافة التيار الكهربائي وحجم شدة المجال الكهربائي "(قانون جول - لينز). أدى التأثير الحراري للتيار المستحث إلى البحث عن أجهزة تسخين غير ملامس للمعادن. تم إجراء التجارب الأولى على تسخين الفولاذ باستخدام التيار الحثي بواسطة E. Colby في الولايات المتحدة الأمريكية.

أول تشغيل بنجاح ما يسمى ب. تم بناء الفرن الحثي للقناة لصهر الفولاذ في عام 1900 بواسطة Benedicks Bultfabrik في Gysing ، السويد. في المجلة المحترمة في ذلك الوقت "المهندس" في 8 يوليو 1904 ، ظهر الشهير ، حيث تحدث المخترع السويدي المهندس ف. أ. كيلين عن تطوره. تم تشغيل الفرن بواسطة محول أحادي الطور. تم الصهر في بوتقة على شكل حلقة ، ويمثل المعدن الموجود فيه الملف الثانوي لمحول يعمل بتيار 50-60 هرتز.

تم تشغيل أول فرن بقدرة 78 كيلو وات في 18 مارس 1900 وثبت أنه غير اقتصادي للغاية ، حيث كانت سعة الصهر 270 كجم فقط من الفولاذ يوميًا. تم تصنيع الفرن التالي في نوفمبر من نفس العام بسعة 58 كيلوواط وسعة 100 كجم للصلب. أظهر الفرن ربحية عالية ، وكانت قدرة الصهر من 600 إلى 700 كجم من الفولاذ يوميًا. ومع ذلك ، فإن التآكل بسبب التقلبات الحرارية كان عند مستوى غير مقبول ، وتغييرات البطانة المتكررة قللت من الكفاءة الناتجة.

توصل المخترع إلى استنتاج مفاده أنه لتحقيق أقصى أداء للذوبان ، من الضروري ترك جزء كبير من الذوبان أثناء التفريغ ، مما يجنب العديد من المشكلات ، بما في ذلك تآكل البطانة. ظلت هذه الطريقة لصهر الفولاذ بالبقايا ، والتي بدأت تسمى "المستنقع" ، قائمة حتى يومنا هذا في بعض الصناعات التي تستخدم فيها أفران كبيرة السعة.

في مايو 1902 ، تم تشغيل فرن محسن بشكل كبير بسعة 1800 كجم ، وكان التفريغ 1000-1100 كجم ، وكان الرصيد 700-800 كجم ، وكانت الطاقة 165 كيلو وات ، وقد تصل قدرة صهر الفولاذ إلى 4100 كجم في اليوم! إن نتيجة استهلاك الطاقة هذه التي تبلغ 970 كيلووات ساعة / طن تثير الإعجاب بكفاءتها ، والتي لا تقل كثيرًا عن الإنتاجية الحديثة التي تبلغ حوالي 650 كيلو واط ساعة / طن. وفقًا لحسابات المخترع ، من بين استهلاك الطاقة البالغ 165 كيلو وات ، فقد 87.5 كيلو وات ، وكانت الطاقة الحرارية المفيدة 77.5 كيلو وات ، وتم الحصول على كفاءة إجمالية عالية جدًا بنسبة 47 ٪. يتم تفسير الربحية من خلال التصميم الدائري للبوتقة ، مما جعل من الممكن صنع محث متعدد الأدوار بتيار منخفض وبجهد مرتفع - 3000 فولت. الأفران الحديثة ذات البوتقة الأسطوانية أكثر إحكاما ، وتتطلب استثمارات رأسمالية أقل ، وهي أسهل للتشغيل ، ومجهزة بالعديد من التحسينات على مدى مائة عام من تطويرها ، ولكن الكفاءة تزداد بشكل ضئيل. صحيح أن المخترع تجاهل في كتابه حقيقة أن الكهرباء لا تُدفع مقابل الطاقة النشطة ، ولكن مقابل الطاقة الكاملة ، والتي تكون بتردد 50-60 هرتز تقريبًا ضعف الطاقة النشطة. وفي الأفران الحديثة ، يتم تعويض الطاقة التفاعلية بواسطة بنك مكثف.

من خلال اختراعه ، وضع المهندس F. A. Kjellin الأساس لتطوير أفران القناة الصناعية لصهر المعادن غير الحديدية والصلب في البلدان الصناعية في أوروبا وأمريكا. استمر الانتقال من أفران قناة 50-60 هرتز إلى أفران بوتقة حديثة عالية التردد من عام 1900 إلى عام 1940.

نظام التدفئة

من أجل صنع سخان حثي ، يستخدم الحرفيون المطلعون عاكس لحام بسيط يحول الجهد المباشر إلى جهد متناوب. في مثل هذه الحالات ، يتم استخدام كابل به مقطع عرضي 6-8 مم ، ولكنه غير قياسي لآلات اللحام بحجم 2.5 مم.

يجب أن تكون أنظمة التسخين هذه بالضرورة من النوع المغلق ، وأن يكون التحكم تلقائيًا. لمزيد من الأمان ، تحتاج إلى مضخة تدور عبر النظام ، بالإضافة إلى صمام تنفيس الهواء. يجب حماية هذا السخان من الأثاث الخشبي ، وكذلك من الأرضية والسقف على بعد متر واحد على الأقل.

التنفيذ في المنزل

لم تغزو التدفئة التعريفي السوق بعد بشكل كافٍ بسبب التكلفة العالية لنظام التدفئة نفسه. لذلك ، على سبيل المثال ، بالنسبة للمؤسسات الصناعية ، سيكلف مثل هذا النظام 100000 روبل للاستخدام المنزلي - من 25000 روبل. وأعلى. لذلك ، فإن الاهتمام بالدوائر التي تسمح لك بإنشاء سخان حثي محلي الصنع بيديك أمر مفهوم تمامًا.

غلاية التعريفي التدفئة

محول قائم

سيكون العنصر الرئيسي في نظام التسخين التعريفي مع المحول هو الجهاز نفسه ، الذي يحتوي على ملفين أساسيين وثانويين. سوف تتشكل تدفقات الدوامة في الملف الأولي وتخلق مجالًا كهرومغناطيسيًا. سيؤثر هذا المجال على المرحلة الثانوية ، والتي هي ، في الواقع ، سخان حثي ، يتم تنفيذه فعليًا في شكل جسم غلاية التدفئة. إنه الملف الثانوي قصير الدائرة الذي ينقل الطاقة إلى المبرد.

اللف الثانوي ذو الدائرة القصيرة للمحول

العناصر الرئيسية لتركيب التسخين التعريفي هي:

• النواة؛
• لف؛
• نوعان من العزل - العزل الحراري والكهربائي.

النواة عبارة عن أنبوبين مغناطيسيين حديديين بأقطار مختلفة بسماكة جدار لا تقل عن 10 مم ، ملحومة ببعضها البعض. يتم عمل لف حلقي من الأسلاك النحاسية على طول الأنبوب الخارجي. من الضروري فرض 85 إلى 100 دورة بمسافة متساوية بين المنعطفات. ينتج التيار المتردد ، المتغير بمرور الوقت ، تدفقات دوامة في دائرة مغلقة ، والتي تسخن القلب ، ومن ثم المبرد ، عن طريق التسخين بالحث.

استخدام محول لحام عالي التردد

يمكن إنشاء سخان الحث باستخدام عاكس اللحام ، حيث تكون المكونات الرئيسية للدائرة عبارة عن مولد تيار متردد ومحث وعنصر تسخين.

يستخدم المولد لتحويل تردد التيار الرئيسي 50 هرتز إلى تيار تردد أعلى. يتم تطبيق هذا التيار المعدل على محث أسطواني ، حيث يتم استخدام الأسلاك النحاسية كملف.

سلك نحاسي لللف

ينشئ الملف مجالًا مغناطيسيًا متناوبًا ، يتغير متجه مع التردد الذي يحدده المولد. تعمل التيارات الدوامة الناتجة عن المجال المغناطيسي على تسخين العنصر المعدني الذي ينقل الطاقة إلى المبرد. وبالتالي ، يتم تنفيذ مخطط تسخين تعريفي آخر بأيديهم.

يمكن أيضًا إنشاء عنصر تسخين بيديك من سلك معدني مقطوع يبلغ طوله حوالي 5 مم وقطعة من أنبوب بوليمر يتم وضع المعدن فيه. عند تركيب الصمامات في الجزء العلوي والسفلي من الأنبوب ، تحقق من كثافة التعبئة - يجب ألا تكون هناك مساحة خالية. وفقًا للمخطط ، يتم تثبيت حوالي 100 لفة من الأسلاك النحاسية أعلى الأنبوب ، وهو عبارة عن محث متصل بأطراف المولد. يحدث التسخين التعريفي للأسلاك النحاسية بسبب التيارات الدوامة الناتجة عن مجال مغناطيسي متناوب.

ملحوظة: يمكن صنع سخانات الحث افعلها بنفسك وفقًا لأي مخطط ، والشيء الرئيسي الذي يجب تذكره هو أنه من المهم إجراء عزل حراري موثوق ، وإلا ستنخفض كفاءة نظام التدفئة بشكل كبير. .

مزايا الجهاز وعيوبه

إن "إيجابيات" سخان الحث الدوامي عديدة. هذه دائرة بسيطة للإنتاج الذاتي ، والموثوقية المتزايدة ، والكفاءة العالية ، وتكاليف الطاقة المنخفضة نسبيًا ، والعمر التشغيلي الطويل ، واحتمال انخفاض الأعطال ، وما إلى ذلك.

يمكن أن يكون أداء الجهاز مهمًا ؛ يتم استخدام وحدات من هذا النوع بنجاح في صناعة المعادن. فيما يتعلق بمعدل تسخين المبرد ، فإن الأجهزة من هذا النوع تتنافس بثقة مع الغلايات الكهربائية التقليدية ، حيث تصل درجة حرارة الماء في النظام بسرعة إلى المستوى المطلوب.

أثناء تشغيل غلاية الحث ، يهتز السخان قليلاً. يعمل هذا الاهتزاز على التخلص من الترسبات الكلسية وغيرها من الملوثات المحتملة من جدران الأنبوب المعدني ، لذلك نادرًا ما يحتاج هذا الجهاز إلى التنظيف. بالطبع ، يجب حماية نظام التدفئة من هذه الملوثات بواسطة مرشح ميكانيكي.

يقوم ملف الحث بتسخين المعدن (أنبوب أو قطع من الأسلاك) الموضوعة بداخله باستخدام تيارات إيدي عالية التردد ، ولا يلزم الاتصال

يقلل التلامس المستمر مع الماء أيضًا من احتمالية احتراق السخان ، وهي مشكلة شائعة إلى حد ما في الغلايات التقليدية التي تحتوي على عناصر تسخين. على الرغم من الاهتزاز ، تعمل الغلاية بهدوء استثنائي ؛ ولا يلزم عزل إضافي للضوضاء في موقع تركيب الجهاز.

المراجل الحثية جيدة أيضًا لأنها لا تتسرب أبدًا تقريبًا ، إذا تم تركيب النظام بشكل صحيح فقط. يرجع عدم وجود تسربات إلى طريقة عدم التلامس لنقل الطاقة الحرارية إلى السخان. يمكن تسخين المبرد باستخدام التقنية الموضحة أعلاه إلى حالة بخار تقريبًا.

يوفر هذا انتقالًا حراريًا كافيًا لتحفيز الحركة الفعالة لسائل التبريد عبر الأنابيب. في معظم الحالات ، لن يكون من الضروري أن يكون نظام التدفئة مزودًا بمضخة دوران ، على الرغم من أن كل هذا يتوقف على ميزات وتصميم نظام تدفئة معين.

في بعض الأحيان تكون هناك حاجة إلى مضخة دورانية. تثبيت الجهاز سهل نسبيًا. على الرغم من أن هذا سيتطلب بعض المهارات في تركيب الأجهزة الكهربائية وأنابيب التدفئة.

لكن هذا الجهاز المريح والموثوق به عدد من أوجه القصور ، والتي يجب أيضًا أخذها في الاعتبار. على سبيل المثال ، لا تسخن الغلاية المبرد فحسب ، بل تسخن أيضًا مساحة العمل بأكملها المحيطة بها. من الضروري تخصيص غرفة منفصلة لهذه الوحدة وإزالة جميع الكائنات الغريبة منها. بالنسبة لأي شخص ، قد تكون الإقامة الطويلة في المنطقة المجاورة مباشرة لمرجل يعمل غير آمنة.

تتطلب سخانات الحث الكهرباء للعمل. يتم توصيل كل من المعدات محلية الصنع والمصنعة بأنابيب التيار المتردد المنزلية.

الجهاز يحتاج للكهرباء ليعمل. في المناطق التي لا يوجد فيها وصول مجاني لهذه المنفعة الحضارية ، فإن غلاية الحث ستكون عديمة الفائدة. نعم ، وحيث يكون هناك انقطاع متكرر للتيار الكهربائي ، فإنه سيظهر كفاءة منخفضة.

قد يحدث انفجار إذا لم يتم التعامل مع الجهاز بحذر.

إذا ارتفعت درجة حرارة المبرد ، فسوف يتحول إلى بخار. نتيجة لذلك ، سيزداد الضغط في النظام بشكل كبير ، وهو ما لا تستطيع الأنابيب ببساطة تحمله ، وسوف تنفجر. لذلك ، من أجل التشغيل العادي للنظام ، يجب أن يكون الجهاز مزودًا بمقياس ضغط على الأقل ، بل والأفضل - جهاز إغلاق طارئ ، ترموستات ، إلخ.

كل هذا يمكن أن يزيد بشكل كبير من تكلفة غلاية الحث محلية الصنع. على الرغم من أن الجهاز يعتبر صامتًا من الناحية العملية ، إلا أن هذا ليس هو الحال دائمًا. قد تستمر بعض الطرز ، لأسباب مختلفة ، في إصدار بعض الضوضاء. بالنسبة للجهاز العصامي ، تزداد احتمالية حدوث مثل هذه النتيجة.

في تصميم كل من السخانات الحثية المصنوعة في المصنع والمصنوعة منزليًا ، لا توجد مكونات تالفة عمليًا. أنها تدوم لفترة طويلة وتعمل بشكل لا تشوبه شائبة.

المراجل التعريفي محلية الصنع

يتكون أبسط مخطط للجهاز ، الذي يتم تجميعه ، من قطعة من الأنابيب البلاستيكية ، في التجويف الذي يتم فيه وضع عناصر معدنية مختلفة لإنشاء قلب. يمكن أن يكون سلكًا رفيعًا غير قابل للصدأ ملفوفًا إلى كرات ، ومقطع إلى قطع صغيرة من الأسلاك - قضيب سلكي بقطر 6-8 مم ، أو حتى مثقاب بقطر يتوافق مع الحجم الداخلي للأنبوب. في الخارج ، يتم لصق عصي الألياف الزجاجية عليها ، ويتم لف سلك بسمك 1.5-1.7 مم في عازل زجاجي. يبلغ طول السلك حوالي 11 م ويمكن دراسة تقنية التصنيع بمشاهدة الفيديو:

ثم تم اختبار السخان الحثي محلي الصنع عن طريق ملئه بالماء وتوصيله بموقد الحث ORION المصنوع في المصنع بقوة 2 كيلو وات بدلاً من المحرِّض القياسي. تظهر نتائج الاختبار في الفيديو التالي:

يوصي أسياد آخرون بأخذ محول لحام منخفض الطاقة كمصدر عن طريق توصيل أطراف الملف الثانوي بأطراف الملف. إذا كنت تدرس بعناية العمل الذي قام به المؤلف ، فستظهر الاستنتاجات التالية:

• قام المؤلف بعمل جيد وعمل منتجه بالطبع.
• لم يتم إجراء حسابات لسمك السلك وعدد وقطر لفات الملف. تم أخذ معلمات اللف بالقياس مع الموقد ، على التوالي ، لن يكون سخان المياه التعريفي أعلى من 2 كيلو واط.
• في أفضل الأحوال ، ستكون الوحدة محلية الصنع قادرة على تسخين المياه لمشعات تدفئة تبلغ كل واحدة منهما 1 كيلو وات ، وهذا يكفي لتسخين غرفة واحدة. في أسوأ الأحوال ، سيكون التسخين ضعيفًا أو يختفي تمامًا ، لأن الاختبارات أجريت دون تدفق سائل التبريد.

من الصعب استخلاص استنتاجات أكثر دقة بسبب نقص المعلومات حول الاختبارات الإضافية للجهاز. يتم عرض طريقة أخرى لتنظيم تسخين المياه التعريفي للتدفئة في الفيديو التالي:

يعمل المبرد الملحوم من عدة أنابيب معدنية كنواة خارجية للتيارات الدوامية الناتجة عن ملف من نفس موقد الحث. والاستنتاجات هي كما يلي:

• لا تتجاوز الطاقة الحرارية للسخان الناتج الطاقة الكهربائية للوحة.
• تم اختيار عدد وحجم الأنابيب بشكل عشوائي ، ولكن تم توفير سطح كافٍ لنقل الحرارة المتولدة من التيارات الدوامية.
• أثبت مخطط السخان التعريفي هذا نجاحه في الحالة المحددة عندما تكون الشقة محاطة بمباني الشقق الأخرى المدفئة. بالإضافة إلى ذلك ، لم يُظهر المؤلف تشغيل التركيب في موسم البرد مع تثبيت درجة حرارة الهواء في الغرف.

لتأكيد الاستنتاجات التي تم التوصل إليها ، يُقترح مشاهدة مقطع فيديو حاول فيه المؤلف استخدام سخان مماثل في مبنى منفصل معزول:

مبدأ التشغيل

التسخين التعريفي هو تسخين المواد بواسطة التيارات الكهربائية التي يسببها مجال مغناطيسي متناوب. لذلك ، هذا هو تسخين المنتجات المصنوعة من المواد الموصلة (الموصلات) بواسطة المجال المغناطيسي للمحثات (مصادر المجال المغناطيسي المتناوب).

يتم تنفيذ التسخين التعريفي على النحو التالي. يتم وضع قطعة عمل موصلة للكهرباء (معدن ، جرافيت) في ما يسمى بالمحث ، وهو واحد أو أكثر من لفات الأسلاك (غالبًا نحاسية). يتم تحفيز التيارات القوية ذات الترددات المختلفة (من عشرات هرتز إلى عدة ميغا هرتز) في المحرِّض بمساعدة مولد خاص ، ونتيجة لذلك ينشأ مجال كهرومغناطيسي حول المحث. يستحث المجال الكهرومغناطيسي التيارات الدوامة في قطعة العمل. تقوم تيارات إيدي بتسخين قطعة العمل تحت تأثير حرارة الجول.

النظام الفارغ للمحث هو محول عديم النواة يكون فيه المحث هو الملف الأساسي. قطعة العمل ، كما كانت ، عبارة عن لف ثانوي قصير الدائرة. يتم إغلاق التدفق المغناطيسي بين اللفات في الهواء.

عند التردد العالي ، يتم إزاحة التيارات الدوامة بواسطة المجال المغناطيسي الذي تشكله إلى طبقات سطح رقيقة من قطعة العمل Δ (تأثير الجلد) ، ونتيجة لذلك تزداد كثافتها بشكل حاد ويتم تسخين قطعة العمل. يتم تسخين الطبقات الأساسية للمعدن بسبب التوصيل الحراري. ليس التيار هو المهم ، ولكن كثافة التيار العالية. في طبقة الجلد Δ ، تزداد كثافة التيار همرات بالنسبة للكثافة الحالية في قطعة العمل ، بينما يتم إطلاق 86.4٪ من الحرارة من إجمالي إطلاق الحرارة في طبقة الجلد. يعتمد عمق طبقة الجلد على تردد الإشعاع: فكلما زاد التردد ، كانت طبقة الجلد أرق. يعتمد أيضًا على النفاذية المغناطيسية النسبية μ لمادة قطعة العمل.

بالنسبة للحديد والكوبالت والنيكل والسبائك المغناطيسية عند درجات حرارة أقل من نقطة كوري ، فإن قيمة μ تتراوح من عدة مئات إلى عشرات الآلاف. بالنسبة للمواد الأخرى (المواد المنصهرة ، المعادن غير الحديدية ، مواد الانصهار منخفضة الانصهار السائلة ، الجرافيت ، الخزف الموصّل كهربائيًا ، إلخ) ، فإن μ تساوي واحدًا تقريبًا.

صيغة لحساب عمق الجلد بالملم:

Δ = 103ρμπf (\ displaystyle \ Delta = 10 ^ (3) (\ sqrt (\ frac (\ rho) (\ mu \ pi f)))),

أين ρ - مقاومة كهربائية محددة لمادة قطعة العمل عند درجة حرارة المعالجة ، أوم م ، F- تردد المجال الكهرومغناطيسي الناتج عن المحرِّض ، هرتز.

على سبيل المثال ، عند تردد 2 ميجاهرتز ، يبلغ عمق قشرة النحاس حوالي 0.047 مم ، للحديد ≈ 0.0001 مم.

يصبح المحرِّض ساخنًا جدًا أثناء التشغيل ، حيث يمتص إشعاعه الخاص. بالإضافة إلى ذلك ، تمتص الإشعاع الحراري من قطعة العمل الساخنة. يصنعون محاثات من أنابيب نحاسية مبردة بالماء. يتم توفير المياه عن طريق الشفط - وهذا يضمن السلامة في حالة حدوث حرق أو إزالة ضغط أخرى للمحث.

مبدأ التشغيل

تستخدم وحدة الصهر في فرن الحث لتسخين مجموعة متنوعة من المعادن والسبائك. يتكون التصميم الكلاسيكي من العناصر التالية:

1. مضخة الصرف.
2. محث مبرد بالماء.
3. إطار من الفولاذ المقاوم للصدأ أو الألومنيوم.
4. منطقة التماس.
5. الموقد مصنوع من الخرسانة المقاومة للحرارة.
6. دعم مع الاسطوانة الهيدروليكية ووحدة التحميل.

يعتمد مبدأ العملية على إنشاء تيارات فوكو المستحثة بالدوامة. كقاعدة عامة ، أثناء تشغيل الأجهزة المنزلية ، تتسبب هذه التيارات في حدوث أعطال ، ولكن في هذه الحالة يتم استخدامها لتسخين الشحنة إلى درجة الحرارة المطلوبة. تبدأ جميع الأجهزة الإلكترونية تقريبًا في التسخين أثناء التشغيل. هذا العامل السلبي في استخدام الكهرباء يستخدم بكامل طاقته.

مزايا الجهاز

تم استخدام فرن الصهر بالحث مؤخرًا نسبيًا. يتم تركيب أفران المجمرة المفتوحة الشهيرة والأفران العالية وأنواع أخرى من المعدات في مواقع الإنتاج. يتميز فرن صهر المعدن بالمزايا التالية:

1. يتيح لك تطبيق مبدأ الحث جعل الجهاز مضغوطًا. هذا هو السبب في عدم وجود مشاكل في وضعها في غرف صغيرة. ومن الأمثلة على ذلك الأفران العالية ، التي لا يمكن تركيبها إلا في أماكن معدة.
2. تشير نتائج الدراسات التي أجريت إلى أن الكفاءة تقترب من 100٪.
3. سرعة ذوبان عالية. يحدد مؤشر الكفاءة العالية أن تسخين المعدن يستغرق وقتًا أقل مقارنةً بالأفران الأخرى.
4. يمكن أن تؤدي بعض الأفران أثناء الصهر إلى تغيير في التركيب الكيميائي للمعدن. يأخذ الحث المرتبة الأولى من حيث نقاء الذوبان. تقوم تيارات فوكو المتولدة بتسخين قطعة العمل من الداخل ، مما يلغي إمكانية الدخول في تكوين شوائب مختلفة.

إنها الميزة الأخيرة التي تحدد انتشار فرن الحث في المجوهرات ، حيث يمكن حتى للتركيز الصغير من الشوائب الأجنبية أن يؤثر سلبًا على النتيجة.

نظرًا لاكتشاف M. Faraday لظاهرة الحث الكهرومغناطيسي في عام 1831 ، شهد العالم عددًا كبيرًا من الأجهزة التي تسخن الماء والوسائط الأخرى.

لأن هذا الاكتشاف قد تحقق ، يستخدمه الناس يوميًا في الحياة اليومية:

• غلاية كهربائية مع سخان قرص لتسخين المياه ؛
• فرن متعدد الطهي
• موقد الحث
• أفران ميكروويف (موقد) ؛
• سخان؛
• عمود التسخين.

أيضًا ، يتم تطبيق الفتحة على الطارد (غير ميكانيكي). في السابق ، كان يستخدم على نطاق واسع في علم المعادن والصناعات الأخرى المتعلقة بمعالجة المعادن. يعمل المرجل الاستقرائي للمصنع على مبدأ عمل التيارات الدوامة على قلب خاص موجود في داخل الملف. تيارات فوكو إيدي سطحية ، لذلك من الأفضل أن تأخذ أنبوبًا معدنيًا مجوفًا كقلب يمر من خلاله عنصر المبرد.

يحدث حدوث التيارات الكهربائية بسبب إمداد الملف بجهد متناوب ، مما يتسبب في ظهور مجال مغناطيسي كهربائي متناوب ، والذي يغير الجهد 50 مرة / ثانية. بتردد صناعي قياسي يبلغ 50 هرتز.

في الوقت نفسه ، تم تصميم ملف الحث Ruhmkorff بطريقة يمكن توصيله مباشرة بأنابيب التيار المتردد. في الإنتاج ، يتم استخدام التيارات الكهربائية عالية التردد لمثل هذا التسخين - حتى 1 ميجاهرتز ، لذلك من الصعب جدًا تشغيل الجهاز عند 50 هرتز. يتم حساب سماكة السلك وعدد لفات اللف التي يستخدمها الجهاز بشكل منفصل لكل وحدة وفقًا لطريقة خاصة لإخراج الحرارة المطلوب. يجب أن تعمل الوحدة القوية محلية الصنع بكفاءة ، وأن تسخن المياه المتدفقة عبر الأنبوب بسرعة ولا تسخن.

تستثمر المنظمات بشكل كبير في تطوير وتنفيذ مثل هذه المنتجات ، لذلك:

• تم حل جميع المهام بنجاح ؛
• كفاءة جهاز التسخين 98٪ ؛
• وظائف دون انقطاع.

بالإضافة إلى أعلى كفاءة ، لا يسع المرء إلا أن يجذب السرعة التي يحدث بها تسخين الوسط الذي يمر عبر اللب. على التين. يقترح مخطط عمل سخان المياه التعريفي الذي تم إنشاؤه في المصنع. يحتوي هذا المخطط على وحدة علامة تجارية VIN ، يتم إنتاجها بواسطة مصنع إيجيفسك.

تعتمد المدة التي ستعمل فيها الوحدة فقط على مدى إحكام الهيكل وعدم تلف عزل لفات السلك ، وهذه فترة مهمة إلى حد ما ، وفقًا للشركة المصنعة - تصل إلى 30 عامًا.

لكل هذه المزايا التي يمتلكها الجهاز بنسبة 100٪ ، فأنت بحاجة إلى دفع الكثير من المال ، فالمحث ، سخان المياه المغناطيسي هو الأغلى من بين جميع أنواع تركيبات التدفئة. لذلك ، يفضل العديد من الحرفيين تجميع وحدة اقتصادية للغاية للتدفئة بأنفسهم.

قواعد لتصنيع المعدات بشكل مستقل

لكي يعمل تركيب التسخين التعريفي بشكل صحيح ، يجب أن يتوافق التيار لمثل هذا المنتج مع الطاقة (يجب أن يكون 15 أمبير على الأقل ، إذا لزم الأمر ، يمكن أن يكون أكثر).

• يجب قطع السلك إلى قطع لا تزيد عن خمسة سنتيمترات. هذا ضروري للتدفئة الفعالة في مجال التردد العالي.
• يجب ألا يكون قطر الجسم أصغر من السلك المُجهز ، وأن يكون له جدران سميكة.
• للتوصيل بشبكة التدفئة ، يتم توصيل محول خاص بجانب واحد من الهيكل.
• يجب وضع شبكة في أسفل الأنبوب لمنع السلك من السقوط.
• هذا الأخير مطلوب بكمية تملأ المساحة الداخلية بالكامل.
• التصميم مغلق ، يتم وضع محول.
• ثم يتم إنشاء ملف من هذا الأنبوب. للقيام بذلك ، لفه بسلك مُعد بالفعل. يجب مراعاة عدد الدورات: الحد الأدنى 80 ، الحد الأقصى 90.
• بعد الاتصال بنظام التدفئة ، يتم سكب الماء في الجهاز. الملف متصل بالعاكس المعد.
• تم تركيب مضخة مياه.
• تم تركيب وحدة التحكم في درجة الحرارة.

وبالتالي ، فإن حساب التسخين التعريفي سيعتمد على المعلمات التالية: الطول والقطر ودرجة الحرارة ووقت المعالجة

انتبه إلى محاثة الإطارات المؤدية إلى المحرِّض ، والتي يمكن أن تكون أعلى بكثير من المحرِّض نفسه.

تسخين بالحث عالي الدقة

هذا التسخين له أبسط مبدأ ، لأنه عدم الاتصال. يتيح التسخين النبضي عالي التردد تحقيق أعلى درجات الحرارة ، حيث يمكن معالجة أصعب المعادن في الصهر. لإجراء التسخين بالحث ، من الضروري إنشاء الجهد المطلوب بجهد 12 فولت (فولت) وتردد الحث في المجالات الكهرومغناطيسية.

يمكن القيام بذلك في جهاز خاص - مغو. يتم تشغيله بالكهرباء من مصدر طاقة صناعي بسرعة 50 هرتز.

من الممكن استخدام مصادر الطاقة الفردية لهذا - المحولات / المولدات. أبسط جهاز للجهاز منخفض التردد هو لولب (موصل معزول) ، يمكن وضعه داخل أنبوب معدني أو لفه حوله. تقوم التيارات الجارية بتسخين الأنبوب ، والذي ، في المستقبل ، يعطي الحرارة لغرفة المعيشة.

لا يعد استخدام التسخين التعريفي عند الترددات الدنيا ظاهرة متكررة. المعالجة الأكثر شيوعًا للمعادن بتردد أعلى أو متوسط. تتميز هذه الأجهزة بحقيقة أن الموجة المغناطيسية تذهب إلى السطح حيث تتحلل. يتم تحويل الطاقة إلى حرارة. لكي يكون التأثير أفضل ، يجب أن يكون لكلا المكونين شكل مماثل. أين يتم تطبيق الحرارة؟

اليوم ، استخدام التدفئة عالية التردد منتشر على نطاق واسع:

• لصهر المعادن ولحامها بطريقة غير ملامسة ؛
• الصناعات الهندسية؛
• تجارة المجوهرات
• تكوين عناصر صغيرة (ألواح) يمكن أن تتلف عند استخدام تقنيات أخرى ؛
• تصلب أسطح الأجزاء ، تكوينات مختلفة ؛
• المعالجة الحرارية للأجزاء
• الممارسة الطبية (تطهير الأجهزة / الأدوات).

يمكن للتدفئة أن تحل العديد من المشاكل.

ما هو التسخين التعريفي

كيف يعمل سخان المياه التعريفي.

يعمل جهاز الحث على الطاقة المتولدة من المجال الكهرومغناطيسي. يمتصه الناقل الحراري ، ثم يعطيه إلى المبنى:

1. ينشئ مغو مجالًا كهرومغناطيسيًا في سخان المياه هذا. هذا ملف سلك أسطواني متعدد الأدوار.
2. يتدفق من خلاله تيار كهربائي متناوب حول الملف يولد مجالًا مغناطيسيًا.
3. يتم وضع خطوطها بشكل عمودي على ناقل التدفق الكهرومغناطيسي. عند نقلهم ، يعيدون إنشاء دائرة مغلقة.
4. تعمل التيارات الدوامة الناتجة عن التيار المتردد على تحويل طاقة الكهرباء إلى حرارة.

يتم إنفاق الطاقة الحرارية أثناء التسخين التعريفي بشكل ضئيل وبمعدل تسخين منخفض. بفضل هذا ، يقوم جهاز الحث بإحضار الماء لنظام التدفئة إلى درجة حرارة عالية في فترة زمنية قصيرة.

ميزات الجهاز

التيار الكهربائي متصل بالملف الأساسي.

يتم التسخين التعريفي باستخدام محول. يتكون من زوج من اللفات:

• خارجي (أساسي) ؛
• داخلي قصير الدائرة (ثانوي).

تحدث تيارات إيدي في الجزء العميق من المحولات. يعيدون توجيه المجال الكهرومغناطيسي الناشئ إلى الدائرة الثانوية. يؤدي في نفس الوقت وظيفة الجسم ويعمل كعنصر تسخين للماء.

مع زيادة كثافة التدفقات الدوامة الموجهة إلى اللب ، فإنها تسخن نفسها أولاً ، ثم العنصر الحراري بأكمله.

لتوفير الماء البارد وإزالة المبرد المحضر إلى نظام التدفئة ، تم تجهيز سخان الحث بزوج من الأنابيب:

1. يتم تثبيت الجزء السفلي على مدخل مصدر المياه.
2. أنبوب الفرع العلوي - إلى قسم الإمداد بنظام التدفئة.

ما العناصر التي يتكون منها الجهاز وكيف يعمل

يتكون سخان المياه التعريفي من العناصر الهيكلية التالية:

صورة	عقدة هيكلية
	اداة الحث. يتكون من العديد من لفائف الأسلاك النحاسية. يولدون مجالًا كهرومغناطيسيًا.
	عنصر تسخين. هذا أنبوب مصنوع من المعدن أو الأسلاك الفولاذية الزركشة الموضوعة داخل المحرِّض.
	مولد كهرباء. يحول الكهرباء المنزلية إلى تيار كهربائي عالي التردد. يمكن لعب دور المولد بواسطة عاكس من آلة اللحام.

مخطط تشغيل نظام التدفئة مع سخان المياه التعريفي.

عندما تتفاعل جميع مكونات الجهاز ، يتم توليد الطاقة الحرارية وتحويلها إلى الماء.مخطط تشغيل الوحدة كالتالي:

1. ينتج المولد تيارًا كهربائيًا عالي التردد. ثم يمررها إلى ملف التعريفي.
2. بعد أن أدركت التيار ، قامت بتحويله إلى مجال مغناطيسي كهربائي.
3. يتم تسخين السخان ، الموجود داخل الملف ، بفعل تدفقات الدوامة التي تظهر بسبب تغير في متجه المجال المغناطيسي.
4. يتم تسخين الماء المتداول داخل العنصر بواسطته. ثم يدخل في نظام التدفئة.

مزايا وعيوب طريقة التسخين التعريفي

الوحدة مدمجة وتشغل مساحة صغيرة.

تتمتع سخانات الحث بهذه المزايا:

• مستوى عال من الكفاءة
• لا تحتاج إلى صيانة متكررة ؛
• يشغلون مساحة صغيرة ؛
• بسبب اهتزازات المجال المغناطيسي ، لا يستقر المقياس بداخلها ؛
• الأجهزة صامتة
• أنها آمنة؛
• بسبب ضيق السكن ، لا توجد تسربات ؛
• تشغيل السخان آلي بالكامل ؛
• الوحدة صديقة للبيئة ، لا ينبعث منها السخام أو السخام أو أول أكسيد الكربون ، إلخ.

في الصورة - غلاية تحريض تسخين المياه في المصنع.

العيب الرئيسي للجهاز هو التكلفة العالية لموديلات المصنع..

ومع ذلك ، يمكن تسوية هذا العيب إذا قمت بتجميع سخان الحث بيديك. تم تركيب الوحدة من عناصر يسهل الوصول إليها ، وسعرها منخفض.

فوائد استخدام جميع أنواع السخانات التعريفي

السخان الحثي له مزايا لا شك فيها وهو الرائد بين جميع أنواع الأجهزة. تتكون هذه الميزة مما يلي:

• تستهلك كهرباء أقل ولا تلوث البيئة.
• سهل التشغيل ، يوفر عملًا عالي الجودة ويسمح لك بالتحكم في العملية.
• يوفر التسخين عبر جدران الغرفة درجة نقاء خاصة والقدرة على الحصول على سبائك فائقة النقاء ، بينما يمكن إجراء الصهر في أجواء مختلفة ، بما في ذلك الغازات الخاملة وفي الفراغ.
• بفضل مساعدتها ، يمكن تسخين التفاصيل بشكل موحد من أي شكل أو تسخين انتقائي.
• أخيرًا ، تعتبر سخانات الحث عالمية ، مما يسمح باستخدامها في كل مكان ، لتحل محل التركيبات القديمة المستهلكة للطاقة وغير الفعالة.

عند صنع سخان حثي بيديك ، يجب أن تقلق بشأن سلامة الجهاز. للقيام بذلك ، من الضروري الاسترشاد بالقواعد التالية التي تزيد من مستوى موثوقية النظام العام:

1. يجب إدخال صمام أمان في نقطة الإنطلاق العلوية لتخفيف الضغط الزائد. خلاف ذلك ، إذا فشلت مضخة الدوران ، فسوف ينفجر القلب ببساطة تحت تأثير البخار. كقاعدة عامة ، يوفر مخطط سخان الحث البسيط مثل هذه اللحظات.
2. العاكس متصل بالشبكة فقط من خلال RCD. يعمل هذا الجهاز في المواقف الحرجة وسيساعد على تجنب حدوث ماس كهربائي.
3. يجب تأريض محول اللحام عن طريق توجيه الكابل إلى دائرة معدنية خاصة مثبتة في الأرض خلف جدران الهيكل.
4. يجب وضع جسم السخان الحثي على ارتفاع 80 سم فوق الأرض. علاوة على ذلك ، يجب أن تكون المسافة إلى السقف 70 سم على الأقل ، وإلى قطع الأثاث الأخرى - أكثر من 30 سم.
5. يعد السخان الحثي مصدرًا لمجال كهرومغناطيسي قوي جدًا ، لذلك يجب إبقاء هذا التثبيت بعيدًا عن أماكن المعيشة ومرفقات الحيوانات الأليفة.

رسم تخطيطي لسخان التعريفي

بفضل اكتشاف M. Faraday في عام 1831 لظاهرة الحث الكهرومغناطيسي ، ظهرت في حياتنا الحديثة العديد من الأجهزة التي تسخن الماء والوسائط الأخرى. نستخدم كل يوم غلاية كهربائية مع سخان قرصي ، وطباخ متعدد الطهي ، وموقد الحث ، حيث تمكنا في عصرنا فقط من تحقيق هذا الاكتشاف في الحياة اليومية. في السابق ، كان يستخدم في الصناعات المعدنية وغيرها من الصناعات المعدنية.

تستخدم غلاية الحث في المصنع في عملها مبدأ عمل التيارات الدوامة على قلب معدني موضوعة داخل الملف. تيارات فوكو إيدي ذات طبيعة سطحية ، لذلك من المنطقي استخدام أنبوب معدني مجوف كقلب ، يتدفق من خلاله المبرد الساخن.

مبدأ تشغيل السخان التعريفي

يرجع حدوث التيارات إلى إمداد الملف بجهد كهربائي متناوب ، مما يتسبب في ظهور مجال كهرومغناطيسي متناوب يغير الإمكانات 50 مرة في الثانية بتردد صناعي عادي قدره 50 هرتز. في الوقت نفسه ، تم تصميم ملف الحث بطريقة يمكن توصيله مباشرة بأنابيب التيار المتردد. في الصناعة ، تُستخدم التيارات عالية التردد لمثل هذا التسخين - حتى 1 ميجاهرتز ، لذلك ليس من السهل تشغيل الجهاز بتردد 50 هرتز.

يتم حساب سماكة السلك النحاسي وعدد لفات اللف المستخدمة بواسطة سخانات المياه الحثية بشكل منفصل لكل وحدة باستخدام طريقة خاصة لإخراج الحرارة المطلوبة. يجب أن يعمل المنتج بكفاءة ، وأن يسخن الماء المتدفق عبر الأنبوب بسرعة وفي نفس الوقت لا يسخن. تستثمر الشركات الكثير من الأموال في تطوير وتنفيذ مثل هذه المنتجات ، لذلك يتم حل جميع المهام بنجاح ، ومؤشر كفاءة السخان هو 98٪.

بالإضافة إلى الكفاءة العالية ، فإن السرعة التي يتم بها تسخين الوسط الذي يتدفق عبر القلب جذابة بشكل خاص. يوضح الشكل رسمًا تخطيطيًا لتشغيل سخان الحث المصنوع في المصنع. يتم استخدام مثل هذا المخطط في وحدات العلامة التجارية المعروفة "VIN" ، التي ينتجها مصنع إيجيفسك.

مخطط تشغيل السخان

تعتمد متانة المولد الحراري فقط على إحكام العلبة وسلامة عزل لفات السلك ، وقد تبين أن هذه فترة طويلة إلى حد ما ، كما يعلن المصنعون - تصل إلى 30 عامًا. لكل هذه المزايا التي تمتلكها هذه الأجهزة فعليًا ، عليك أن تدفع الكثير من المال ، فسخان المياه التعريفي هو الأغلى من بين جميع أنواع التركيبات الكهربائية للتدفئة. لهذا السبب ، بدأ بعض الحرفيين في تصنيع جهاز منزلي الصنع لاستخدامه في تدفئة المنزل.

عملية التصنيع DIY

ستكون الأدوات التالية مفيدة للعمل:

• محول اللحام
• تيار توليد اللحام بقوة 15 أمبير.

ستحتاج أيضًا إلى سلك نحاسي ملفوف حول قلب الجسم. الجهاز سيكون بمثابة مغو. يتم توصيل جهات الاتصال السلكية بأطراف العاكس بحيث لا يتم تشكيل أي تقلبات. يجب أن تكون قطعة المادة اللازمة لتجميع اللب بالطول الصحيح. في المتوسط ​​\ u200b \ u200b ، يبلغ عدد الدورات 50 ، ويبلغ قطر السلك 3 ملم.

سلك نحاسي بأقطار مختلفة للتصفية

الآن دعنا ننتقل إلى الجوهر. في دوره سيكون أنبوب بوليمر مصنوع من البولي إيثيلين. يمكن لهذا النوع من البلاستيك تحمل درجات حرارة عالية جدًا. القطر الأساسي - 50 ملم ، سمك الجدار - 3 ملم على الأقل. يستخدم هذا الجزء كمقياس يتم فيه لف سلك نحاسي ، مكونًا محثًا. يمكن لأي شخص تقريبًا تجميع أبسط سخان مياه بالحث.

سترى على الفيديو طريقة - كيفية تنظيم التسخين التعريفي للمياه للتدفئة:

الخيار الأول

يتم قطع السلك إلى شرائح 50 مم ، ويمتلئ بها أنبوب بلاستيكي. لمنعه من الانسكاب خارج الأنبوب ، قم بتوصيل الأطراف بشبكة سلكية. في النهايات ، يتم وضع المحولات من الأنبوب ، في المكان الذي يتم فيه توصيل السخان.

يتم لف لف على جسم الأخير بسلك نحاسي. لهذا الغرض ، تحتاج إلى حوالي 17 مترًا من الأسلاك: تحتاج إلى عمل 90 لفة ، وقطر الأنبوب 60 ملم. 3.14 × 60 × 90 = 17 م.

من المهم أن تعرف! عند التحقق من تشغيل الجهاز ، تأكد من وجود ماء (مبرد) فيه. خلاف ذلك ، سوف يذوب جسم الجهاز بسرعة.
. تحطم الأنبوب في خط الأنابيب

السخان متصل بالعاكس. يبقى ملء الجهاز بالماء وتشغيله. كل شيء جاهز!

تحطم الأنبوب في خط الأنابيب. السخان متصل بالعاكس. يبقى ملء الجهاز بالماء وتشغيله. كل شيء جاهز!

الخيار الثاني

هذا الخيار أسهل بكثير. يتم تحديد مقطع مستقيم بحجم متر على الجزء الرأسي من الأنبوب. يجب تنظيفه بعناية من الطلاء باستخدام ورق الصنفرة. علاوة على ذلك ، فإن هذا الجزء من الأنبوب مغطى بثلاث طبقات من القماش الكهربائي. ملف التعريفي ملفوف بسلك نحاسي. نظام الاتصال بالكامل معزول جيدًا. يمكنك الآن توصيل محول اللحام واكتمال عملية التجميع.

ملف التعريفي ملفوفة بالأسلاك النحاسية

قبل أن تبدأ في صنع سخان مياه بيديك ، يُنصح بالتعرف على خصائص منتجات المصنع ودراسة رسوماتها. سيساعد ذلك على فهم البيانات الأولية للمعدات محلية الصنع وتجنب الأخطاء المحتملة.

الخيار الثالث

لجعل السخان بهذه الطريقة أكثر تعقيدًا ، تحتاج إلى استخدام اللحام. للعمل ، ما زلت بحاجة إلى محول ثلاثي الطور. يجب أن يتم لحام أنبوبين في بعضهما البعض ، بحيث يكون بمثابة سخان ولب. يتم جرح ملف على جسم المحث. وهذا يزيد من أداء الجهاز الذي يتميز بحجمه الصغير وهو مناسب جدًا لاستخدامه في المنزل.

لف على جسم المحرِّض

لإمداد المياه وتصريفها ، يتم لحام أنبوبين فرعيين في جسم المحث. من أجل عدم فقد الحرارة ومنع التسرب المحتمل للتيار ، يجب عمل العزل. سيقضي على المشكلات الموضحة أعلاه ، ويزيل تمامًا ظهور الضوضاء أثناء تشغيل المرجل.

اعتمادًا على ميزات التصميم ، يتم تمييز أفران الحث الأرضية وسطح المكتب. بغض النظر عن الخيار الذي تم اختياره ، هناك عدة قواعد أساسية للتثبيت:

1. عندما تكون المعدات قيد التشغيل ، تتعرض شبكة الطاقة لحمل كبير. من أجل استبعاد احتمال حدوث ماس كهربائي بسبب تآكل العزل ، يجب إجراء تأريض عالي الجودة أثناء التثبيت.
2. يحتوي التصميم على دائرة تبريد مائي ، مما يلغي إمكانية ارتفاع درجة حرارة العناصر الرئيسية. هذا هو السبب في أنه من الضروري ضمان ارتفاع موثوق في الماء.
3. إذا تم تركيب فرن سطح مكتب ، فينبغي الانتباه إلى استقرار القاعدة المستخدمة.
4. فرن صهر المعدن عبارة عن جهاز كهربائي معقد ، يجب أن يتبع تركيبه جميع توصيات الشركة المصنعة. يتم إيلاء اهتمام خاص لمعلمات مصدر الطاقة ، والتي يجب أن تتطابق مع طراز الجهاز.
5. لا تنس أنه يجب أن يكون هناك مساحة كبيرة جدًا حول الفرن. أثناء التشغيل ، حتى الذوبان الصغير من حيث الحجم والكتلة يمكن أن يتناثر بطريق الخطأ من القالب. عند درجات حرارة تزيد عن 1000 درجة مئوية ، سوف يتسبب ذلك في أضرار لا يمكن إصلاحها للمواد المختلفة ، وقد يتسبب أيضًا في نشوب حريق.

قد يصبح الجهاز ساخنًا جدًا أثناء التشغيل. هذا هو السبب في أنه لا ينبغي أن يكون هناك أي مواد قابلة للاشتعال أو متفجرة في مكان قريب. بالإضافة إلى ذلك ، وفقًا لأنظمة السلامة من الحرائق ، يجب أن يكون في مكان قريب يتم تركيب درع حريق.

لوائح السلامة

بالنسبة لأنظمة التدفئة التي تستخدم التسخين التعريفي ، من المهم اتباع بعض القواعد لتجنب التسربات وفقدان الكفاءة واستهلاك الطاقة والحوادث. . تتطلب أنظمة التسخين بالحث صمام أمان لتحرير الماء والبخار في حالة فشل المضخة.


لمنع حدوث أعطال في تشغيل الشبكة الكهربائية ، يوصى بتوصيل غلاية تعمل بأيديهم بالتدفئة التعريفي وفقًا للمخططات المقترحة بخط إمداد منفصل ، يكون المقطع العرضي للكابل منه 5 مم 2 على الأقل

قد لا تتمكن الأسلاك العادية من تحمل استهلاك الطاقة المطلوب.

1. تتطلب أنظمة التسخين بالحث صمام أمان لتحرير الماء والبخار في حالة فشل المضخة.
2. مطلوب مقياس ضغط و RCD للتشغيل الآمن لنظام التدفئة افعل ذلك بنفسك.
3. إن وجود عزل أرضي وكهربائي لنظام التدفئة التعريفي بأكمله سيمنع حدوث صدمة كهربائية.
4. من أجل تجنب الآثار الضارة للمجال الكهرومغناطيسي على جسم الإنسان ، من الأفضل أخذ مثل هذه الأنظمة خارج المنطقة السكنية ، حيث يجب مراعاة قواعد التثبيت ، والتي بموجبها يجب وضع جهاز التسخين التعريفي على مسافة 80 سم من الأفقي (الأرضية والسقف) و 30 سم من الأسطح الرأسية.
5. قبل تشغيل النظام ، تأكد من التحقق من وجود سائل التبريد.
6. لمنع حدوث أعطال في الشبكة الكهربائية ، يوصى بتوصيل غلاية التدفئة التعريفي افعلها بنفسك وفقًا للمخططات المقترحة بخط إمداد منفصل ، يكون المقطع العرضي للكابل منه 5 مم 2 على الأقل. قد لا تتمكن الأسلاك العادية من تحمل استهلاك الطاقة المطلوب.

صنع تركيبات متطورة

من الصعب إجراء تركيب تدفئة HDTV بيديك ، لكنه يخضع لهواة الراديو ، لأنك ستحتاج إلى دائرة متعددة الهزاز لتجميعها. مبدأ التشغيل مشابه - التيارات الدوامة الناشئة عن تفاعل حشو المعدن في وسط الملف وحقله المغناطيسي العالي يسخن السطح.

تصميم تركيبات HDTV

نظرًا لأن الملفات الصغيرة تنتج تيارًا يبلغ حوالي 100 أمبير ، فسيلزم ربط السعة الرنانة بها لموازنة الدفع الحثي. هناك نوعان من دوائر العمل لتسخين HDTV عند 12 فولت:

• متصل بالطاقة الكهربائية.

• الكهربائية المستهدفة
• متصل بالطاقة الكهربائية.

في الحالة الأولى ، يمكن تركيب جهاز HDTV صغير في غضون ساعة. حتى في حالة عدم وجود شبكة 220 فولت ، يمكنك استخدام مثل هذا المولد في أي مكان ، ولكن إذا كان لديك بطاريات سيارات كمصادر للطاقة. بالطبع ، إنها ليست قوية بما يكفي لصهر المعدن ، لكنها قادرة على التسخين إلى درجات الحرارة العالية اللازمة للعمل الجيد ، مثل سكاكين التسخين ومفكات البراغي إلى اللون الأزرق. لإنشائه ، تحتاج إلى شراء:

• الترانزستورات ذات التأثير الميداني BUZ11 ، IRFP460 ، IRFP240 ؛
• بطارية السيارة من 70 أ / ساعة ؛
• مكثفات عالية الجهد.

يتم تقليل تيار مصدر الطاقة 11 أمبير إلى 6 أ أثناء عملية التسخين بسبب مقاومة المعدن ، ولكن تظل الحاجة إلى أسلاك سميكة يمكنها تحمل تيار 11-12 أمبير لتجنب ارتفاع درجة الحرارة.

الدائرة الثانية لتركيب التسخين التعريفي في علبة بلاستيكية أكثر تعقيدًا ، بناءً على برنامج تشغيل IR2153 ، ولكن من الأنسب بناء رنين 100 كيلو فوق المنظم الذي يستخدمه. من الضروري التحكم في الدائرة من خلال محول شبكة بجهد 12 فولت أو أكثر ويمكن توصيل وحدة الطاقة مباشرة بالشبكة الرئيسية 220 فولت باستخدام جسر الصمام الثنائي. تردد الرنين 30 كيلو هرتز. العناصر التالية ستكون مطلوبة:

• قلب من الفريت 10 مم وخنق 20 لفة ؛
• أنبوب نحاسي كملف HDTV من 25 لفة لكل مغزل 5-8 سم ؛
• المكثفات 250 فولت.

سخانات دوامة

يمكن تجميع تركيب أكثر قوة ، قادر على تسخين البراغي إلى اللون الأصفر ، وفقًا لمخطط بسيط. لكن أثناء التشغيل ، سيكون توليد الحرارة كبيرًا جدًا ، لذا يوصى بتركيب مشعات على الترانزستورات. ستحتاج أيضًا إلى خانق ، يمكنك استعارته من مصدر الطاقة لأي كمبيوتر ، والمواد المساعدة التالية:

• سلك مغناطيسي صلب
• سلك نحاسي 1.5 مم ؛
• الترانزستورات والثنائيات ذات التأثير الميداني للجهد العكسي من 500 فولت ؛
• ثنائيات زينر بقوة 2-3 واط بحساب 15 فولت ؛
• مقاومات بسيطة.

اعتمادًا على النتيجة المرجوة ، يكون لف السلك على القاعدة النحاسية من 10 إلى 30 لفة. يأتي بعد ذلك تجميع الدائرة وإعداد الملف الأساسي للسخان من حوالي 7 لفات من الأسلاك النحاسية 1.5 مم. يتصل بالدائرة ثم بالكهرباء.

يمكن للحرفيين المطلعين على اللحام وتشغيل محول ثلاثي الطور زيادة كفاءة الجهاز مع تقليل الوزن والحجم. للقيام بذلك ، تحتاج إلى لحام قاعدتي الأنابيب ، والتي ستكون بمثابة قلب وسخان ، ولحام أنبوبين في الجسم بعد لفهما لتزويد المبرد وإزالته.

المميزات والعيوب

بعد التعامل مع مبدأ تشغيل السخان التعريفي ، يمكنك التفكير في جوانبه الإيجابية والسلبية. بالنظر إلى الشعبية الكبيرة لهذا النوع من المولدات الحرارية ، يمكن افتراض أن له مزايا أكثر بكثير من العيوب. من بين أهم المزايا:

• بساطة التصميم.
• نسبة عالية من الكفاءة.
• عمر خدمة طويل.
• خطر ضئيل لحدوث تلف بالجهاز.
• توفير كبير في الطاقة.

نظرًا لأن مؤشر أداء غلاية الحث في نطاق واسع ، فمن الممكن اختيار وحدة لنظام تدفئة مبنى معين دون أي مشاكل. هذه الأجهزة قادرة على تسخين المبرد بسرعة إلى درجة حرارة محددة مسبقًا ، مما جعلها منافسًا جيدًا للغلايات التقليدية.

أثناء تشغيل سخان الحث ، لوحظ اهتزاز طفيف ، بسبب حجم اهتزاز الأنابيب. نتيجة لذلك ، يمكن تنظيف الوحدة بمعدل أقل. نظرًا لأن المبرد على اتصال دائم بعنصر التسخين ، فإن مخاطر تعطله تكون صغيرة نسبيًا.

الجزء 1. غلاية التعريفي DIY - إنها سهلة. مرفق لموقد الحث.

إذا لم تكن هناك أخطاء أثناء تركيب غلاية الحث ، فسيتم استبعاد التسرب عمليًا. هذا بسبب النقل غير التلامسي للطاقة الحرارية إلى السخان. باستخدام تقنية تسخين المياه التعريفي يسمح لك بإحضاره إلى حالة غازية تقريبًا. وبالتالي ، يتم تحقيق حركة فعالة للمياه عبر الأنابيب ، وفي بعض الحالات يكون من الممكن الاستغناء عن استخدام وحدات ضخ الدورة الدموية.

لسوء الحظ ، الأجهزة المثالية غير موجودة اليوم. إلى جانب عدد كبير من المزايا ، فإن للسخانات الحثية أيضًا عددًا من العيوب. نظرًا لأن الوحدة تتطلب الكهرباء للعمل ، فلن تكون قادرة على العمل بأقصى قدر من الكفاءة في المناطق التي تعاني من انقطاع التيار الكهربائي بشكل متكرر. عندما يسخن المبرد ، يزداد الضغط في النظام بشكل حاد ويمكن أن تنكسر الأنابيب. لتجنب ذلك ، يجب أن يكون السخان التعريفي مزودًا بجهاز إغلاق طارئ.

سخان التعريفي DIY

مبدأ العمل للتدفئة التعريفي

يستخدم تشغيل سخان الحث طاقة المجال الكهرومغناطيسي ، الذي يمتصه الجسم المسخن ويتحول إلى حرارة. لتوليد مجال مغناطيسي ، يتم استخدام مغو ، أي ملف أسطواني متعدد الدورات. بالمرور عبر هذا المحرِّض ، يخلق تيار كهربائي متناوب مجالًا مغناطيسيًا متناوبًا حول الملف.

يسمح لك السخان العاكس محلي الصنع بالتسخين بسرعة وبدرجات حرارة عالية جدًا. بمساعدة هذه الأجهزة ، لا يمكنك تسخين المياه فحسب ، بل يمكنك أيضًا إذابة المعادن المختلفة.

إذا تم وضع جسم ساخن داخل أو بالقرب من المحرِّض ، فسيتم ثقبه بتدفق ناقل الحث المغناطيسي ، والذي يتغير باستمرار بمرور الوقت. في هذه الحالة ، ينشأ مجال كهربائي ، تقع خطوطه بشكل عمودي على اتجاه التدفق المغناطيسي وتتحرك في حلقة مفرغة. بفضل هذه التدفقات الدوامة ، تتحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة حرارية ويسخن الجسم.

وبالتالي ، يتم نقل الطاقة الكهربائية للمحث إلى الجسم دون استخدام جهات الاتصال ، كما يحدث في أفران المقاومة. نتيجة لذلك ، يتم إنفاق الطاقة الحرارية بشكل أكثر كفاءة ، ويزيد معدل التسخين بشكل ملحوظ. يستخدم هذا المبدأ على نطاق واسع في مجال معالجة المعادن: ذوبانها ، وتزويرها ، ولحامها بالنحاس ، وما إلى ذلك. ومع نجاح لا يقل عن ذلك ، يمكن استخدام سخان الحث الدوامي لتسخين المياه.

سخانات الحث عالية التردد

أوسع نطاق من التطبيقات للسخانات الحثية عالية التردد. تتميز السخانات بتردد عالٍ من 30-100 كيلو هرتز ونطاق طاقة واسع من 15-160 كيلو واط. يوفر النوع عالي التردد عمقًا صغيرًا للتسخين ، لكن هذا يكفي لتحسين الخواص الكيميائية للمعدن.

السخانات الحثية عالية التردد سهلة التشغيل واقتصادية ، في حين أن كفاءتها يمكن أن تصل إلى 95٪. تعمل جميع الأنواع بشكل مستمر لفترة طويلة ، ويسمح الإصدار المكون من كتلتين (عندما يتم وضع المحول عالي التردد في كتلة منفصلة) بالتشغيل على مدار الساعة. يحتوي السخان على 28 نوعًا من الحماية ، كل منها مسؤول عن وظيفته الخاصة. مثال: التحكم في ضغط الماء في نظام التبريد.

• سخان الحث 60 كيلو واط بيرم
• سخان الحث 65 كيلو واط نوفوسيبيرسك
• سخان الحث 60 كيلو واط كراسنويارسك
• سخان الحث 60 كيلو واط كالوغا
• سخان الحث 100 كيلو واط نوفوسيبيرسك
• سخان الحث 120 كيلو واط Ekaterinburg
• سخان حثي سمارة 160 كيلو وات

تطبيق:

• معدات تصلب السطح
• تصلب رمح
• تصلب عجلة الرافعة
• أجزاء التسخين قبل الانحناء
• لحام القواطع ، القواطع ، لقم الثقب
• تسخين الشغل أثناء الختم الساخن
• الهبوط الترباس
• لحام وتسطيح المعادن
• استعادة التفاصيل.

يعتقد الكثير من الناس أن عملية صهر المعادن تتطلب مرافق ضخمة ، عمليا مصانع بها عدد كبير من الموظفين. ولكن لا تزال هناك مهنة مثل صائغ المجوهرات والمعادن مثل الذهب والفضة والبلاتين وغيرها تستخدم في صنع المجوهرات الرقيقة والرائعة ، والتي يعتبر بعضها بحق من الأعمال الفنية الحقيقية. ورشة المجوهرات هي مؤسسة لا تتسامح مع الحجم المفرط. وعملية الذوبان فيها ضرورية ببساطة. لذلك ، من الضروري هنا فرن الحث لصهر المعدن. إنها ليست كبيرة وفعالة للغاية وسهلة التعامل معها.

يعد مبدأ تشغيل فرن الحث مثالًا رائعًا على كيفية استخدام ظاهرة غير مرغوب فيها بكفاءة متزايدة. إن ما يسمى بتيارات فوكو إيدي ، والتي عادة ما تتداخل مع أي نوع من الهندسة الكهربائية ، تهدف فقط إلى نتيجة إيجابية هنا.

لكي يبدأ الهيكل المعدني في التسخين ثم الذوبان ، يجب وضعه تحت نفس تيارات فوكو ، ويتم تشكيلها في ملف تحريض ، وهو إلى حد كبير فرن.

ببساطة ، يعلم الجميع أنه أثناء التشغيل ، يبدأ تسخين أي جهاز كهربائي. يستفيد فرن الحث لصهر المعدن استفادة كاملة من هذا التأثير غير المرغوب فيه.

المزايا عن الأنواع الأخرى من أفران الصهر

أفران الحث ليست الاختراع الوحيد المستخدم لصهر المعادن. يوجد أيضًا موقد مفتوح شهير وأفران صهر وأنواع أخرى. ومع ذلك ، فإن الفرن الذي نفكر فيه لديه عدد من المزايا التي لا يمكن إنكارها على الآخرين.

• يمكن أن تكون أفران الحث مضغوطة تمامًا ، ولن يتسبب وضعها في أي صعوبات.
• سرعة ذوبان عالية. إذا كانت أفران صهر المعادن الأخرى تتطلب عدة ساعات فقط لتسخين ، فإن الحث يتكيف مع هذا عدة مرات أسرع.
• الكفاءة أقل بقليل من 100٪.
• وفقًا لنقاء المصهور ، يحتل فرن الحث المرتبة الأولى بثقة. في الأجهزة الأخرى ، تكون قطعة العمل المعدة للصهر على اتصال مباشر مع عنصر التسخين ، مما يؤدي غالبًا إلى التلوث. تقوم تيارات فوكو بتسخين قطعة العمل من الداخل ، مما يؤثر على التركيب الجزيئي للمعدن ، ولا تدخل أي عناصر جانبية فيه.

الميزة الأخيرة ضرورية في المجوهرات ، حيث يعزز تكرار المواد من قيمتها وتفردها.

وضع الفرن

فرن الحث المضغوط ، اعتمادًا على الحجم ، يمكن أن يكون أرضية وسطح المكتب. أيًا كان الخيار الذي تختاره ، هناك بعض القواعد الأساسية لاختيار مكان وضعه.

• على الرغم من سهولة التعامل مع الفرن ، إلا أنه لا يزال جهازًا كهربائيًا يتطلب إجراءات أمان. وأول ما يجب مراعاته أثناء التثبيت هو توفر مصدر الطاقة الصحيح المطابق لطراز الجهاز.
• القدرة على تنفيذ أسس عالية الجودة.
• توفير التركيب مع الإمداد بالمياه.
• تتطلب أفران المائدة قاعدة ثابتة.
• ولكن الأهم من ذلك ، لا ينبغي أن يتعارض أي شيء مع العمل. حتى لو لم يكن الذوبان كبيرًا جدًا من حيث الحجم والكتلة ، فإن درجة حرارته تزيد عن 1000 درجة ، ويعني نثره عن طريق الخطأ من القالب إلحاق إصابات بالغة الخطورة إما بالنفس أو على ما هو قريب.

لا يوجد ما يقال عن حقيقة أنه لا ينبغي أن يكون هناك أي مواد قابلة للاحتراق ، بل وأكثر من ذلك ، مواد متفجرة بالقرب من فرن الحث العامل. ولكن من الضروري للغاية وجود درع حريق على مسافة قريبة.

أنواع أفران الحث

يتم استخدام نوعين من أفران الحث على نطاق واسع: القناة والبوتقة. هم يختلفون فقط في طريقة عملهم. من جميع النواحي الأخرى ، بما في ذلك المزايا ، فإن أفران الصهر متشابهة جدًا. دعنا نفكر في كل خيار على حدة:

• فرن القناة. الميزة الرئيسية لهذا النوع هي دورة مستمرة. يمكنك تحميل جزء جديد من المواد الخام وتفريغ المعدن المنصهر بالفعل أثناء التسخين. قد تنشأ الصعوبة الوحيدة عند بدء التشغيل. يجب ملء القناة التي سيتم من خلالها إزالة المعدن السائل من الفرن.
• فرن البوتقة. على عكس الخيار الأول ، يجب تحميل كل جزء من المعدن بشكل منفصل. هذا هو المقصد. توضع المادة الخام في بوتقة مقاومة للحرارة وتوضع داخل المحرِّض. بعد ذوبان المعدن ، يتم تصريفه من البوتقة وعندها فقط يتم تحميل الجزء التالي. هذا الفرن مثالي للورش الصغيرة حيث لا تتطلب كتل كبيرة من المواد الخام المنصهرة.

الميزة الرئيسية لكلا الخيارين هي سرعة الإنتاج. ومع ذلك ، فإن فرن البوتقة يفوز هنا أيضًا. بالإضافة إلى ذلك ، من الممكن أن تجعلها بنفسك في المنزل.

لا يحتوي فرن الحث المصنوع منزليًا على أي صعوبات بحيث لا يمكن لشخص عادي على الأقل على دراية بالهندسة الكهربائية أن يقوم بتجميعه. لديها ثلاث كتل رئيسية فقط:

• مولد كهرباء.
• اداة الحث.
• بوتقة.

الحث هو ملف نحاسي يمكنك صنعه بنفسك. سيتعين عليك البحث عن البوتقة إما في المتاجر المناسبة أو الحصول عليها بطرق أخرى. وكمولد يمكن استخدامه: عاكس لحام ، ترانزستور مُجمَّع شخصيًا أو دائرة مصباح.

فرن الحث على عاكس اللحام

الخيار الأبسط والأكثر استخدامًا. يجب بذل الجهود فقط في بناء المحث. يتم أخذ أنبوب نحاسي رفيع الجدران قطره 8-10 سم وثنيه وفقًا للنمط المطلوب. يجب أن تقع المنعطفات على مسافة 5-8 مم ، ويعتمد عددها على خصائص وقطر العاكس. يتم إصلاح المحرِّض في علبة من القماش أو الجرافيت ، ويتم وضع بوتقة داخل التركيب.

فرن الحث الترانزستور

في هذه الحالة ، سيتعين عليك العمل ليس فقط بيديك ، ولكن أيضًا برأسك. وأركض حول المحلات التجارية بحثًا عن قطع الغيار اللازمة. بعد كل شيء ، سوف تحتاج إلى ترانزستورات بسعات مختلفة ، وزوجين من الثنائيات ، والمقاومات ، ومكثفات الفيلم ، وسلكين نحاسيين بسماكات مختلفة ، وزوجين من الحلقات من الإختناقات.

• قبل التجميع ، يجب ألا يغيب عن البال أن الدائرة الناتجة ستصبح ساخنة جدًا أثناء التشغيل. لذلك ، يجب استخدام خافضات حرارة كبيرة إلى حد ما.
• يتم تجميع المكثفات بالتوازي في بطارية.
• يتم لف الأسلاك النحاسية بقطر 1.2 مم على حلقات الخانق. اعتمادًا على القوة ، يجب أن تكون المنعطفات من 7 إلى 15.
• على جسم أسطواني ، بقطر مناسب لحجم البوتقة ، يتم لف 7-8 لفات من الأسلاك النحاسية بقطر 2 مم. تُترك أطراف السلك طويلة بما يكفي للتوصيل.
• وفقًا لمخطط خاص ، يتم تثبيت كل شيء على السبورة.
• يمكن أن يكون مصدر الطاقة بطارية 12 فولت.
• إذا لزم الأمر ، يمكنك عمل حالة من القماش أو الجرافيت.
• يتم تنظيم قوة الجهاز عن طريق زيادة أو تقليل عدد لفات ملف الحث.

ليس من السهل تجميع مثل هذا الجهاز بنفسك. ولا يمكنك القيام بهذا العمل إلا عندما تكون هناك ثقة في صحة أفعالك.

فرن تحريض المصباح

على عكس الترانزستور ، سيكون فرن المصباح أقوى بكثير ، مما يعني أنه سيتعين عليك أن تكون أكثر حرصًا مع كل من الفرن والدائرة.

• 4 مصابيح أشعة متصلة بالتوازي ستولد تيارات عالية التردد.
• الأسلاك النحاسية عازمة في دوامة. المسافة بين المنعطفات 5 مم أو أكثر. يبلغ قطر اللفات نفسها من 8 إلى 16 سم ، ويجب أن يكون المحرِّض بهذا الحجم بحيث يمكن للبوتقة أن تتسع داخلها بسهولة.
• يتم وضع المحرِّض في مبيت مصنوع من مادة غير موصلة (منسوج ، جرافيت).
• يمكنك وضع مصباح مؤشر نيون على العلبة.
• يمكنك أيضًا تضمين مكثف ضبط في الدائرة.

يتطلب تصنيع كلتا الدائرتين امتلاك بعض المعرفة ، والتي يمكن الحصول عليها ، ولكن من الأفضل أن يقوم متخصص حقيقي بذلك.

تبريد

ربما يكون هذا السؤال هو الأصعب من بين جميع الأسئلة التي يتم طرحها على الشخص الذي يقرر تجميع جهاز الصهر بشكل مستقل بناءً على مبدأ الحث. الحقيقة أنه لا ينصح بوضع المروحة بالقرب من الفرن مباشرة. قد تؤثر الأجزاء المعدنية والكهربائية لوحدة التبريد سلبًا على عمل الموقد. قد لا توفر المروحة الموجودة في مكان بعيد التبريد اللازم ، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة.

الخيار الثاني هو القيام بتبريد الماء. ومع ذلك ، فإنه ليس من الصعب فقط القيام بذلك في المنزل من حيث النوعية والصحيحة ، ولكنه أيضًا غير مربح من الناحية المالية. في هذه الحالة ، يجدر التفكير: أليس من الأنسب شراء نسخة صناعية من فرن الحث ، يتم إنتاجه في المصنع ، وفقًا لجميع التقنيات اللازمة؟

احتياطات السلامة عند صهر المعدن في فرن الحث

ليست هناك حاجة للتوسع في هذا الموضوع ، حيث يعرف الجميع تقريبًا لوائح السلامة الأساسية. من الضروري التركيز فقط على تلك المشكلات الفريدة لهذا النوع من المعدات.

• لنبدأ بالسلامة الشخصية. عند العمل بفرن الحث ، يجب أن يكون مفهوماً جيدًا أن درجات الحرارة هنا مرتفعة جدًا ، وهذا يمثل خطر حدوث حروق. كما أن الجهاز كهربائي ويتطلب مزيدًا من الاهتمام.
• إذا اشتريت فرنًا جاهزًا ، فيجب الانتباه إلى نصف قطر تأثير المجال الكهرومغناطيسي. خلاف ذلك ، قد تبدأ الساعات والهواتف وكاميرات الفيديو وغيرها من الأدوات الإلكترونية في الفشل أو حتى الانهيار.
• يجب اختيار ملابس العمل بمشابك غير معدنية. على العكس من ذلك ، فإن وجودهم سيؤثر على عمل الفرن.
• يجب إيلاء اهتمام خاص في هذا الصدد لفرن المصباح. يجب إخفاء جميع العناصر ذات الجهد العالي في العلبة.

بالطبع ، من غير المحتمل أن تكون هذه المعدات مفيدة في شقة في المدينة ، لكن هواة الراديو الذين يعملون باستمرار في صناعة التعليب والحلي لا يمكنهم الاستغناء عن فرن الحث. بالنسبة لهم ، هذا الشيء مفيد جدًا ، قد يقول المرء أنه لا يمكن الاستغناء عنه ، وكيف أنه يساعد في عملهم ، فمن الأفضل أن يسألهم أنفسهم.

يستخدم صهر المعادن عن طريق الحث على نطاق واسع في مختلف الصناعات: المعادن والهندسة والمجوهرات. يمكن تجميع فرن الحث البسيط لصهر المعادن في المنزل بيديك.

يحدث تسخين وانصهار المعادن في أفران الحث بسبب التسخين الداخلي والتغيرات في الشبكة البلورية للمعدن عندما تمر التيارات الدوامة عالية التردد من خلالها. تعتمد هذه العملية على ظاهرة الرنين ، حيث يكون للتيارات الدوامة قيمة قصوى.

للتسبب في تدفق التيارات الدوامة عبر المعدن المنصهر ، يتم وضعها في منطقة عمل المجال الكهرومغناطيسي للمحث - الملف. يمكن أن يكون على شكل حلزوني أو شكل ثمانية أو ثلاثي الفصوص. يعتمد شكل المحرِّض على حجم وشكل قطعة العمل المسخنة.

ملف الحث متصل بمصدر تيار متردد. في أفران الصهر الصناعية ، يتم استخدام تيارات التردد الصناعي البالغة 50 هرتز ؛ ولإذابة كميات صغيرة من المعادن في المجوهرات ، يتم استخدام مولدات عالية التردد ، لأنها أكثر كفاءة.

أنواع

يتم إغلاق تيارات إيدي على طول دائرة محدودة بواسطة المجال المغناطيسي للمحث. لذلك ، يمكن تسخين العناصر الموصلة داخل الملف ومن جانبه الخارجي.

لذلك فإن أفران الحث من نوعين:
• القناة ، حيث تكون القنوات الموجودة حول المحث عبارة عن حاوية لصهر المعادن ، ويقع اللب بداخلها ؛
• بوتقة ، يستخدمون حاوية خاصة - بوتقة مصنوعة من مادة مقاومة للحرارة ، وعادة ما تكون قابلة للإزالة.

فرن القناةشاملة جدًا ومصممة للأحجام الصناعية لصهر المعادن. يتم استخدامه في صهر الحديد الزهر والألمنيوم والمعادن غير الحديدية الأخرى.
فرن بوتقةمضغوط تمامًا ، يتم استخدامه من قبل الجواهريين وهواة الراديو ، ويمكن تجميع مثل هذا الفرن بأيديكم واستخدامه في المنزل.

جهاز

يتميز الفرن المصنوع منزليًا لصهر المعادن بتصميم بسيط إلى حد ما ويتكون من ثلاث كتل رئيسية موضوعة في مبيت مشترك:
• المولد عالي التردد
• محث - لف لولبي من الأسلاك النحاسية أو الأنبوب بيديك ؛
• بوتقة.

يتم وضع البوتقة في مغو ، وترتبط نهايات الملف بمصدر تيار. عندما يتدفق التيار عبر الملف ، ينشأ حوله مجال كهرومغناطيسي متجه متغير. في مجال مغناطيسي ، تنشأ تيارات إيدي ، موجهة بشكل عمودي على متجهها وتمر عبر حلقة مغلقة داخل الملف. يمرون من خلال المعدن الموضوع في البوتقة ، أثناء تسخينها إلى درجة الانصهار.

مزايا فرن الحث:

• تسخين سريع وموحد للمعادن مباشرة بعد تشغيل التثبيت ؛
• اتجاهية التسخين - يتم تسخين المعدن فقط ، وليس التثبيت بالكامل ؛
• معدل انصهار عالي وتجانس الذوبان ؛
• لا يوجد تبخر لمكونات السبائك المعدنية ؛
• التثبيت صديق للبيئة وآمن.

يمكن استخدام محول اللحام كمولد لفرن الحث لصهر المعدن. يمكنك أيضًا تجميع المولد وفقًا للمخططات أدناه بيديك.

فرن لصهر المعدن على عاكس اللحام

هذا التصميم بسيط وآمن حيث أن جميع المحولات مجهزة بحماية داخلية من الحمل الزائد. ينحصر التجميع الكامل للفرن في هذه الحالة في صنع مغو بيديك.

يتم إجراؤها عادة على شكل حلزوني من أنبوب نحاسي نحيف الجدران بقطر 8-10 مم. يتم ثنيه وفقًا لقالب القطر المطلوب ، مع وضع المنعطفات على مسافة 5-8 مم. عدد المنعطفات من 7 إلى 12 ، اعتمادًا على قطر وخصائص العاكس. يجب أن تكون المقاومة الكلية للمحث بحيث لا تتسبب في زيادة التيار في العاكس ، وإلا فسوف تتعطل بسبب الحماية الداخلية.

يمكن تركيب المحرِّض في مبيت مصنوع من الجرافيت أو القماش ويمكن تركيب بوتقة بالداخل. يمكنك ببساطة وضع المحرِّض على سطح مقاوم للحرارة. يجب ألا يقوم السكن بالتيار ، وإلا فإن دائرة التيار الدوامة ستمر عبره وسيتم تقليل قوة التثبيت. للسبب نفسه ، لا يوصى بوضع أجسام غريبة في منطقة الانصهار.

عند العمل من عاكس اللحام ، يجب تأريض غلافه! يجب تصنيف المقبس والأسلاك للتيار المرسوم بواسطة العاكس.

يعتمد نظام التدفئة في المنزل الخاص على تشغيل الفرن أو المرجل ، حيث يعتمد الأداء العالي والعمر التشغيلي الطويل المتواصل على كل من العلامة التجارية وتركيب أجهزة التدفئة نفسها ، وعلى التثبيت الصحيح للمدخنة.
ستجد توصيات لاختيار غلاية تعمل بالوقود الصلب ، وفي ما يلي سوف تتعرف على الأنواع والقواعد:

فرن الحث الترانزستور: الدائرة

هناك العديد من الطرق المختلفة لتجميع السخان التعريفي بيديك. يظهر مخطط بسيط ومثبت إلى حد ما لفرن صهر المعدن في الشكل:

لتجميع التثبيت بيديك ، ستحتاج إلى الأجزاء والمواد التالية:
• اثنان من الترانزستورات ذات التأثير الميداني من النوع IRFZ44V ؛
• اثنان من الثنائيات UF4007 (يمكنك أيضًا استخدام UF4001) ؛
• المقاوم 470 أوم ، 1 واط (يمكنك أن تأخذ سلسلتين متصلتين 0.5 واط لكل منهما) ؛
• مكثفات الفيلم لـ 250 فولت: 3 قطع بسعة 1 ميكروفاراد ؛ 4 قطع - 220 nF ؛ قطعة واحدة - 470 نف ؛ قطعة واحدة - 330 نانوفاراد ؛
• لف الأسلاك النحاسية في عزل المينا Ø1.2 مم ؛
• لف الأسلاك النحاسية في عزل المينا Ø2 مم ؛
• حلقتان من الاختناقات المأخوذة من مصدر طاقة الكمبيوتر.

تسلسل التجميع افعل ذلك بنفسك:

• يتم تثبيت الترانزستورات ذات التأثير الميداني على مشعات. نظرًا لأن الدائرة تصبح ساخنة جدًا أثناء التشغيل ، يجب أن يكون المبرد كبيرًا بدرجة كافية. يمكنك أيضًا تثبيتها على مشعاع واحد ، ولكن بعد ذلك تحتاج إلى عزل الترانزستورات عن المعدن باستخدام حشيات وغسالات مصنوعة من المطاط والبلاستيك. يظهر دبوس الترانزستورات ذات التأثير الميداني في الشكل.

• من الضروري عمل خنقين. لتصنيعها ، يتم لف الأسلاك النحاسية التي يبلغ قطرها 1.2 مم حول حلقات مأخوذة من مصدر الطاقة لأي كمبيوتر. هذه الحلقات مصنوعة من الحديد المغنطيسي المسحوق. يجب أن يتم جرحهم من 7 إلى 15 لفة من الأسلاك ، في محاولة للحفاظ على المسافة بين المنعطفات.

• يتم تجميع المكثفات المذكورة أعلاه في بطارية بسعة إجمالية تبلغ 4.7 ​​ميكروفاراد. توصيل المكثفات - موازية.

• ملف الحث مصنوع من سلك نحاسي بقطر 2 مم. يتم لف 7-8 لفات على جسم أسطواني مناسب لقطر البوتقة ، تاركًا نهايات طويلة بما يكفي للاتصال بالدائرة.
• قم بتوصيل العناصر الموجودة على السبورة وفقًا للرسم التخطيطي. يتم استخدام بطارية 12 فولت ، 7.2 أمبير / ساعة كمصدر للطاقة. يبلغ التيار المستهلك في التشغيل حوالي 10 أ ، وسعة البطارية في هذه الحالة كافية لحوالي 40 دقيقة. إذا لزم الأمر ، فإن جسم الفرن مصنوع من مادة مقاومة للحرارة ، على سبيل المثال ، من القماش. يمكن تغيير قوة الجهاز عن طريق تغيير عدد لفات ملف الحث وقطرها.

أثناء التشغيل المطول ، قد ترتفع درجة حرارة عناصر السخان! يمكنك استخدام مروحة لتبريدها.

سخان الحث لصهر المعدن: فيديو

فرن تحريض المصباح

يمكن تجميع فرن الحث الأكثر قوة لصهر المعادن يدويًا على أنابيب مفرغة. يظهر الرسم التخطيطي للجهاز في الشكل.

لتوليد تيار عالي التردد ، يتم استخدام 4 مصابيح شعاع متصلة بالتوازي. يتم استخدام أنبوب نحاسي بقطر 10 مم كمحث. الوحدة مجهزة بمكثف الانتهازي لتعديل الطاقة. تردد الخرج هو 27.12 ميجا هرتز.

لتجميع الدائرة تحتاج:

• 4 أنابيب مفرغة - tetrodes ، يمكنك استخدام 6L6 أو 6P3 أو G807 ؛
• 4 خنق لـ 100 ... 1000 μH ؛
• 4 مكثفات عند 0.01 درجة فهرنهايت ؛
• مصباح مؤشر النيون
• ضبط مكثف.

تجميع الجهاز بيديك:

1. يتكون مغو من أنبوب نحاسي ، ينحني على شكل حلزوني. قطر المنعطفات 8-15 سم ، المسافة بين المنعطفات 5 مم على الأقل. النهايات معلبة للحام الدائرة. يجب أن يكون قطر المحرِّض أكبر بمقدار 10 مم من قطر البوتقة الموضوعة بالداخل.
2. ضع الحث في السكن. يمكن أن تكون مصنوعة من مادة غير موصلة للحرارة ومقاومة للحرارة ، أو من المعدن ، مما يوفر العزل الحراري والكهربائي من عناصر الدائرة.
3. يتم تجميع شلالات المصابيح وفقًا للمخطط باستخدام المكثفات والموانع. الشلالات متصلة بالتوازي.
4. قم بتوصيل مصباح مؤشر نيون - سيشير إلى استعداد الدائرة للتشغيل. يتم إحضار المصباح إلى مبيت التثبيت.
5. يتم تضمين مكثف ضبط ذو سعة متغيرة في الدائرة ، كما يتم عرض مقبضه على العلبة.

لجميع محبي الأطعمة الشهية المدخنة الباردة ، نقترح عليك تعلم كيفية صنع مدخن بسرعة وسهولة بأيديكم ، والتعرف على إرشادات الصور والفيديو لإنشاء مولد دخان بارد.

تبريد الدائرة

تم تجهيز محطات الصهر الصناعية بنظام تبريد قسري باستخدام الماء أو مانع التجمد. سيتطلب تبريد المياه في المنزل تكاليف إضافية ، يمكن مقارنتها في السعر بتكلفة مصنع صهر المعادن نفسه.

يمكن تبريد الهواء باستخدام مروحة بشرط أن تكون المروحة بعيدة بما فيه الكفاية. خلاف ذلك ، فإن اللف المعدني والعناصر الأخرى للمروحة ستكون بمثابة دائرة إضافية لإغلاق التيارات الدوامية ، مما يقلل من كفاءة التثبيت.

يمكن أيضًا تسخين عناصر الدوائر الإلكترونية ودوائر المصباح بشكل نشط. لتبريدها ، يتم توفير مشعات إزالة الحرارة.

إجراءات سلامة العمل

• يتمثل الخطر الرئيسي أثناء التشغيل في مخاطر الحروق من العناصر الساخنة للتركيب والمعدن المنصهر.
• تشتمل دائرة المصباح على عناصر ذات جهد عالٍ ، لذا يجب وضعها في علبة مغلقة ، مما يلغي الاتصال العرضي بالعناصر.
• يمكن أن يؤثر المجال الكهرومغناطيسي على الأشياء الموجودة خارج علبة الجهاز. لذلك ، قبل العمل ، من الأفضل ارتداء الملابس بدون عناصر معدنية ، وإزالة الأجهزة المعقدة من منطقة التغطية: الهواتف والكاميرات الرقمية.

لا ينصح باستخدام الجهاز لمن لديهم أجهزة تنظيم ضربات القلب المزروعة!

يمكن أيضًا استخدام فرن صهر المعدن المحلي لتسخين العناصر المعدنية بسرعة ، على سبيل المثال ، عند تعليبها أو تشكيلها. يمكن تعديل خصائص التركيبات المقدمة لمهمة محددة عن طريق تغيير معلمات المحث وإشارة الخرج لمجموعات المولدات - وبهذه الطريقة يمكنك تحقيق أقصى قدر من الكفاءة.

تم استخدام فرن الصهر بالحث في إذابة المعادن والسبائك خلال العقود القليلة الماضية. يستخدم الجهاز على نطاق واسع في المجالات المعدنية والهندسية وكذلك في المجوهرات. إذا رغبت في ذلك ، يمكن صنع نسخة بسيطة من هذا الجهاز يدويًا. ضع في اعتبارك مبدأ التشغيل وخصائص استخدام فرن الحث بمزيد من التفصيل.

مبدأ التسخين التعريفي

لكي ينتقل المعدن من حالة تجمع إلى أخرى ، يجب تسخينه إلى درجة حرارة عالية بدرجة كافية. علاوة على ذلك ، لكل معدن وسبائك نقطة انصهار خاصة به ، والتي تعتمد على التركيب الكيميائي وعوامل أخرى. يقوم فرن الصهر بالحث بتسخين المادة من الداخل عن طريق تكوين تيارات دوامة تمر عبر الشبكة البلورية. ترتبط العملية قيد الدراسة بظاهرة الرنين ، مما يؤدي إلى زيادة قوة التيارات الدوامة.

يحتوي مبدأ تشغيل الجهاز على الميزات التالية:

1. المساحة التي يتم تشكيلها داخل الملف تعمل على استيعاب قطعة العمل. لا يمكن استخدام طريقة التسخين هذه في الظروف الصناعية إلا إذا تم إنشاء جهاز كبير حيث يمكن وضع شحنة بأحجام مختلفة.
2. يمكن أن يكون للملف المثبت شكل مختلف ، على سبيل المثال ، شكل ثمانية ، ولكن الشكل الأكثر شيوعًا هو اللولب. يجب أن يؤخذ في الاعتبار أنه يتم اختيار شكل الملف اعتمادًا على خصائص قطعة العمل المعرضة للتسخين.

من أجل إنشاء مجال مغناطيسي بديل ، يتم توصيل الجهاز بشبكة إمداد طاقة منزلية. تستخدم المولدات عالية التردد لتحسين جودة السبيكة التي تم الحصول عليها بسيولة عالية.

جهاز وتطبيق فرن الحث

إذا رغبت في ذلك ، يمكنك إنشاء فرن حثي لصهر المعادن من المواد الخردة. يتكون التصميم الكلاسيكي من ثلاث كتل:

1. مولد يقوم بإنشاء تيار من النوع المتناوب عالي التردد. هو الذي يخلق تيارًا كهربائيًا يتحول إلى مجال مغناطيسي يمر عبر المادة ويسرع حركة الجسيمات. نتيجة لهذا ، يحدث انتقال المعدن أو السبائك من الحالة الصلبة إلى السائل.
2. يكون المحث مسؤولاً عن تكوين مجال مغناطيسي يسخن المعدن.
3. تم تصميم البوتقة لإذابة المادة. يتم وضعها في محث ، والملف متصل بالمصادر الحالية.

تُستخدم عملية تحويل التيار الكهربائي إلى مجال مغناطيسي اليوم في مجموعة متنوعة من الصناعات.

تشمل المزايا الرئيسية للمحث النقاط التالية:

1. الجهاز الحديث قادر على توجيه المجال المغناطيسي ، وبالتالي زيادة الكفاءة. بمعنى آخر ، يتم تسخين الشحنة وليس الجهاز.
2. نظرًا للتوزيع المنتظم للمجال المغناطيسي ، يتم تسخين قطعة العمل بالتساوي. في هذه الحالة ، يتم إنفاق قدر ضئيل من الوقت من لحظة تشغيل الجهاز إلى ذوبان الشحنة.
3. توحيد السبيكة الناتجة وكذلك جودتها العالية.
4. عند تسخين المعدن وصهره ، لا تتشكل أبخرة.
5. التثبيت نفسه آمن للاستخدام ، ولا يسبب تكوين مواد سامة.

يوجد ببساطة عدد كبير من الإصدارات المختلفة للأفران الحثية محلية الصنع ، ولكل منها ميزاتها الخاصة.

أنواع أفران الحث

بالنظر إلى تصنيف الأجهزة ، نلاحظ أن تسخين قطع العمل يمكن أن يتم داخل الملف وخارجه. لهذا يوجد نوعان من أفران الحث:

1. قناة. يحتوي هذا النوع من الأجهزة على قنوات صغيرة توجد حول المحث. لتوليد مجال مغناطيسي متناوب ، يوجد قلب بالداخل.
2. بوتقة. يتميز هذا التصميم بوجود وعاء خاص يسمى بوتقة. وهي مصنوعة من معدن حراري مع درجة انصهار عالية.

من المهم أن يكون لأفران الحث بالقناة أبعاد كلية كبيرة وأن تكون مخصصة لصهر المعادن الصناعية. بسبب عملية الصهر المستمرة ، يمكن الحصول على كمية كبيرة من المعدن المنصهر. تستخدم أفران الحث القناة لصهر الألمنيوم والحديد الزهر ، وكذلك السبائك غير الحديدية الأخرى.

تتميز أفران الحث ذات البوتقة بأبعاد صغيرة نسبيًا. في معظم الحالات ، يتم استخدام هذا النوع من الأجهزة في المجوهرات ، وكذلك عند صهر المعدن في المنزل.

من خلال إنشاء فرن بيديك ، يمكنك ضبط الطاقة التي يتغير عدد الدورات من أجلها. يجب أن يؤخذ في الاعتبار أنه مع زيادة طاقة الجهاز ، يلزم وجود بطارية أكثر اتساعًا ، حيث يزداد مؤشر استهلاك الطاقة. من أجل تقليل درجة حرارة العناصر الهيكلية الرئيسية ، يتم تثبيت مروحة. أثناء التشغيل طويل الأمد للفرن ، يمكن أن تسخن عناصره الرئيسية بشكل كبير ، والتي يجب أن تؤخذ في الاعتبار.

كما تستخدم أفران الحث بالمصابيح على نطاق واسع. يمكن إجراء تصميم مماثل بشكل مستقل. تتميز عملية التجميع بالميزات التالية:

1. يتم استخدام أنبوب نحاسي لإنشاء مغو ، يتم ثنيه بشكل حلزوني. يجب أن تكون النهايات أيضًا كبيرة ، وهو أمر مطلوب لتوصيل الجهاز بمصدر حالي.
2. يجب وضع المحرِّض في الغلاف. إنها مصنوعة من مادة مقاومة للحرارة يمكنها أن تعكس الحرارة.
3. يتم توصيل شلالات المصباح وفقًا للمخطط باستخدام المكثفات والموانع.
4. تم توصيل مصباح مؤشر نيون. يتم تضمينه في الدائرة للإشارة إلى أن الجهاز جاهز للتشغيل.
5. مكثف توليف ذو سعة متغيرة متصل بالنظام.

النقطة المهمة هي كيف يمكن تبريد النظام. أثناء تشغيل جميع أفران الحث تقريبًا ، يمكن أن ترتفع درجة حرارة العناصر الهيكلية الرئيسية إلى درجات حرارة عالية. تحتوي المعدات الصناعية على نظام تبريد قسري يعمل على الماء أو مانع التجمد. من أجل إنشاء تصميم تبريد بالمياه بيديك ، يلزم الكثير من المال.

في المنزل ، يتم تثبيت نظام تبريد الهواء. لهذا ، يتم تثبيت المراوح. يجب وضعها بحيث توفر تدفقًا مستمرًا للهواء البارد إلى العناصر الرئيسية لهيكل الفرن.

الصهر التعريفي هو عملية تستخدم على نطاق واسع في علم المعادن الحديدية وغير الحديدية. غالبًا ما يتفوق الصهر في أجهزة التسخين بالحث على الصهر الذي يعمل بالوقود من حيث كفاءة الطاقة وجودة المنتج ومرونة الإنتاج. هذه قبل

التقنيات الكهربائية الحديثة

تعود الخصائص إلى الخصائص الفيزيائية المحددة لأفران الحث.

أثناء ذوبان الحث ، يتم نقل مادة صلبة إلى طور سائل تحت تأثير المجال الكهرومغناطيسي. كما في حالة التسخين بالحث ، يتم توليد الحرارة في المادة المنصهرة بسبب تأثير الجول من التيارات الدوامية المستحثة. التيار الأساسي الذي يمر عبر المحرِّض يخلق مجالًا كهرومغناطيسيًا. بغض النظر عما إذا كان المجال الكهرومغناطيسي مركّزًا بواسطة الدوائر المغناطيسية أم لا ، يمكن تمثيل نظام تحميل المحرِّض المقترن كمحول بدائرة مغناطيسية أو كمحول هوائي. تعتمد الكفاءة الكهربائية للنظام بشكل كبير على خصائص التأثير الميداني للعناصر الهيكلية المغناطيسية.

إلى جانب الظواهر الكهرومغناطيسية والحرارية ، تلعب القوى الكهروديناميكية دورًا مهمًا في عملية الذوبان بالحث. يجب أن تؤخذ هذه القوى في الاعتبار ، خاصة في حالة الذوبان في أفران الحث القوية. يؤدي تفاعل التيارات الكهربائية المستحثة في المصهور مع المجال المغناطيسي الناتج إلى قوة ميكانيكية (قوة لورنتز)

تدفقات تذوب الضغط

أرز. 7.21. عمل القوى الكهرومغناطيسية

على سبيل المثال ، فإن الحركة المضطربة الناتجة عن القوة للذوبان لها أهمية كبيرة لكل من النقل الجيد للحرارة وخلط ولصق الجسيمات غير الموصلة في المصهور.

هناك نوعان رئيسيان من أفران الحث: أفران بوتقة الحث (ITF) وأفران قناة الحث (IKP). في ITP ، عادة ما يتم تحميل المادة المنصهرة في البوتقة على شكل قطع (الشكل 7.22). يغطي المحرِّض البوتقة والمواد المنصهرة. بسبب عدم وجود مجال تركيز الدائرة المغناطيسية ، والاتصال الكهرومغناطيسي بين

التقنيات الكهربائية الحديثة

المحرِّض والتحميل يعتمدان بشدة على سمك جدار بوتقة السيراميك. لضمان كفاءة كهربائية عالية ، يجب أن يكون العزل رقيقًا قدر الإمكان. من ناحية أخرى ، يجب أن تكون البطانة سميكة بما يكفي لتحمل الضغوط الحرارية و

حركة معدنية. لذلك ، يجب البحث عن حل وسط بين معايير الكهرباء والقوة.

الخصائص المهمة للذوبان التعريفي في IHF هي حركة الذوبان والغضروف المفصلي نتيجة لتأثير القوى الكهرومغناطيسية. توفر حركة المصهور توزيعًا موحدًا لدرجة الحرارة وتركيبًا كيميائيًا متجانسًا. يقلل تأثير الخلط على سطح الذوبان من خسائر المواد أثناء إعادة تحميل الدُفعات الصغيرة والمواد المضافة. على الرغم من استخدام مواد رخيصة ، فإن إعادة إنتاج ذوبان التركيبة الثابتة يضمن جودة صب عالية.

اعتمادًا على الحجم ونوع المادة المراد صهرها ومجال التطبيق ، تعمل ITPs بتردد صناعي (50 هرتز) أو متوسط

التقنيات الكهربائية الحديثة

لهم بترددات تصل إلى 1000 هرتز. أصبحت الأخيرة ذات أهمية متزايدة بسبب كفاءتها العالية في صهر الحديد الزهر والألمنيوم. نظرًا لأن حركة الذوبان بقوة ثابتة يتم إضعافها مع زيادة التردد ، تصبح القوى المحددة الأعلى متاحة عند الترددات الأعلى ، ونتيجة لذلك ، زيادة الإنتاجية. نظرًا للقوة العالية ، يتم تقصير وقت الانصهار ، مما يؤدي إلى زيادة كفاءة العملية (مقارنة بالأفران التي تعمل على التردد الصناعي). مع الأخذ في الاعتبار المزايا التكنولوجية الأخرى ، مثل المرونة في تغيير المواد التي يتم صهرها ، تم تصميم IHFs متوسطة التردد كوحدات صهر قوية تهيمن حاليًا على مسبك الحديد. تبلغ قدرة ITPs الحديثة عالية الطاقة ذات التردد المتوسط ​​لصهر الحديد 12 طنًا وقدرة تصل إلى 10 ميجاوات. تم تصميم ITPs ذات التردد الصناعي لسعات أكبر من تلك ذات التردد المتوسط ​​، حتى 150 طنًا لصهر الحديد. يعتبر الخلط المكثف للحمام ذا أهمية خاصة في صهر السبائك المتجانسة ، مثل النحاس ، لذلك ، تستخدم ITPs ذات التردد الصناعي على نطاق واسع في هذا المجال. إلى جانب استخدام أفران البوتقة للصهر ، فهي تُستخدم حاليًا أيضًا لحمل المعدن السائل قبل الصب.

وفقًا لتوازن الطاقة لـ ITP (الشكل 7.23) ، يبلغ مستوى الكفاءة الكهربائية لجميع أنواع الأفران تقريبًا 0.8. يتم فقدان ما يقرب من 20٪ من الطاقة الأصلية في المحرِّض على شكل حرارة جو. تصل نسبة فقد الحرارة من خلال جدران البوتقة إلى الطاقة الكهربائية المستحثة في المصهور إلى 10٪ ، وبالتالي فإن الكفاءة الإجمالية للفرن تبلغ حوالي 0.7.

النوع الثاني واسع الانتشار من أفران الحث هو برنامج المقارنات الدولية. يتم استخدامها للصب ، والتثبيت ، وخاصة إذابة المعادن الحديدية وغير الحديدية. يتكون برنامج المقارنات الدولية عمومًا من حمام خزفي ووحدة تحريض واحدة أو أكثر (الشكل 7.24). في

المبدأ ، يمكن تمثيل وحدة الحث كمحول-

يتطلب مبدأ تشغيل برنامج المقارنات الدولية حلقة ثانوية مغلقة بشكل دائم ، لذلك تعمل هذه الأفران مع بقايا السائل للصهر. يتم توليد الحرارة المفيدة بشكل أساسي في القناة ذات المقطع العرضي الصغير. يضمن دوران المصهور تحت تأثير القوى الكهرومغناطيسية والحرارية نقلًا كافيًا للحرارة إلى الجزء الأكبر من الذوبان في الحمام. حتى الآن ، تم تصميم برامج المقارنات الدولية للتردد الصناعي ، ولكن يجري أيضًا إجراء أعمال بحثية لترددات أعلى. نظرًا للتصميم المدمج للفرن والاقتران الكهرومغناطيسي الجيد جدًا ، تصل كفاءته الكهربائية إلى 95٪ ، وتصل الكفاءة الإجمالية إلى 80٪ وحتى 90٪ ، اعتمادًا على المادة التي يتم صهرها.

وفقًا للظروف التكنولوجية في مختلف مجالات تطبيق برنامج المقارنات الدولية ، يلزم تصميمات مختلفة لقنوات الحث. تستخدم الأفران أحادية القناة بشكل أساسي للحمل والصب ،

التقنيات الكهربائية الحديثة

نادر صهر الصلب بقدرات مركبة تصل إلى 3 ميجاوات. لصهر المعادن غير الحديدية ونقعها ، يُفضل تصميمات ذات قناتين من أجل استخدام أفضل للطاقة. في مصاهر الألمنيوم ، تكون القنوات مستقيمة لسهولة التنظيف.

يعد إنتاج الألومنيوم والنحاس والنحاس الأصفر وسبائكها المجال الرئيسي لتطبيق برنامج المقارنات الدولية. اليوم ، أقوى برامج المقارنات الدولية بسعة

يستخدم ما يصل إلى 70 طنًا وقدرة تصل إلى 3 ميجاوات لصهر الألومنيوم. إلى جانب الكفاءة الكهربائية العالية في إنتاج الألمنيوم ، تعتبر خسائر الذوبان المنخفضة مهمة جدًا ، والتي تحدد مسبقًا اختيار برنامج المقارنات الدولية.

التطبيقات الواعدة لتقنية الصهر التعريفي هي إنتاج معادن عالية النقاء مثل التيتانيوم وسبائكه في أفران الحث ذات البوتقة الباردة وصهر السيراميك مثل سيليكات الزركونيوم وأكسيد الزركونيوم.

عند الصهر في أفران الحث ، تتجلى مزايا التسخين بالحث بوضوح ، مثل كثافة الطاقة العالية والإنتاجية ، وتجانس المصهور بسبب التقليب ، والدقة

التقنيات الكهربائية الحديثة

التحكم في الطاقة ودرجة الحرارة ، فضلاً عن سهولة التحكم التلقائي في العملية وسهولة التحكم اليدوي والمرونة الكبيرة. تؤدي الكفاءات الكهربائية والحرارية العالية ، جنبًا إلى جنب مع خسائر الذوبان المنخفضة وبالتالي التوفير في المواد الخام ، إلى انخفاض استهلاك الطاقة النوعي والقدرة التنافسية البيئية.

يتزايد تفوق أجهزة الصهر التعريفي على أجهزة الوقود باستمرار بسبب البحث العملي المدعوم بالطرق العددية لحل المشكلات الكهرومغناطيسية والديناميكية المائية. كمثال ، يمكننا ملاحظة الطلاء الداخلي بشرائط نحاسية للغلاف الفولاذي لـ ICP لصهر النحاس. أدى تقليل الفاقد من التيارات الدوامية إلى زيادة كفاءة الفرن بنسبة 8٪ ووصلت إلى 92٪.

مزيد من التحسين في اقتصاديات الذوبان التعريفي ممكن من خلال تطبيق تقنيات التحكم الحديثة مثل التحكم في التغذية الترادفية أو المزدوجة. يحتوي اثنان من ITPs المترادفة على مصدر طاقة واحد ، وأثناء الذوبان في أحدهما ، يتم الاحتفاظ بالمعدن المنصهر في الآخر للصب. يؤدي تحويل مصدر الطاقة من فرن إلى آخر إلى زيادة الاستفادة منه. هناك تطوير إضافي لهذا المبدأ وهو التحكم المزدوج في التغذية (الشكل 7.25) ، والذي يضمن التشغيل المتزامن المستمر للأفران دون التبديل باستخدام أتمتة التحكم في العمليات الخاصة. وتجدر الإشارة أيضًا إلى أن جزءًا لا يتجزأ من اقتصاد الصهر هو تعويض القوة التفاعلية الكلية.

في الختام ، لتوضيح مزايا تقنية الحث الموفرة للطاقة والمواد ، يمكن مقارنة طرق الوقود والطرق الحرارية الكهربية لصهر الألومنيوم. أرز. يُظهر 7.26 انخفاضًا كبيرًا في استهلاك الطاقة لكل طن من الألومنيوم عند الصهر

الفصل 7

□ فقدان المعادن. ذوبان Shch

التقنيات الكهربائية الحديثة

فرن الحث بسعة 50 طنًا ، يتم تقليل الطاقة النهائية المستهلكة بحوالي 60٪ ، والطاقة الأولية بنسبة 20٪. في الوقت نفسه ، يتم تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بشكل كبير. (تستند جميع الحسابات إلى تحويل الطاقة الألماني النموذجي وانبعاثات ثاني أكسيد الكربون من محطات الطاقة المختلطة). تؤكد النتائج التي تم الحصول عليها على التأثير الخاص لخسائر المعادن أثناء الانصهار المرتبط بأكسدتها. يتطلب تعويضهم إنفاقًا إضافيًا كبيرًا للطاقة. من الجدير بالذكر أنه في إنتاج النحاس ، تكون خسائر المعادن أثناء الصهر كبيرة أيضًا ويجب أخذها في الاعتبار عند اختيار تقنية صهر أو أخرى.