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电磁感应加热器在预热消氢中的应用

发布者:admin发布时间:2012-08-26 14:49

    大量焊接高合金材料和大壁厚构件,特别是锅炉的汽包和集箱。焊接这些构件往往需要预热和后热消氢。传统的加热方法是采用天然气火焰加热,或是直接放置热处理炉中进行整体预热和消氢,特别是锅筒筒节的焊接。这些工艺方法存在着加热效率低、能源消耗大、加热不均匀、环境污染大等缺点,特别是在冬天时节,有些工件根本达不到预热的温度(加热和散热达到平衡)。为了提高预热效率和预热的均匀性,河南太行导热油公司从2003年开始推广运用电磁感应加热新工艺,现已大量使用在汽包和集箱的预热和后热消氢,不但达到预想目的,在节约能源方面收到了很好的效果。

    我们先来了解一下电磁感应加热器的工作原理。电磁感应加热器是利用电磁感应原理和涡流效应把电能转换成热能的一种装置,交流电源经整流、滤波后变成直流电源,由专用集成电路和元件组成控制电路,触发专用大功率半导体器件-IGBT并逆变成20KHz~25KHz的超音频电源。在感应器配合下,感应被加热工件,使之内部产生涡流,进而达到制热的目的,其最大特点是加热时工件厚度方向上受热均匀、温度梯度小、升温速度快、使用安全可靠。从以上电磁感应加热的原理可知,这种加热工艺基本上属于损耗小的新工艺(如果不考虑其自身元器件的极小的能量损耗), 具有极其深远的推广意义。

    现通过在汽包纵缝、下降管角焊缝、汽包Φ108mm以上大管接头角焊缝的焊前预热以及焊后后热消氢工艺的实践中得到了最有力的证明,该工艺方案从保证加热温度、加热速度、节约能源方面具有极其重要的意义。下面列出其他几种加热方式,以便于对比。

    炉外火焰加热。在炉外用天然气火焰加热有加热不均、加热效率低、工件厚度方向温度梯度大、能源浪费等缺点。

    热处理炉整体加热。炉内加热有预热均匀,效率相对高的特点,但整体预热成本高,能源浪费大,并且整体预热后工件热辐射大,工作条件恶劣。

    履带或绳索式电加热片加热。采用电加热器进行加热最大的弱点是工件厚度方向温度梯度较大,较难以热透,对于结构复杂的工件难以适应。表3列出了几种加热方式的对比数据。

    表3 焊缝预热、后热消氢加热方式成本核算

焊缝预热、后热消氢加热方式成本核算

    注:1. 以上数据均以材质为BHW35,规格为Φ2090×145的锅炉汽包为对象实测所得;

    2. 下降管材质为BHW35,规格为Φ711×111

    3. 大管接头材质为SA-106C或20G,规格为Φ168×18

    4. 感应加热器所用电费每度按0.6元计算。

    可见,电磁感应加热不但解决预热效率和预热均匀的问题,在节约能源、降低消耗上效益显着。