Гармкунакҳои гармии индуксионии моеъ - Дегҳои равғани интиқоли гармии индуксионӣ

Тавсифи

Гармкунакҳои гармидиҳии индуксионӣ системаҳои пешрафтаи гармидиҳӣ мебошанд, ки аз принсипҳои гармидиҳӣ истифода мебаранд нишонаи электромагнитӣ барои бевосита гарм кардани моеъи гармии даврзананда.

Гармкунакҳои гармидиҳии индуксионии моеъ ҳамчун технологияи ояндадор дар бахшҳои гуногуни саноатӣ пайдо шуданд, ки нисбат ба усулҳои гармидиҳии анъанавӣ бартариҳои зиёд пешкаш мекунанд. Ин мақола принсипҳо, тарҳрезӣ ва татбиқи гармкунакҳои индуксионии моеъи гармиро омӯхта, бартариятҳо ва мушкилоти эҳтимолии онҳоро нишон медиҳад. Тавассути таҳлили ҳамаҷонибаи самаранокии энергетикии онҳо, назорати дақиқи ҳарорат ва талаботҳои ками нигоҳдорӣ, ин тадқиқот бартарии технологияи гармидиҳии индуксиониро дар равандҳои муосири саноатӣ нишон медиҳад. Ғайр аз он, омӯзиши мисолҳо ва таҳлилҳои муқоисавӣ дар бораи бомуваффақият татбиқ кардани гармкунакҳои гармидиҳии индуксионӣ дар корхонаҳои кимиёвӣ ва дигар соҳаҳо фаҳмиши амалӣ медиҳанд. Ҳуҷҷат бо муҳокима дар бораи дурнамои оянда ва пешрафтҳои ин технология, ба потенсиали он барои оптимизатсия ва навовариҳои минбаъда таъкид мекунад.

Параметрҳои техникӣ

 

 

Муқаддима
1.1 Шарҳи технологияи гармидиҳии индуксионӣ
Гармидиҳии индуксионӣ як усули гармидиҳии бидуни тамос аст, ки индуксияи электромагнитро барои тавлиди гармӣ дар дохили маводи мавриди ҳадаф истифода мебарад. Ин технология дар солҳои охир аз сабаби қобилияти худ барои пешниҳоди ҳалли зуд, дақиқ ва самараноки гармидиҳӣ таваҷҷӯҳи зиёд пайдо кардааст. Гармидиҳии индуксионӣ дар равандҳои гуногуни саноатӣ, аз ҷумла коркарди металл, кафшер ва гармкунии моеъи гармӣ истифода мешавад (Руднев ва дигарон, 2017).

1.2 Принсипи гармкунакҳои индуксионии моеъҳои гармидиҳӣ
Гармкунакҳои гармидиҳии индуксионӣ аз рӯи принсипи индуксияи электромагнитӣ кор мекунанд. Ҷараёни алтернативӣ аз ғалтак гузаронида шуда, майдони магнитиро ба вуҷуд меорад, ки ҷараёнҳои гирдобиро дар маводи ҳадафи ноқилӣ ба вуҷуд меорад. Ин ҷараёнҳои гирдобӣ гармиро дар дохили мавод тавассути гармкунии Ҷоул тавлид мекунанд (Люсия ва дигарон, 2014). Дар мавриди гармкунакҳои индуксионии моеъи гармидиҳӣ, маводи мавриди ҳадаф моеъи гармӣ ба монанди равған ё об мебошад, ки ҳангоми гузаштан аз печи индуксионӣ гарм мешавад.

1.3 Афзалиятҳо нисбат ба усулҳои гармидиҳии анъанавӣ
Гармкунакҳои гармидиҳии индуксионӣ нисбат ба усулҳои анъанавии гармидиҳӣ, аз қабили гармкунакҳои муқовимат бо газ ё барқӣ бартариҳои зиёд доранд. Онҳо гармии зуд, назорати дақиқи ҳарорат ва самаранокии баланди энергияро таъмин мекунанд (Зинн ва Семиатин, 1988). Илова бар ин, гармкунакҳои индуксионӣ дар муқоиса бо ҳамтоёни анъанавии худ тарҳи паймон, талаботҳои ками нигоҳдорӣ ва мӯҳлати хизмати дарозтари таҷҳизот доранд.

Тарҳрезӣ ва сохтани гармкунакҳои гармидиҳии индуксионии моеъ
2.1 Қисмҳои асосӣ ва вазифаҳои онҳо
Қисмҳои асосии гармкунаки моеъи гармидиҳии индуксионӣ аз кати индуксионӣ, таъминоти барқ, системаи хунуккунӣ ва воҳиди идоракунӣ иборатанд. Гӯшти индуксионӣ барои тавлиди майдони магнитӣ, ки гармиро дар моеъи гармӣ ба вуҷуд меорад, масъул аст. Таъмини барқ ​​ҷараёни тағйирёбандаро ба чарх таъмин мекунад, дар ҳоле ки системаи хунуккунӣ ҳарорати оптималии кори таҷҳизотро нигоҳ медорад. Воҳиди идоракунӣ вуруди нерӯи барқро танзим мекунад ва параметрҳои системаро барои таъмини бехатарӣ ва самараноки кори худ назорат мекунад (Руднев, 2008).

2.2 Маводҳое, ки дар сохтмон истифода мешаванд
Маводҳое, ки дар сохтмон истифода мешаванд гармкунакҳои гармидиҳии индуксионии моеъ дар асоси хосиятҳои электрикӣ, магнитӣ ва гармии онҳо интихоб карда мешаванд. Гӯшти индуксионӣ маъмулан аз мис ё алюминий сохта мешавад, ки гузарониши электрикии баланд доранд ва метавонанд майдони магнитии лозимиро самаранок тавлид кунанд. Зарфи нигоҳдории моеъи гармӣ аз маводҳои дорои гармии хуби гармӣ ва муқовимат ба зангзанӣ, ба монанди пӯлоди зангногир ё титан сохта шудааст (Голдштейн ва дигарон, 2003).
2.3 Мулоҳизаҳои тарҳрезӣ барои самаранокӣ ва устуворӣ
Барои таъмини самаранокӣ ва устувории оптималӣ, ҳангоми сохтани гармкунакҳои гармидиҳии индуксионии моеъи гармидиҳӣ бояд якчанд мулоҳизаҳои тарҳрезӣ ба назар гирифта шаванд. Ба инҳо геометрияи чархаи индуксионӣ, басомади ҷараёни тағйирёбанда ва хосиятҳои моеъи гармӣ дохил мешаванд. Геометрияи чарх бояд оптимизатсия карда шавад, то самаранокии пайвастшавӣ байни майдони магнитӣ ва маводи мавриди ҳадаф ба ҳадди аксар расонида шавад. Басомади ҷараёни тағйирёбанда бояд дар асоси суръати гармидиҳии дилхоҳ ва хосиятҳои моеъи гармӣ интихоб карда шавад. Илова бар ин, система бояд барои кам кардани талафоти гармӣ ва гармии якхелаи моеъ тарҳрезӣ карда шавад (Лупи ва дигарон, 2017).

Барномаҳо дар соҳаҳои гуногуни саноат
3.1 Коркарди химиявӣ
Гармкунакҳои гармидиҳии индуксионӣ дар саноати коркарди кимиё барномаҳои васеъ пайдо мекунанд. Онҳо барои гарм кардани зарфҳои реаксиявӣ, сутунҳои дистилятсия ва гармкунакҳо истифода мешаванд. Назорати дақиқи ҳарорат ва қобилияти гармкунии босуръати гармкунакҳои индуксионӣ имкон медиҳад, ки суръати реаксияҳои тезтар, беҳтар шудани сифати маҳсулот ва кам кардани масрафи энергия (Муҷумдар, 2006).

3.2 Истеҳсоли хӯрокворӣ ва нӯшокиҳо
Дар саноати хӯрокворӣ ва нӯшокиҳо, гармкунакҳои гармидиҳии индуксионӣ барои пастеризатсия, стерилизатсия ва равандҳои пухтупаз истифода мешаванд. Онҳо гармии якхела ва назорати дақиқи ҳароратро таъмин намуда, сифат ва бехатарии пайвастаи маҳсулотро таъмин мекунанд. Гармкунакҳои индуксионӣ инчунин бартарии кам кардани ифлосшавӣ ва тозакунии осонро дар муқоиса бо усулҳои гармидиҳии анъанавӣ пешниҳод мекунанд (Awuah et al., 2014).
3.3 Истеҳсоли маводи дорусозӣ
Гармкунакҳои гармидиҳии индуксионӣ дар саноати фармасевтӣ барои равандҳои гуногун, аз ҷумла дистилятсия, хушккунӣ ва стерилизатсия истифода мешаванд. Назорати дақиқи ҳарорат ва қобилиятҳои гармидиҳии босуръати гармкунакҳои индуксионӣ барои нигоҳ доштани якпорчагӣ ва сифати маҳсулоти фармасевтӣ муҳиманд. Илова бар ин, тарҳи паймонҳои гармкунакҳои индуксионӣ имкон медиҳад, ки ба осонӣ ба хатҳои истеҳсолии мавҷуда ворид карда шаванд (Ramaswamy & Marcotte, 2005).
3.4 Коркарди пластмасса ва резина
Дар саноати пластикӣ ва резинӣ, гармкунакҳои гармидиҳии индуксионӣ барои шаклсозӣ, экструзия ва коркарди равандҳо истифода мешаванд. Гармидиҳии якхела ва назорати дақиқи ҳарорат, ки аз ҷониби гармкунакҳои индуксионӣ таъмин карда мешавад, сифати пайвастаи маҳсулот ва кам шудани давраро таъмин мекунад. Гармидиҳии индуксионӣ инчунин имкон медиҳад, ки зудтар оғоз ва иваз карда, самаранокии умумии истеҳсолотро беҳтар созад (Goodship, 2004).
3.5 Саноати когаз ва целлюлоза
Гармкунакҳои гармидиҳии индуксионӣ дар саноати коғаз ва селлюлоза барои равандҳои хушккунӣ, гармкунӣ ва бухоршавӣ барномаҳо пайдо мекунанд. Онхо гармкунии самарабахш ва якхеларо таъмин намуда, сарфи энергияро кам ва сифати махсулотро бехтар мекунанд. Тарҳи паймонҳои гармкунакҳои индуксионӣ инчунин имкон медиҳад, ки ба корхонаҳои коғазии мавҷуда ба осонӣ ворид карда шаванд (Карлссон, 2000).
3.6 Дигар барномаҳои эҳтимолӣ
Ба ғайр аз соҳаҳои дар боло зикршуда, гармкунакҳои гармидиҳии индуксионӣ барои татбиқ дар бахшҳои гуногуни дигар, аз қабили коркарди нассоҷӣ, коркарди партовҳо ва системаҳои энергияи барқароршаванда имконият доранд. барои ҷустуҷӯи роҳҳои каммасраф ва дақиқи гармидиҳӣ, интизор меравад, ки талабот ба гармкунакҳои гармидиҳии индуксионӣ афзоиш ёбад.

Фоидаҳо ва афзалиятҳо
4.1 Самаранокии энергия ва сарфаи хароҷот
Яке аз бартариҳои асосии гармкунакҳои гармидиҳии индуксионӣ самаранокии баланди энергияи онҳо мебошад. Гармидиҳии индуксионӣ мустақиман дар дохили маводи мавриди ҳадаф гармиро тавлид мекунад ва талафоти гармиро ба атроф кам мекунад. Ин дар муқоиса бо усулҳои гармидиҳии анъанавӣ то 30% сарфаи энергияро медиҳад (Zinn & Semiatin, 1988). Самаранокии беҳтари энергия ба коҳиши хароҷоти амалиётӣ ва кам шудани таъсири муҳити зист табдил меёбад.

4.2 Назорати дақиқи ҳарорат
Гармкунакҳои гармидиҳии индуксионӣ назорати дақиқи ҳароратро пешниҳод мекунанд, ки ба танзими дақиқи раванди гармидиҳӣ имкон медиҳанд. Вокуниши босуръати гармидиҳии индуксионӣ имкон медиҳад, ки тағирёбии ҳарорат зуд танзим карда, сифати пайвастаи маҳсулотро таъмин кунад. Назорати дақиқи ҳарорат инчунин хатари аз ҳад зиёд гарм шудан ё гармии камро, ки метавонад ба нуқсонҳои маҳсулот ё хатарҳои бехатарӣ оварда расонад, кам мекунад (Руднев ва дигарон, 2017).
4.3 Гармкунии зуд ва кам кардани вақти коркард
Гармидиҳии индуксионӣ гармии босуръати маводи мавриди ҳадафро таъмин намуда, вақти коркардро нисбат ба усулҳои гармидиҳии анъанавӣ ба таври назаррас коҳиш медиҳад. Суръати гармидиҳии зуд имкон медиҳад, ки вақти кӯтоҳтари оғозёбӣ ва зудтар иваз карда шавад, ки самаранокии умумии истеҳсолотро беҳтар созад. Коҳиш додани вақти коркард инчунин ба афзоиши интиқол ва ҳосилнокии баланд оварда мерасонад (Люсия ва дигарон, 2014).
4.4 Сифати махсулот ва пай дар пай бехтар гардид
Гармидиҳии якхела ва назорати дақиқи ҳарорат, ки тавассути гармкунакҳои индуксионии моеъи гармидиҳӣ таъмин карда мешавад, боиси беҳтар шудани сифат ва мутобиқати маҳсулот мегардад. Қобилиятҳои гармидиҳии зуд ва хунуккунии гармкунакҳои индуксионӣ хатари градиентҳои гармиро кам мекунанд ва хосиятҳои якхеларо дар тамоми маҳсулот таъмин мекунанд. Ин махсусан дар соҳаҳои коркарди хӯрокворӣ ва дорусозӣ, ки сифат ва бехатарии маҳсулот муҳим аст, муҳим аст (Awuah et al., 2014).
4.5 Нигоҳдории кам ва мӯҳлати дарозтари таҷҳизот
Гармкунакҳои гармидиҳии индуксионӣ нисбат ба усулҳои гармидиҳии анъанавӣ талаботи нигоҳдорӣ кам кардаанд. Набудани қисмҳои ҳаракаткунанда ва табиати тамос надоштани гармидиҳии индуксионӣ фарсудашавии таҷҳизотро кам мекунад. Илова бар ин, тарҳи паймонҳои гармкунакҳои индуксионӣ хатари ихроҷ ва зангзаниро коҳиш дода, мӯҳлати хизмати таҷҳизотро боз ҳам дароз мекунад. Талаботи ками нигоҳдорӣ боиси кам шудани вақти бекорӣ ва хароҷоти нигоҳдорӣ мегардад (Голдштейн ва дигарон, 2003).

Мушкилот ва рушди оянда
5.1 Хароҷоти ибтидоии сармоягузорӣ
Яке аз мушкилоте, ки бо қабули гармкунакҳои гармидиҳии индуксионӣ алоқаманд аст, арзиши ибтидоии сармоягузорӣ мебошад. Таҷҳизоти гармидиҳии индуксионӣ одатан нисбат ба системаҳои гармидиҳии анъанавӣ гаронтар аст. Бо вуҷуди ин, манфиатҳои дарозмуддати самаранокии энергия, кам кардани нигоҳдорӣ ва беҳтар кардани сифати маҳсулот аксар вақт сармоягузории ибтидоиро асоснок мекунанд (Руднев, 2008).

5.2 Омӯзиши оператор ва мулоҳизаҳои бехатарӣ
Татбиқи гармкунакҳои гармидиҳии индуксионии моеъ таълими дурусти операторро барои таъмини кори бехатар ва самаранок талаб мекунад. Гармидиҳии индуксионӣ ҷараёнҳои электрикии басомади баланд ва майдонҳои магнитии сахтро дар бар мегирад, ки дар сурати дуруст коркард нашудан хатари бехатариро ба вуҷуд меорад. Барои кам кардани хатари садамаҳо ва таъмини риояи қоидаҳои дахлдор протоколҳои мувофиқи омӯзиш ва бехатарӣ бояд мавҷуд бошанд (Лупи ва дигарон, 2017).
5.3 Интегратсия бо системаҳои мавҷуда
Интегратсияи гармкунакҳои гармидиҳии индуксионӣ ба равандҳои мавҷудаи саноатӣ метавонад душвор бошад. Он метавонад тағиротро ба инфрасохтори мавҷуда ва системаҳои назоратӣ талаб кунад. Банақшагирии дуруст ва ҳамоҳангсозӣ барои таъмини ҳамгироии бефосила ва кам кардани халалдоршавӣ дар амалиёти ҷорӣ зарур аст (Муҷумдар, 2006).
5.4 Имконият барои оптимизатсия ва навовариҳои минбаъда
Сарфи назар аз пешрафтҳо дар технологияи гармидиҳии индуксионӣ, ҳанӯз ҳам потенсиали оптимизатсия ва навовариҳои минбаъда вуҷуд дорад. Тадқиқоти давомдор ба баланд бардоштани самаранокӣ, эътимоднокӣ ва универсалии гармкунакҳои индуксионии моеъи гармидиҳӣ нигаронида шудааст. Самтҳои мавриди таваҷҷуҳ аз таҳияи маводҳои пешрафта барои печҳои индуксионӣ, оптимизатсияи геометрияҳои чархҳо ва ҳамгироии системаҳои идоракунии интеллектуалӣ барои мониторинг ва танзим дар вақти воқеӣ иборатанд (Руднев ва дигарон, 2017).

Таҳқиқот Парвандаи
6.1 Бомуваффакият чорй намудани комбинати химия
Омӯзиши мисоле, ки аз ҷониби Смит ва дигарон гузаронида шудааст. (2019) татбиқи бомуваффақияти гармкунакҳои индуксионии моеъи гармиро дар корхонаи коркарди кимиёвӣ таҳқиқ кардааст. Завод гармкунакҳои анъанавии худро бо гармкунакҳои индуксионӣ барои раванди дистилятсия иваз кард. Натичахо 25 фоиз кам сарфи энергия, 20 фоиз зиёд шудани иктидорхои истехсолй ва 15 фоиз бехтар шудани сифати махсулотро нишон доданд. Муҳлати баргардонидани сармояи аввалия камтар аз ду сол ҳисоб карда шуд.

6.2 Таҳлили муқоисавӣ бо усулҳои гармидиҳии анъанавӣ
Таҳлили муқоисавӣ аз ҷониби Ҷонсон ва Вилямс (2017) кори гармкунакҳои гармидиҳии индуксионии моеъи гармиро нисбат ба гармкунакҳои анъанавии муқовимати электрикӣ дар як корхонаи коркарди ғизо арзёбӣ кардааст. Тадқиқот нишон дод, ки гармкунакҳои индуксионӣ дар муқоиса бо гармкунакҳои муқовимати барқӣ 30% камтар энергия сарф мекунанд ва мӯҳлати хизмати таҷҳизот 50% дарозтар буданд. Назорати дақиқи ҳарорати аз ҷониби гармкунакҳои индуксионӣ таъминшуда инчунин боиси 10% кам шудани нуқсонҳои маҳсулот ва 20% афзоиши самаранокии умумии таҷҳизот (OEE) гардид.

хулоса
7.1 Хулосаи нуктаҳои асосӣ
Ин мақола пешрафтҳо ва татбиқи гармкунакҳои гармидиҳии индуксионӣ дар саноати муосирро омӯхтааст. Принсипҳо, мулоҳизаҳои тарҳрезӣ ва манфиатҳои технологияи гармидиҳии индуксионӣ ба таври муфассал баррасӣ карда шуданд. Гуногунии гармкунакҳои гармидиҳии индуксионӣ дар соҳаҳои гуногун, аз ҷумла коркарди кимиёвӣ, истеҳсоли хӯрокворӣ ва нӯшокиҳо, дорусозӣ, пластикӣ ва резина, коғаз ва селлюлоза таъкид карда шудааст. Мушкилоти марбут ба қабули гармидиҳии индуксионӣ, ба монанди хароҷоти ибтидоии сармоягузорӣ ва омӯзиши операторҳо низ ҳал карда шуданд.

7.2 Дурнамои қабул ва пешрафтҳои оянда
Тадқиқотҳои мисолӣ ва таҳлилҳои муқоисавӣ, ки дар ин мақола оварда шудаанд, нишондиҳандаҳои бартарии гармкунакҳои моеъи гармидиҳии индуксиониро нисбат ба усулҳои анъанавии гармидиҳӣ нишон медиҳанд. Манфиатҳои самаранокии энергетикӣ, назорати дақиқи ҳарорат, гармкунии зуд, беҳтар кардани сифати маҳсулот ва кам кардани нигоҳдорӣ гармии индуксиониро барои равандҳои муосири саноатӣ интихоби ҷолиб мегардонанд. Азбаски соҳаҳо устуворӣ, самаранокӣ ва сифати маҳсулотро авлавият медиҳанд, қабули гармкунакҳои гармидиҳии индуксионии моеъ афзоиш меёбад. Пешрафтҳои минбаъда дар мавод, оптимизатсияи тарҳрезӣ ва системаҳои назорат рушди ояндаи ин технологияро ба вуҷуд оварда, имкониятҳои навро барои барномаҳои гармидиҳии саноатӣ боз мекунанд.