有色金屬多工位透熱爐

設(shè)備方案圖

 

 

 

1.3 工件技術(shù)參數(shù):

整體加熱毛坯規(guī)格:

序號	棒料直徑 mm	棒料長度 mm	產(chǎn)量  件/分
1	φ18	306	20件

加熱溫度: 860±10℃

1.4方案設(shè)計(jì)說明：

     本加熱爐為鐵路用彈條熱壓成型前的加熱。

    #. 設(shè)備的推料方式為氣動

    #. 感應(yīng)器預(yù)留的互換方式為快換

    #. 加熱節(jié)拍. 加熱溫度的可調(diào)及可予設(shè)置

    #. 可調(diào)式儲料臺

#. 電源配置:

KGPS電源功率: 250kW     頻率: 4000Hz

               功率的確定說明：

序號	棒料直徑 mm	棒料長度 mm	工件重量	所需功率
1	φ18	306	0.61kg	247kw

由計(jì)算公式:  P = (0.168×G×ΔT)÷(0.24×t×η) (kw)知:

     上述計(jì)算公式中:

t —— 加熱節(jié)拍     （單位：秒）式中取3秒

       （符合20件/分的要求）

P —— 電源功率    （單位：kW）

G —— 加熱單件重量  （單位：Kg）

ΔT—— 起始與終了加熱溫度（單位：℃）式中取870℃

     注: 在計(jì)算中忽略了起始室溫

0.168——加熱金屬平均比熱   （單位：千卡/千克.℃）

          鋼的比熱為0.168千卡/千克.℃

η—— 加熱效率    在計(jì)算中取η＝0.5

 由上述功率計(jì)算表知,功率250kw可以滿足貴方20件/分的要求。

電源確定為KGPS-250kw/4000Hz

1.5 我公司在本類設(shè)備上的技術(shù)優(yōu)勢:

   #. 感應(yīng)加熱器的裝配式設(shè)計(jì),使的對感應(yīng)器的維護(hù)與維修保養(yǎng)更方便

   #. 爐內(nèi)補(bǔ)償電容器的二次絕緣,確保在惡劣環(huán)境下長期穩(wěn)定運(yùn)行

   #. 新型獨(dú)特的電源內(nèi)部布置形式,避免了在更換水冷元器件時(shí)對電源柜絕緣性的影響。

#.爐膛內(nèi)裝有定型成型爐襯，更換方便。

2. 設(shè)備組成及報(bào)價(jià)：

序號	名   稱	規(guī)格及型號	數(shù)量	備    注
1	中頻電源	KGPS-250kW/4000Hz	1臺	含補(bǔ)償電容
2	感應(yīng)器	GTR- 18	1臺	加熱18mm
3	彈條成型后淬火槽		1臺	含槽內(nèi)輸送機(jī)
4	氣動式推料裝置		1套
5	爐  架		1臺	含爐用水路
6	連接電纜		1付
7	加熱控制器		1套
8	電源用冷卻器	LSS-25	1臺	含冷卻水循環(huán)泵
9	淬火介質(zhì)冷卻器	LSS-300	1臺	含介質(zhì)循環(huán)泵
10	淬火控制盤		1套
11	紅外測溫儀	NCIR-2000型	1套

                

3. 成套設(shè)備技術(shù)方案:

3.1 電氣部分:

3.1.1中頻電源主要技術(shù)指標(biāo):

電源型號：KGPS-250kW/4000Hz

    輸入電壓：380V×3/50 Hz     直流電壓： 500V

輸出功率：250kW             輸出電壓： 750V

    工作頻率：4000Hz

3.1.2 中頻電源特點(diǎn)說明:

  主電路結(jié)構(gòu)簡單，工作穩(wěn)定可靠

啟動能力強(qiáng):

        可控硅中頻電源，采用先進(jìn)的微電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)掃頻式零壓軟啟動，對電網(wǎng)無任何沖擊，而且啟動成功率達(dá)98%，可以帶負(fù)荷重載啟動。逆變器采用并聯(lián)諧振，保證設(shè)備的滿負(fù)荷輸出�？刂葡到y(tǒng)全部采用先進(jìn)的大規(guī)模數(shù)字電路控制技術(shù)。

調(diào)試方便維護(hù)簡單:

                  主控制板采用新型雙面印刷線路板做成中央控制器，調(diào)試極為方便。各功能控制電路實(shí)現(xiàn)內(nèi)部連接，消除了一切故障點(diǎn)。中頻電源的啟動、停止、運(yùn)行等必須的邏輯控制完全由電子線路實(shí)現(xiàn)，廢除了繼電器邏輯線路排除了振動對設(shè)備運(yùn)行的影響，大大提高了設(shè)備可靠性。

控制精度高:

我公司設(shè)計(jì)制造的可控硅中頻電源，采用高精度運(yùn)算放大器組成電壓調(diào)節(jié)器、電流調(diào)節(jié)器構(gòu)成雙環(huán)閉環(huán)調(diào)節(jié)器，工件進(jìn)出感應(yīng)器不會對電源造成大的波動，對來自電網(wǎng)的波動也有極強(qiáng)的抑制作用。

保護(hù)功能完善，動作準(zhǔn)確可靠:

              主電路設(shè)有快速熔斷器保護(hù)，各晶閘管有阻容保護(hù)

         （dv/dt）,逆變晶閘管還有換相電感防止di/dt過大，在中央控制電路設(shè)有過電壓過電流等拉逆變保護(hù)。

具有頻繁啟動功能:

設(shè)計(jì)先進(jìn)功能完善的晶閘管變頻裝置中央控制器:

A/該變頻器為我公司開發(fā)研制的第五代晶閘管變頻器，其中頻電源中央控制器外形尺寸僅為長×寬×高=260×190×90mm�？刂苹芈啡�部采用數(shù)字化結(jié)構(gòu)（調(diào)節(jié)器除外）。整流部分不需要任何調(diào)整，具有可靠性高，脈沖對稱性好、抗干擾能力強(qiáng)、反應(yīng)速度快等特點(diǎn)。另外，電路中設(shè)

計(jì)有相序自適應(yīng)電路，無需同步變壓器，使現(xiàn)場調(diào)試簡單，無需調(diào)相序，僅需把門極線接入控制板相應(yīng)的端子上，整流即可投入工作。

B/逆變采用掃頻式

      零壓啟動電路，它的

特點(diǎn)是先用一個(gè)高于

槽路諧振頻率的他激

信號去觸發(fā)逆變可控

硅，在升調(diào)電位器時(shí)

便控制他激信號的頻率從高向低掃描，當(dāng)他激信號下，降到接近槽路諧振頻率時(shí)，中頻電壓便建立起來，并反饋到自動調(diào)頻電路。因而克服了中頻啟動電流的沖擊，避免了元器件的損壞，保證啟動成功率高達(dá)100%。

C/對于大功率中頻電源，如果電源進(jìn)線采用六相十二脈供電時(shí)，控制電路還增加有雙橋平衡環(huán)節(jié)，以確保兩橋平衡，減少諧波分量對電網(wǎng)的沖擊干擾。

D/保護(hù)電路:

在控制電路中設(shè)有各種操作，保護(hù)電路，主電路與控制電路的上電、掉電先后次序，以及使用人員的誤操作等，均不會對系統(tǒng)產(chǎn)生任何影響。具體完善的保護(hù)功能：

缺相（快熔斷）--檢測三相交流輸入是否有缺相，可省去快速熔斷器故障指示器的檢測電路。

過電流--系統(tǒng)過電流截止保護(hù)，過流電平無需單獨(dú)整定，控制電路自定整定在額定輸出電流的1.5倍上。在負(fù)載阻抗低時(shí)電流反饋會有效地抑制電流的上升,使電流始終保持在設(shè)定的電流值上,即就是負(fù)載短路。

              過電壓—中頻輸出過電壓保護(hù)，過電壓平亦需單獨(dú)整定，控制電路自動整定在額定輸出中頻電壓的1.15倍。過電壓保護(hù)動作一方面截止整流橋，另一方面直通逆變橋，能有效的防止因輸出電纜開路引起逆變晶閘管的損壞。

              水壓低—冷卻水壓力保護(hù)，具有8秒鐘的延時(shí)動作，可防止水壓瞬時(shí)波動引起系統(tǒng)的跳閘。

    控制電源欠壓—控制電路供電電壓偏低保護(hù)，可防止控制     電路掉電時(shí)，對主路的亂觸發(fā)。所有的保護(hù)具有聲光報(bào)警功能。

 水溫高--電源柜內(nèi)的每路回水均安裝有溫度繼電器,當(dāng)生產(chǎn)中任意一路水溫度高于設(shè)定時(shí),將發(fā)出報(bào)警。

E/在整流電路里，我們采用電壓比較器，與預(yù)先設(shè)定的保護(hù)值進(jìn)行比較。當(dāng)大于設(shè)定值時(shí)，保護(hù)電路工作，使整流觸發(fā)脈沖后移至α=150°或封鎖觸發(fā)脈沖關(guān)閉整流器。采用此電路的優(yōu)點(diǎn)是：保護(hù)迅速、靈敏度高、可靠性穩(wěn)定性高，有效地避免了器件的故障損壞。

F/逆變電路中增加了逆變角調(diào)節(jié)電路，可使逆變橋在某一個(gè)θ角下穩(wěn)定的工作，（調(diào)節(jié)范圍為 20°～40°）以確保逆變橋的穩(wěn)定工作。

G/調(diào)節(jié)器電路:

在電壓電流雙閉環(huán)基礎(chǔ)上，增加了阻抗調(diào)節(jié)器，用于控制逆變橋的引前角，使系統(tǒng)功率因數(shù)提高5% 以上，提高了感應(yīng)電爐的電效率和熱效率，以達(dá)到快速、節(jié)電的目的。

H/外加功能接口:

            區(qū)別于傳統(tǒng)中頻電源中央控制器，第五代中頻電源中央控制器還可增加多路接口，如定時(shí)開機(jī)開爐、遠(yuǎn)程控制、計(jì)算機(jī)監(jiān)測監(jiān)控、雙路供電（當(dāng)電源進(jìn)線采用六相十二脈供電時(shí)）故障自診斷系統(tǒng)等軟硬件功能接口，以適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)的要求。

     W/測溫裝置:

采用非接觸式（Raytek）雙色紅外測溫裝置，并配有溫度顯示和多種輸出接口。

        美國雷泰（Raytek）高性能集成式雙色紅外測溫儀。主要技術(shù)參數(shù)如下：

   型號:NCIR-2000型智能紅外測溫儀

   測量范圍： 600-1200℃ 

       測溫精度：1％

       重復(fù)精度： 0.1％

響應(yīng)時(shí)間：1毫秒

顯示精度：1℃

輸出 ：4-20mA

      3.3 爐體技術(shù)說明:

           本設(shè)備機(jī)械部分主要有感應(yīng)器.氣動式推料機(jī).爐架組成。

3.3.1感應(yīng)器:

感應(yīng)器是整個(gè)感應(yīng)加熱設(shè)備的關(guān)鍵部件，除在結(jié)構(gòu)設(shè)

計(jì)方面與其的使用壽命及互換性方面有著很大的關(guān)系外，而

且為重要的是感應(yīng)器的設(shè)計(jì)長度等主要的技術(shù)參數(shù)與電熱效率.加熱溫度均勻性等密切關(guān)聯(lián)。整個(gè)感應(yīng)器采用

組裝式結(jié)構(gòu),以便于對感應(yīng)器進(jìn)行維修保

養(yǎng)及易損件更換。

感應(yīng)器內(nèi)的螺旋狀線圈采用純度為

99.9%的T2矩型管在專門的工裝上繞制

而成，經(jīng)整形--.酸洗—表面鈍化—烘干

—絕緣處理—組裝等多道工序加工而成。銅管的表面絕緣處理采用靜電噴涂，可以達(dá)到H級絕緣。

整個(gè)感應(yīng)器線圈由等分在其上下的三根高強(qiáng)度固定桿固定，在確保均等匝間間隙的同時(shí)，對減少中頻振動及運(yùn)行噪音方面亦有很大的抑制作用。

感應(yīng)器的水冷系統(tǒng)及電連接部分均采用補(bǔ)償式快換結(jié)構(gòu)。

感應(yīng)器的水冷可以按照需方要求設(shè)計(jì)成零壓回水或有壓回水。感應(yīng)器的上水處設(shè)計(jì)有水壓監(jiān)測裝置，當(dāng)感應(yīng)器在水壓不足或缺水狀況下發(fā)出報(bào)警或不能啟動。

3.3.2氣動式推料機(jī):

              氣動式推料機(jī)由放料“V”槽 及推料氣缸組成。所選用的氣缸推力按爐內(nèi)所有料的摩擦力總和2倍設(shè)計(jì)。氣缸采用磁性系列，其推料的行程可以通過安裝在氣缸體上的接近開關(guān)任意調(diào)整、控制。開關(guān)為非接觸式接近開關(guān)，從而避免了常規(guī)碰撞式開關(guān)的諸多弊病。

3.3.3爐   架:

爐架為安裝上述部件的機(jī)體,主要由型鋼組焊而成。具有強(qiáng)度高.穩(wěn)定性好的特點(diǎn),架內(nèi)安裝有爐用冷卻水水路、并聯(lián)諧振槽路(補(bǔ)償電容器)以及氣動系統(tǒng)中的氣源處理裝置等。當(dāng)需方對感應(yīng)器的中心標(biāo)高有要求時(shí),還可以考慮將補(bǔ)償電容器安放在感應(yīng)器的側(cè)邊。

爐架前后端設(shè)計(jì)有堵板，以及其兩側(cè)安裝有外扣式門板。爐架上設(shè)計(jì)有明顯的設(shè)備接地標(biāo)志及進(jìn)出水接口。

      3.3.4淬火槽裝置:

             淬火槽采用鋼板焊接式槽型結(jié)構(gòu),內(nèi)部安裝有供淬火后的彈條出來的輸送機(jī).淬火槽內(nèi)安裝有用于油溫控制的溫度檢測裝置,在溫度低于設(shè)定時(shí)啟動冷卻裝置對淬火油進(jìn)行冷卻。

4.中頻設(shè)備用冷卻水:

冷卻水要求：

進(jìn)水水溫： 5—30℃        水 壓:  0.2—0.3MPa

出水水溫： ≤55℃         設(shè)備水耗量： 25t/h

5.需方自行準(zhǔn)備的項(xiàng)目:

5.1 三相進(jìn)線380V×3 — 50Hz

5.2 設(shè)備安裝用基礎(chǔ)地溝

6.設(shè)備隨機(jī)所提供的技術(shù)性文件:

6.1 設(shè)備安裝所需的平面布置圖.基礎(chǔ)圖、水電連接圖

6.2 電氣控制原理圖及外圍接線圖

6.3 設(shè)備使用操作、維護(hù)說明書及主要外購件.零件說明書

             6. 4 檢驗(yàn)合格證

6.5 出廠裝箱單

6.6 主要外購件清單及易損件圖