Tungku induksi wadah: prinsip operasi, diagram, dan ulasan

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-17 10:31

Karena munculnya komponen elektronik dan isolasi yang terjangkau dalam produksi modern, bidang penerapan pemanas induksi menjadi semakin luas. Teknologi ini tidak hanya digunakan dalam metalurgi, tetapi juga dalam pengembangan peralatan rumah tangga.

Prinsip pemanasan induksi

Pengoperasian tungku induksi didasarkan pada prinsip transformator pertukaran energi. Induktor terbuat dari tabung tembaga, yang kemudian dipilin menjadi kumparan multi-putaran. Arus bolak-balik disuplai ke sirkuit utama induktor, yang mengarah pada pembentukan medan magnet bolak-balik di sekitarnya. Di bawah pengaruh medan magnet di tubuh yang ditempatkan di dalam induktor, medan listrik muncul, yang kemudian mengarah ke proses pemanasan. Daya dan, karenanya, panas yang dihasilkan oleh tungku peleburan wadah induksi secara langsung bergantung pada frekuensi medan magnet bolak-balik. Oleh karena itu, untuk operasi yang efisien, oven membutuhkan arus frekuensi tinggi.

Aplikasi tungku induksi

Induksipemanasan dapat digunakan untuk bekerja dengan bahan apa pun: logam, terak, gas, dll. Keuntungan utama penggunaannya adalah perpindahan panas non-kontak. Juga, pemanasan induksi memungkinkan Anda untuk mencapai hampir semua tingkat pemanasan - semuanya tergantung pada kekuatan generator yang memberi makan tungku. Kehilangan panas selama pemanasan seperti itu minimal. Suhu maksimum di mana suatu benda dapat dipanaskan dalam tungku hanya dibatasi oleh ketahanan bahan tahan api. Proses perpindahan panas non-kontak ke bahan yang dipanaskan memungkinkan untuk menghasilkan pemanasan di lingkungan vakum.

Menurut ulasan ahli metalurgi, ruang lingkup tungku induksi agak terbatas karena kekurangan yang ada. Kerugian dari tungku wadah meliputi:

• harga peralatan listrik mahal;
• terak dingin mempersulit proses pemurnian;
• Stabilitas lapisan berkurang selama lonjakan suhu di antara lelehan.

Skema tungku induksi wadah

Tungku wadah induksi memiliki struktur berikut.

Elemen utama tungku adalah wadah (7), ditutup dengan penutup (1). Wadah terletak di dalam induktor pemanas (3), dibuat dalam bentuk kumparan multi-putaran. Kumparan adalah tabung tembaga, di dalamnya, untuk tujuan pendinginan, air terus-menerus bersirkulasi. Fluks magnet dari induktor melewati sirkuit magnetik (4), yang terbuat dari baja transformator khusus. Rakitan putar (2) disediakan untuk memiringkan oven selama pembotolancairan cair. Tungku dipasang pada struktur mello (5). Pendinginan dilakukan dengan selang pendingin air (6). Sebuah platform tambahan (8) digunakan untuk memperbaiki oven.

Juga, skema tungku wadah mencakup transformator, kapasitor, unit kontrol, dan sistem pemompaan gas. Tungku listrik wadah ini ditenagai oleh arus dengan frekuensi 50 Hz.

Fitur elemen struktur internal

Paling sering induktor dibuat dari tabung bundar. Tetapi ada situasi di mana tabung tembaga bundar tidak dapat digunakan. Dalam kasus tertentu, elemen yang diprofilkan digunakan untuk merancang tungku wadah induksi, yang dengannya fluks magnet bocor berkurang. Tabung induktor diisolasi satu sama lain dengan fiberglass yang diresapi dengan pernis khusus. Putaran yang dilindungi dikompresi oleh balok yang terbuat dari bahan dielektrik. Induktor dan wadah, ditempatkan di dalam koil, dipasang pada palet yang terbuat dari batu bata tahan api atau beton tahan panas. Dalam kondisi industri, proses pembuatan wadah berlangsung langsung di tungku. Dalam hal ini, induktor dalam keadaan rakitan dipasang pada palet dan diisolasi dengan asbes. Setelah itu, palet diisi dengan bubuk tahan api, yang dipadatkan menggunakan unit pneumatik. Celah antara template yang dipasang di bagian bawah dan induktor diisi dengan bubuk tahan api.

Lapisan zona di atas induktor disediakan oleh batu bata tahan api. Kerah dan saluran pembuangan juga dilapisibata tahan api. Pekerjaan tungku wadah induksi terjadi dalam kondisi yang paling sulit, oleh karena itu, peningkatan persyaratan dikenakan pada kualitas bahan tahan panas yang digunakan. Daya tahan lapisan dipengaruhi oleh komposisi massa tahan api, mode operasi dan frekuensi arus listrik yang diterapkan. Biasanya, wadah tersebut tahan hingga 100 lelehan, dan kemudian gagal.

Desain elemen eksterior

Rangka tungku peleburan wadah adalah dasar di mana semua elemennya dipasang. Pada perangkat industri besar, bingkai memiliki bentuk casing yang kokoh. Semua bagian bingkai harus memiliki kekuatan tinggi, karena pengaruh medan elektromagnetik induktor pada mereka. Cangkang dalam kondisi tertentu dapat dipanaskan dengan cara yang sama seperti bahan dalam tungku. Untuk mengurangi pemanasan, masuk akal untuk membuat bingkai dari bahan non-konduktif. Namun, karena bahan dielektrik mahal, bahan rangka biasanya baja. Struktur baja dibagi menjadi beberapa elemen, yang, pada gilirannya, diisolasi satu sama lain. Layar digunakan untuk mengurangi medan elektromagnetik di dekat bingkai. Layar pelindung dipasang antara induktor dan badan tungku. Layarnya berbentuk silinder dan terbuat dari aluminium atau tembaga.

Putar adalah elemen desain yang penting. Persyaratan utama untuk mekanisme pembubutan adalah menyediakan kemiringan untuk pengeringan logam secara menyeluruh. Mekanisme rotasi dapat digunakan berbeda. Oven kecil menggunakan manual atau listrikkerekan. Tungku industri dimiringkan menggunakan derek balok. Oven berkapasitas besar dapat dilengkapi dengan penggerak kemiringan hidraulik.

Penutup, yang menutupi tungku peleburan wadah, berfungsi untuk menjaga suhu di dalam unit pada tingkat yang lebih tinggi. Namun, mengingat bahwa tungku hanya dapat ditutup setelah muatan meleleh sepenuhnya, penggunaan penutup tidak wajib.

Membuat oven sendiri

Tungku induksi banyak digunakan tidak hanya dalam industri, tetapi juga dalam kehidupan sehari-hari. Anda dapat menemukan skema untuk sejumlah besar perangkat buatan sendiri, tetapi beberapa di antaranya, paling banter, tidak akan berfungsi, dan paling buruk, mereka akan membahayakan kesehatan penciptanya. Banyak penggemar memperingatkan tentang konsekuensi seperti itu. Dalam kehidupan sehari-hari, metode pemanasan induksi digunakan dalam perangkat seperti:

• saluran tungku peleburan logam;
• tungku induksi wadah adalah yang paling sederhana untuk disain, dan karena itu paling populer di kalangan penggemar, dilihat dari ulasannya;
• ketel pemanas air berdasarkan metode induksi;
• kompor induksi yang bersaing dengan kompor gas populer.

Oven saluran

Tungku jenis ini digunakan untuk memproduksi besi tuang berkualitas tinggi, serta untuk melelehkan duralumin dan paduan khusus non-besi. Tungku saluran dengan daya hingga 3 kW dibuat secara independen dari transformator las, yang frekuensinya sesuai dengan frekuensi industri. Oven ini melelehkosong dari perunggu atau tembaga dengan berat hingga setengah kilogram. Tungku saluran juga memungkinkan duralumin untuk dicairkan kembali, tetapi harus diperhitungkan bahwa proses "penuaan" harus mengikuti peleburan. Waktu proses ini bisa sampai 2 minggu dan tergantung komposisi paduannya.

Untuk pembuatan tungku, gulungan primer transformator las dibiarkan tidak berubah, dan wadah tipe cincin ditempatkan sebagai pengganti gulungan sekunder. Bahan terbaik untuk wadah tungku saluran kecil adalah elektroporselen. Opsi lain tidak akan berfungsi karena kekuatan rendah dan kehilangan dielektrik. Menurut ahli metalurgi amatir, masalahnya adalah tidak mungkin memproses elektroporselen sendiri, dan sangat tidak mungkin menemukan elemen yang cocok untuk dijual. Justru karena wadah yang langka itulah tungku saluran belum menemukan aplikasi luas di kalangan penggemar, meskipun tungku jenis ini memiliki efisiensi lebih dari 90%.

Tungku induksi wadah

Tungku wadah buatan sendiri digunakan terutama dalam pemurnian logam berharga. Misalnya, memiliki konektor radio yang dibuat di Uni Soviet, Anda dapat mengekstrak sejumlah emas dari kontaknya. Menggunakan pemanas eksternal, hasil ini tidak dapat dicapai.

Selain penambangan emas, tungku semacam itu sering digunakan untuk memanaskan logam secara merata, yang diperlukan untuk pengerasan berkualitas tinggi. Dengan mengubah posisi bagian dalam induktor dan menyesuaikan kekuatannya, dimungkinkan untuk mencapai suhu yang diinginkan di area logam tertentu. Penting bahwa penggunaan tungku semacam itu akan cukup murah, karenahampir seluruh energi diarahkan untuk proses pemanasan bagian tersebut.

Boiler induksi

Boiler pemanas air induksi memiliki setiap kesempatan untuk menggantikan boiler konvensional di masa depan. Pengguna menganggap harga tinggi sebagai kerugian dari pemanas air seperti itu, tetapi pada saat yang sama, mensistematisasikan banyak ulasan, beberapa keuntungan dapat dibedakan:

• Keandalan. Ketel tidak memiliki kumparan listrik, yang merupakan mata rantai lemah dari ketel konvensional.
• Efisiensi hampir 100%.
• Keamanan. Akses listrik ke badan boiler tidak mungkin karena fitur desain.
• Perangkat tidak memerlukan pentanahan khusus.
• Tahan terhadap lonjakan listrik.
• Tidak berskala.
• Daya tahan. Boiler ini dapat bekerja tanpa perawatan selama kurang lebih 30 tahun.

Ketel air panas buatan sendiri

Dasar dari pemanas air semacam itu adalah transformator daya dengan daya hingga 1,5 kW, belitan utama yang dirancang untuk tegangan 220 V. Sebuah transformator dari TV tabung berwarna sangat cocok. Gulungan sekunder harus dilepas, dan jumlah lilitan primer harus ditambah.

Pengrajin menyarankan dan memperingatkan: penggunaan perangkat buatan sendiri seperti itu tidak aman, jadi transformator harus diarde, dan perangkat itu sendiri harus dihubungkan melalui RCD berkecepatan tinggi.

Induktor di dapur

Kompor masak induksi tidak lagimenimbulkan kejutan dan banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Pengoperasian perangkat ini didasarkan pada prinsip yang sama seperti tungku induksi, dengan satu-satunya perbedaan bahwa gulungan sekunder adalah bagian bawah logam dari peralatan masak.

Penggunaan pelat semacam itu dimungkinkan karena penampilan dalam produksi dielektrik, yang selain memenuhi tugas mengisolasi induktor, juga harus memiliki kekuatan dan karakteristik higienis. Bahan yang memenuhi semua persyaratan telah muncul relatif baru-baru ini, dan biayanya merupakan bagian penting dari total harga piring.

Pengguna dengan suara bulat mengklaim: produksi sendiri dari kompor induksi tidak masuk akal karena dua alasan. Pertama, memasak dengan kompor seperti itu membutuhkan penyesuaian yang baik untuk setiap jenis makanan. Untuk penyesuaian yang diperlukan dari semua parameter listrik selama proses memasak, mikrokontroler diperlukan. Alasan kedua adalah harga komponen elektronik yang membentuk kompor. Secara total, semua elemen akan jauh lebih mahal daripada biaya perangkat yang sudah jadi.

Kompor induksi memiliki kualitas positif berikut:

• kurang, tidak seperti oven microwave, radiasi pihak ketiga;
• kemampuan untuk memprogram kompor agar sesuai dengan gaya memasak Anda;
• memasak hidangan seperti karamel tanpa terlalu panas atau gosong;
• ekonomi berkat penggunaan energi pemanas yang efisien.