forhøre

Anvendelse af elektromagnetisk induktionsopvarmning ved fremstilling af store petrokemiske beholdere

Forord

  I de senere år har den indenlandske petrokemiske og kulkemiske industri udviklet sig hurtigt, og for at opnå de bedste økonomiske fordele har produktionsenhederne en tendens til at være store. De høje parametre og særlige mekaniske egenskaber ved kemikaliebeholdere giver udfordringer til fremstillingen af ​​produkter. For at reducere restspænding ved svejsning, forhindre kold revnedannelse og sikre svejsekvalitet, skal svejseprocesforanstaltningerne forbedres, herunder forvarmning, efteropvarmning, dehydrogeneringsbehandling, varmebehandling efter svejsning osv. I fremstillingsprocessen af ​​petrokemiske beholdere produkter, dehydrogeneringsbehandling og lokal varmebehandling efter svejsning er meget nøgleprocesser, hvis hovedformål er at accelerere brintdiffusion, eliminere svejserester og forbedre ydeevnen af ​​svejsede samlinger. På grund af den store tykkelse af kemikaliebeholdervæggen er det særligt vigtigt at vælge det passende varmeudstyr for at reducere temperaturgradienten i retning af vægtykkelsen og sikre varmeeffekten. Medium frekvens induktionsvarmeudstyr vedtager IGBT-moduldesign på grund af dets lille størrelse, lette vægt, energibesparelse og miljøbeskyttelse, gode varmeeffekt, er et mere ideelt svejsevarmebehandlingsudstyr.

1. Opvarmningsstatus for indenlandsk petrokemisk fartøjssvejsning

  På nuværende tidspunkt omfatter de opvarmningsmetoder, der anvendes til svejseforvarmning, efteropvarmning, dehydrogeneringsbehandling og lokal varmebehandling efter svejsning af petrokemiske beholderprodukter, flammeopvarmning, infrarød opvarmning og induktionsopvarmning. Induktionsopvarmning inkluderer strømfrekvensinduktionsopvarmning, mellemfrekvensinduktionsopvarmning og superlydfrekvensinduktionsopvarmning.

1.1 Flammeopvarmning

Flammeopvarmning er brugen af ​​flydende gas, brændbar gas direkte opvarmning af svejsemund, hovedsagelig brugt til svejseforvarmning, efteropvarmning, dehydrogeneringsbehandling og andre processer, denne opvarmningsmetode er meget udbredt på grund af den enkle betjening, mindre engangsinvestering . Men flammeopvarmningen er ikke let at kontrollere, varmeeffekten er dårlig, opvarmningstemperaturen er ujævn, den termiske effektivitet er lav (kun omkring 15%), hvilket resulterer i høje brugsomkostninger. Og fordi flammen direkte kommer i kontakt med svejsningen, fordi forbrændingen ikke er tilstrækkelig vil ophobes i svejsefugen flamme fyrværkeri, påvirke svejsekvaliteten. Derudover vil flammeopvarmning forurene det omgivende miljø, hvilket resulterer i et meget dårligt arbejdsmiljø for arbejderne.

1.2 Infrarød varme

Infrarød opvarmning er opvarmning gennem modstanden i varmeanordningen, udsender en stor mængde infrarød stråle absorberes af emnet, hvilket får emnets temperatur til at stige. Infrarød stråleopvarmning bruges hovedsageligt til svejseforvarmning, efteropvarmning, dehydrogeneringsbehandling og lokal varmebehandling efter svejsning. Brugen af ​​infrarød varme svejsning forvarmning, dehydrogeneringsbehandling, energieffektivitet kan nå op på 60% eller deromkring, fordi det er at stole på vejen for opvarmning af varmelegeme varmeledning, i emnets tykkelsesretning er der en stor temperaturforskel, for vægtykkelsen af større emne, den indvendige væg er vanskelig at opfylde kravene til processen.

1.3 Induktionsopvarmning

Induktionsopvarmning er miljøbeskyttelse, energibesparelse og effektiv opvarmningsmetode. Dens princip er: når en vekselstrøm passerer gennem spolen, vil der dannes et vekslende magnetfelt inde i og omkring den. Metallet inde i det vekslende magnetfelt vil generere hvirvelstrømme på grund af effekten af ​​elektromagnetisk induktion

Temperaturen stiger.

Induktionsopvarmning har været meget udbredt inden for metalsmeltning og varmebehandling i lang tid, og udstyret er for det meste fast. Induktionsopvarmning bruges dog ikke til svejsning af petrokemiske beholdere i lang tid. Dette skyldes hovedsagelig, at svejsestrukturen af ​​petrokemiske beholdere er kompleks, og det er ikke let at opnå standardisering, og svejsepositionen er ikke fast.

Varmeudstyret skal flyttes ofte. Men med anvendelsen af ​​IGBT-teknologi i den induktive varmestrømforsyning gør det strømforsyningen lille i størrelse, let i vægt og stor i strømtæthed, hvilket er de primære betingelser for mobil brug. Derudover kan det udviklede fleksible induktionsvarmekabel tilpasse sig ændringen af ​​svejsestrukturen for at reducere brugsomkostningerne.

Induktionsstrømmen har en høj varmeeffekttæthed på grund af hudeffekt og ringeffekt. For cylindriske emner gør hudeffekten, at den inducerede strøm hovedsageligt fordeles på den ydre overflade af emnet. Ringeffekten bevirker, at den maksimale inducerede strømtæthed fordeles på indersiden af ​​varmespolen. Derfor opvarmes metallet med en vis tykkelse på overfladen af ​​emnet og danner en ring af varmekilden. Den varme, der genereres af varmekilden, overføres hurtigt til hele tykkelsen af ​​emnets væg. Da varmekilden genereres inden for emnets vægtykkelse, overføres varmen i form af varmeledning, og den elektriske varmekonverteringseffektivitet er den højeste og når mere end 90%. Den samme mængde varme produceres sammenlignet med andre opvarmningsmetoder,

Den mindste mængde elektrisk strøm, der forbruges.

2.Anvendelse af induktionsopvarmning i petrokemisk beholderfremstilling

2.1 Introduktion til udstyr

I øjeblikket i den petrokemiske beholder er meget udbredt i produktionen af ​​induktionsopvarmningsudstyr til mellemfrekvent induktionsopvarmningsudstyr, inverterenheden er sammensat af strømforsyning og induktionsvarmekabel, strøm IGBT-strømmoduldesign og BRUGER DSP digital kontrolpræcision, alle tomme kulde reducere tabet af systemstrukturen, og elimineret fra vandsystemet af fejl, perfektionere grænsebeskyttelse gør udstyret sikker drift under forskellige forhold for at opretholde kontinuerligt; Ikke-polær strømkapacitans forbedrer udstyrets levetid og sikker driftskapacitet. DC side chopper kredsløbet forbedrer effektivt udstyrets effektfaktor og reducerer udgangsharmonikken, så udstyret har de bemærkelsesværdige egenskaber med høj pålidelighed, høj effektivitet og høj effektfaktor.

2.2 Anvendelse af udstyr

Vores firma brugte mellemfrekvens induktionsvarmeudstyr til fremstilling af en beholder i 2010. Strømforsyningen er på 80 kW og 160 kW. 80 kW er en enkelt type, som vist i figur 1, og 160 kW er split type, som vist i figur 2. Med 80 kW udstyr i specifikationen på  1 800 mm x 80 mm på produktet af forvarmning før svejsning opvarmningseksperiment blev udført, opvarmningsområdet er 200 mm bredt, varmekabel i cylinderkroppens væg til at dekorere, inden for 1 time produkter indeni opvarmet til 230 ℃, den maksimale temperaturforskel mellem inder- og ydervæg inden for 30 ℃, fuldt ud opfylder krav til forvarmningsprocessen. Med 160 kW udstyr på rørkroppen specifikation for  100 mm x 100 mm omkreds produkter på lokal varmebehandling efter svejsetest, svejsning på hver side af den opvarmede bredde er 200 mm, dekorer i væggene omkring røret uden for de fire termoelementer, på indervæggen af ​​cylinderlegemet anbragt på den øvre position 1 et termoelement. Testen blev udført i henhold til følgende proces: temperaturen blev hævet til 400 ℃ ved 180 ℃/h, temperaturen blev hævet til 470 ~ 500 ℃ ved 50 ℃/h, temperaturen blev holdt ved 470 ~ 500 ℃ i 1 time blev temperaturen sænket til 400 ℃ ved 65 ℃/h, og temperaturen blev frit sænket til under 400 ℃. Varmebehandlingsproceskurven er vist i figur 3. Testprocessen viser, at udstyret kan indstille de teknologiske parametre for varmebehandling i henhold til de teknologiske krav. Udstyret er nemt at betjene og sikkert. Temperaturforskellen i retning af vægtykkelse er inden for 30 ℃, hvilket fuldt ud opfylder kravene til varmebehandlingsteknologi. På nuværende tidspunkt er det 160 KW mellemfrekvensfølende applikationsteknologi-opvarmningsudstyr blevet brugt til forsvejsning og dehydrogeneringsopvarmning efter svejsning af store beholdere i vores virksomhed, hvilket har opnået den forventede varmeeffekt.

80KW mellemfrekvens induktionsvarmestrømforsyning

FIG. 1 80KW mellemfrekvens induktionsvarmestrømforsyning

160KW delt mellemfrekvens induktionsvarmestrømforsyning

FIG. 2 160KW delt mellemfrekvens induktionsvarmestrømforsyning

3. Økonomisk analyse

Fra opvarmningseffekt og mellemfrekvens induktionsvarmeteknologi har indlysende fordele ved overholdelse, følgende specifikationer som  457 mm x 84 mm stålrørsomkreds forvarmning, for eksempel økonomisk effektivitetsanalyse. De samlede omkostninger ved svejseforvarmning, efteropvarmning og dehydrogeneringsbehandling består af arbejdsomkostninger, energiforbrug, udstyrsforbrug, produktionseffektivitet og andre omkostninger.

Beregningsdata: opvarmningsbredden af ​​hver side af svejsningen er 252 mm, derefter varmemetalvægten W =390 kg, stuetemperatur T 1 =20 ℃, varmetemperatur T 2 = 220 ℃, varmeafledningskoefficient K = 1.2. Den specifikke varmekapacitet af legeret stål ved 220 ℃ er C, P =0.52 kJ/(kg•℃), den infrarøde termiske effektivitet på 60%, antallet af varmetabletter, der kræves, er 4; Den termiske virkningsgrad af mellemfrekvensinduktionsopvarmning er 90 %, og der kræves et varmekabel. Den termiske effektivitet af flammeopvarmning er 15%, og brændværdien af ​​naturgas er 35 MJ/m 3.

Del denne artikel til din platform:

fejl:

Få et citat