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    電磁加熱技術在煙機設備上的應用
    雙擊自動滾屏 發布者:上海昱熱 發布時間:2008/9/18 0:13:46 閱讀:1174次 【字體:

    【摘要】在煙草機械卷接、包裝設備上,許多部位都需要加熱單元,采用的方法都是傳統的電熱絲加熱。特別是搓煙輪(水松紙鼓輪)的加熱,在實際運行中比較突出地反映出熱效率低、結構復雜等問題。本文就電磁加熱技術在煙機設備上的應用進行了探討。
       【關鍵詞】電磁加熱技術 煙草設備 應用
        在英國莫林斯公司的系列卷煙機中,搓煙輪(水松紙鼓輪)的加熱問題尤為突出:在搓煙輪內部穿繞加熱線,不僅費工費時,而且使用壽命短;由于生產卷煙時搓煙輪須高速旋轉,因此加熱線和測溫線必須由滑環轉接到加熱電源和溫控器上,結構復雜;搓煙輪體工作時溫度很高,滑環長期處在高溫區,加上滑環本身接觸電阻產生的熱量,必然導致滑環觸點氧化,接觸電阻變大,使輪體溫度波動很大,甚至無法正常工作,從而影響測溫線的測溫精度。
        電磁加熱技術具有能耗低、熱效率高、溫度提升快、溫度控制精度高等優點,因此在許多行業被廣泛應用。最近幾年發展很快的電磁爐、電磁熱水器等,均采用了電磁加熱原理。
        電磁加熱的基本原理是:導磁金屬在高頻交變磁場中,金屬內部電子產生交變電子渦流,從而生成大量的焦耳熱,以加熱或熔化金屬。電磁加熱是一種被加熱體通過自身發熱、內部進行熱傳導的非接觸式加熱方式。
        電磁加熱有這么多的優點,我們嘗試把電磁加熱技術引入到卷煙機搓煙輪加熱上,經過兩年多的努力,研制開發出適合煙草設備特點的電磁電源及相關器件。
        實踐表明,這項新技術在節能降耗上是非常具有推廣價值的,并取得了良好的預期效果。
    一、DCDYIII型電磁電源加熱系統的構成及工作原理
        DCDYIII型電磁電源具備小型化、大功率的特點,安裝便捷,具有漏電、過流、過壓、過熱等安全防護功能,對環境無不良電磁污染現象。
        DCDYIII型電磁電源加熱系統由感應圈、加熱電源、溫控器(或PLC)及相關機械結構件構成。
        1.搓煙輪加熱示意圖
        感應圈2固定在軸座3上,搓煙輪體1在工作時高速旋轉,搓煙輪體1和感應圈2間只有很小的縫隙,測溫傳感器4安裝在感應圈2上,感應圈2是非旋轉體,它的出線不需要滑環換相裝置。
        2.系統工作原理圖
        DCDYIII型電源有兩種:一種是以PLC為控制器,另一種是以溫控器為控制器。
        系統的工作過程是:PLC或溫控器根據當前溫度與設定溫度的溫差大小,對電源輸入模擬量控制信號,使DCDYIII型電源向感應圈提供PWM的變功率電源,搓煙輪體在交變磁場中感應加熱,通過溫度傳感器反饋信號到PLC或溫控器中,從而達到對輪體的溫度閉環控制。
    二、DCDYIII電源的特點
        1.結構簡單,省去了原機滑環、加熱線。由于電磁加熱圈本身并不發熱,并且采用了耐高溫材料,所以不存在原電熱圈的電阻絲在高溫狀態下氧化而縮短使用壽命的問題。DCDYIII電源具有使用壽命長、無需維修的優點,有效降低了成本。
        2.采用電磁加熱具有升溫速度快、熱能轉換效率高的優點,節電效果十分顯著,達30%以上。
        3.電磁感應圈完全包容在輪體之中,不存在電磁波的外輻射問題。按照國家環保文件的規定:頻率≥5MHZ需要進行電磁輻射測試,而電磁加熱圈的工作頻率遠遠低于規定頻率,因此不需要考慮電磁波輻射防護問題。
        4.電磁加熱裝置帶有過電流、過電壓、IGBT過熱等多種保護功能,裝置運行可靠。當發生故障時,切斷電源,并在電源面板上顯示故障,如果需要的話可以向主機PLC輸出故障報警信號,經PLC處理后在顯示屏上顯示,報警信號采用光電隔離輸出。
        5.電磁加熱電源取自原接嘴機隔離變壓器輸出的110V電源(原搓煙輪加熱電源),感應圈和搓煙輪完全隔離,避免了線圈漏電傷人的危險。另外,在DCDYIII電源上還設計了漏電檢測保護電路,當出現漏電現象時,能夠快速切斷110V電源,保證設備和操作人員安全。
        6.電磁加熱裝置內置諧波濾波器,減少了EMC輻射,裝置運行時不會干擾其他控制器的正常工作。
        卷煙機切紙鼓輪使用電磁加熱方式改造后,很好地解決了原結構因滑環觸點氧化、加熱線老化、溫度波動大而造成水松紙剪切不好的問題。使用電磁加熱有加熱效率高、升溫快、節電效果顯著、免維護等優點,同時,改進后的切紙鼓輪簡化了制作工藝,克服了經常燒壞電熱線及滑環等昂貴元件的缺陷,提高了設備的有效作業率,保證了產品質量。
        [作者簡介]白世秀,現為鄭州卷煙總廠維修技師,主要從事卷接設備的維修工作。
        楊秋波,現為襄樊申冠機械技術有限公司設計工程師,主要從事煙機設備的設計工作。
     
     

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