التسخين بالحث لنظام معالجة غاز المداخن
مميزات التسخين الحثي
- كفاءة الطاقة من 30 إلى 85%
حالياً، أغلب الماكينة الصناعية تستخدم عناصر التسخين بالمقاومة حيث ينتج كمية كبيرة الأشعاع الحراري إلى المناطق المحيطة. يعد التسخين بالحث البديل لحل هذه المشكلة. درجة حرارة السطح لنطاق ملف التسخين الحثي من 50 و90 درجة حرارية، تقلل الفقودات الحرارية بشكل كبير، توفر في الطاقة بمعدل من 30 إلى 85%. لذلك يكون تأثير التوفير في الطاقة أكثر وضوحاً عند استخدام نظام التسخين الحثي لمعدة التسخين بطاقة عالية.
- الأمان
باستخدام نظام التسخين بالحث يحقق سطح ماكينة أمن للمس، وهذا يعني تفادي حدوث الحروق التي تحدث في الماكينة التي تعتمد عناصر التسخين بالمقاومة، توفر مكان العمل الأمن للمشغلين.
- التسخين السريع، كفاءة التسخين العالية
مقارنة التسخين بالمقاومة ذات كفاءة حفظ الطاقة حوالي 60%، فإن ككفاءة التسخين بالحث تزيد عن 98% في تحويل الكهرباء للحرارة.
- أنخفاض درجة حرارة مكان العمل، راحة أعلى للتشغيل
بعد استخدام نظام التسخين بالحث، فإن درجة حرارة ورشة الإنتاج الكلية أقل بمعدل أكثر من 5 درجات.
- عمر الاستخدام الطويل
على العكس من عناصر التسخين بالمقاومة التي يجب أن تعمل لمدة طويلة بدرجات حرارة عالية، أما التسخين بالحث يعمل بدرجة حرارة قريبة من درجة حرارة المحيط، وبذلك يحقق عمر استخدام أطول.
- التحكم الدقيق في درجة الحرارة، المعدل العالي للمنتجات المؤهلة
التسخين بالحث يوفر قصور حراري منخفض أو بدون قصور حراري، لذلك لا يتسبب في تجاوز درجة الحرارة. ودرجة الحرارة تبقى عند القيمة المحددة بفارق 0.5 درجة.
مخطط نموذج ثلاثي الأبعاد 3D
حساب طاقة التسخين بالحث
مثال: مشروع الانحلال الحراري لنزع غاز المداخن
مواصفات المشروع
- الاسم: التسخين بالحث للتحلل الحراري
- الوسط المطلوب تسخين: غاز المداخن بعد إزالة النيتروجين، بخار الماء 26%، الغبار أقل من 20mg/Nm3
- معدل التدفق: 500 نيوتن متر مكعب في الساعة
- الناقل الحراري: شبكة أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ
- درجة حرارة الابتداء: من 180 إلى 200 درجة مئوية؛ درجة الحرارة النهائية: من 350 درجة مئوية
- زمن التسخين: 3600 ثانية
الصيغة الحسابية
Q=CM(t2-t1)
Q=W=Pt
السعة الحرارية النوعية CP لغاز المداخن: 1030J/kg*ºC
السعة الحرارية النوعية CP لبخار الماء بضغط 0.1 ميجا باسكال: 1850J/kg*ºC
P1=1030J/kg*ºC×(350-180)ºC×(1.29*500*0.74) kg÷3600s=23215.34W≈23kW
P2=1850J/kg*ºC×(350-180)ºC×(0.47*500*0.26) kg÷3600s=5337.76W≈5kW
الطاقة النظرية الكلية P=P1+P2=23kW+5kW=28kW
الحساب أثناء التشغيل المستمر خلال 1.5 مرة من الحمل، القدر الفعلية 28kW*1.5=42kW، نوصى بنظام التسخين بالحث للفولاذ المقاوم للصدأ بقدرة 50 كيلو وات.