Индукционные печи и их особенности

Охлаждение системы

Устройство, собранное самостоятельно, необходимо оборудовать системой охлаждения, так как при работе все составные части будут находиться под воздействием высоких температур, конструкция может перегреться и сломаться. В печах, продающихся в магазине, охлаждение производится водой или антифризом.

При выборе охладителя для дома предпочтение отдаётся вариантам, которые наиболее выгодны для реализации с экономической точки зрения.

Для домашних печей можно попробовать использовать обычный лопастной вентилятор

Обращайте внимание на то, что устройство не должно стоять слишком близко к печи,  так как металлические детали вентилятора негативно воздействуют на работоспособность устройства, а также способны размыкать вихревые потоки и снижать производительность всей системы

Неисправности индукционных плит

Электромагнитный принцип работы индукционной плиты подразумевает высокую надежность и долговечность устройства.

Несмотря на это, в процессе эксплуатации возможны некоторые поломки:

Низкая мощность конфорки. Вероятная причина — неправильная установка посуды, которая находится не по центру рабочей поверхности. Возможна ситуация, когда диаметр кастрюли (сковороды) меньше диаметра нагреваемой зоны. Также к причинам стоит отнести неполное прилегание посуды к поверхности или перегрев индукционной обмотки;
Не работают конфорки с левой стороны печи. Вероятная причина — поломка блока управления или питающей платы;
Выход из строя одной из рабочих зон

Перед приготовлением важно соблюсти определенную последовательность включения. Сначала выбирается конфорка (с помощью сенсорной панели), а после этого выставляется мощность

Если все сделано правильно, проверьте применяемую посуду на факт соответствия индукционной плите (по диаметру и материалу). В случае если посуда соответствует правилам, а комфорта все равно не работает, активируйте тестовую проверку температурного датчика и замените его (при необходимости). При исправности датчика убедитесь, что посуда плотно прилегает к поверхности;
Не работают две конфорки с правой стороны. Причина неисправности часто кроется в плохом контакте клеммной коробки или перегорании предохранителя. Стоит проверить качество соединения блока управления и питающей платы. В крайнем случае, требуется замена блока;
Вышел из строя индикатор остаточного тепла. Действия — проведение тестовой проверки, по результатам которой делается вывод об исправности температурного датчика. Если деталь исправна, меняется блок управления. В случае сбоев в работе дисплея стоит проверить качество соединения панели и управляющего блока;
Конфорка не включается, а сообщения на экране отсутствуют. Проверьте сетевой выключатель, предохранитель, а также качество соединения блока управления с платой питания и сенсорной панелью;
Отказ охлаждающего вентилятора
Обратите внимание на установленную мощность. Если она минимальна, вентилятор сработает не сразу, а после достижения температуры воздуха 50 градусов Цельсия
Проведите тестовую проверку. В случае выхода из строя вентилятора, выполните его замену. Если этот узел исправен, замените блок управления;
Индукционная плита издает звуковой сигнал в непрерывном режиме. Вероятная причина — выход из строя блока управления;
Конфорка максимальной мощности (3 кВт) не срабатывает. Включение рабочей зоны иногда блокируется во избежание перегрева блока индукционных конфорок. Если проблема проявляется без причины, меняется блок управления;

Автоматическое отключение варочной панели. Принцип работы индукционной плиты построен так, что отключение производится в трех случаях. Во-первых, если время задавалось таймером. Во-вторых, если конфорка работает больше двух часов. В-третьих, когда по истечении 10 секунд после включения никаких действий не происходит.

Виды и подвиды

Индукционные печи делятся на два основных вида:

1. Канальный. В нем вторичным витком служит кольцевой короткозамкнутый канал, в который помещается металл. В качестве источника энергии для процесса плавки используется генератор либо переменный ток промышленной частоты. Высокое КПД таких печей обусловлено передачей высокочастотного поля через ферритовый или стальной сердечник. Плавка стали в индукционных печах такого типа отличается непрерывной подачей металлических заготовок и получением расплавленного металла. Единственным недостатком канального агрегата является сложность запуска его работы, так как предварительно необходимо заполнить канал расплавом.
2. Тигельный. В таких печах источником энергии является генератор, который может работать в диапазоне от нескольких десятков до сотен кГц. Металлические заготовки в этом виде печи помещаются в ее термостойкий тигель, который располагается в обмотке индуктора. Как только расплав достигнет нужной температуры, тигель освобождают и заправляют следующей партией сырья. Такое печное устройство отличается высокой скоростью нагрева металла, так как в тигле очень малы потери тепла.

Кроме такого разделения, индукционные печи бывают компрессорными, вакуумными, открытыми и газонаполненными.

Классификация оборудования

Прежде всего все станки, аппараты и механизмы, которые принимают участие в технологическом процессе производства изделий, классифицируют по характеру влияния на сырье (заготовку). Еще одним важным параметром является структура цикла изготовления изделий. Кроме того, оборудование можно классифицировать по производительности (количеству выполняемых операций в единицу времени), по назначению и по степени автоматизации и механизации.

Авторы различных учебных пособий придерживаются разных методологий при классификации технологического оборудования. Это создает определенные трудности для самостоятельного изучения ряда инженерных дисциплин. Особым разнообразием подходов характеризуются зарубежные учебники. В условиях России рекомендуется брать за основу приведенный перечень.

Зачем индуктор дома?

Как видим, даже маломощная индукционная печка для квартирной проводки и лимитов потребления мощновата. Для чего же стоит ее делать?

Индукционный нагрев для закалки

Во-первых, для очистки и разделения драгоценных, цветных и редких металлов. Берем, к примеру, старый советский радиоразъем с позолоченными контактами; золота/серебра на плакировку тогда не жалели. Кладем контакты в узкий высокий тигелек, суем в индуктор, плавим на основном резонансе (выражаясь профессионально, на нулевой моде). По расплавлении постепенно снижаем частоту и мощность, давая застыть болванке в течение 15 мин – получаса.

По остывании разбиваем тигелек, и что видим? Латунный столбик с ясно различимым золотым кончиком, который остается только отрезать. Без ртути, цианидов и прочих убийственных реагентов. Нагревом расплава извне любым способом этого не добиться, конвекция в нем не даст.

Индуктор для отпусковой индукционной печи

Ну, золото-золотом, а сейчас и черный металлолом на дороге не валяется. Но вот необходимость равномерного, или точно дозированного по поверхности/объему/температуре нагрева металлических деталей для качественной закалки у самодельщика или ИП-индивидуала всегда найдется. И тут опять выручит печка-индуктор, причем расход электричества будет посильным для семейного бюджета: ведь основная доля энергии нагрева приходится на скрытую теплоту плавления металла. А меняя мощность, частоту и расположение детали в индукторе, можно нагреть именно нужное место именно как надо, см. рис. выше.

Наконец, сделав индуктор специальной формы (см. рис. слева), можно отпустить закаленную деталь в нужном месте, на нарушая цементации с закалкой на конце/концах. Затем, где надо – гнем, плющим, а остальное остается твердым, вязким, упругим. В конце можно снова разогреть, где отпускали, и опять закалить.

Параметры печи «САК-1»

Данная индукционная печь чаще всего используется для плавки свинца, а также олова. В отдельных случаях разрешается закладывать медь, однако производительность значительно падает. Средняя температура плавления колеблется в районе 1000 градусов, мощность данное устройство имеет в 250 кВт. За час непрерывной работы есть возможность пропустить до 400 кг цветных металлов. При этом емкость оборудования позволяет загружать до 1000 кг материала. Напряжение питающей сети составляет 0.3 кВ.

Расход воды для охлаждения модели «САК-1» незначительный. За час печью потребляется примерно 10 кубических метров жидкости. Удельный расход электроэнергии также небольшой и составляет 530 кВт. Преобразователь частоты в данной конструкции предусмотрен марки «ТПЧ-400». В целом модель «САК-1» получилась экономичной и простой в использовании.

Преимущества и недостатки прибора

В качестве жидкости можно использовать машинное масло или антифриз

Индукционный нагрев может предоставить ряд выгод, которые не способно дать применение электродных приспособлений. Поскольку нагрев жидкости осуществляется металлическим элементом, не принимающим участия в электрохимических реакциях, долговечность устройства зависит только от катушки. Продолжительностью ее эксплуатации определяется продолжительность функционирования устройства. Некоторые индукторы сохраняют работоспособность более 10 лет. С этим же связана совместимость агрегата с разными типами жидкостей-теплоносителей. Помимо простой воды для этой роли пригодны машинные масла и незамерзающие составы.

Внутренние части агрегата в процессе использования не покрываются скоплениями накипи. Благодаря постоянному соприкосновению с жидкостью снижается вероятность перегрева деталей, что также способствует продлению срока эксплуатации. Конвекция в устройстве обычно достигает достаточного уровня, чтобы не потребовалось устанавливать циркуляционный насос. Нет необходимости и в шумоизоляционных мероприятиях – аппарат работает достаточно тихо.

Для аварийного отключения самодельного устройства необходим датчик температуры датчик

Однако индукционный нагреватель имеет и слабые стороны:

1. Для функционирования устройства требуется электрическая энергия. В помещении, где не проведено электричество или нет возможности обеспечить к нему доступ, котел работать не сможет. В местах с регулярными сетевыми перебоями он не будет работать эффективно.
2. При чрезмерном повышении температуры переносящая тепло жидкость переходит в газообразное состояние. Это провоцирует сильное повышение давления в конструкции, в результате чего может случиться разрыв труб. Чтобы это не произошло, потребуется оборудовать установку средствами контроля давления и температуры. Это могут быть манометр, термодатчик, приспособление для аварийного отключения при выходе параметров за рамки заданного диапазона.

Потребность в дополнительных оснастках может поспособствовать серьезному увеличению расходов на оборудование самодельного индукционного обогревателя.

Как выглядела первая мартеновская печь?

Первая сталеплавильная печь, построенная Мартеном, имела небольшие размеры. Она вмещала всего 1,5 тонны металла. Внутренняя часть печи была выложена огнеупорным материалом, а её подина (низ плавильной ванны) была заполнена кварцевым песком. В печь загружали 700 кг чугуна, а когда чугун расплавлялся, вводили другие добавки. Весь процесс плавки совершался в течение 14 часов. Расход угля на одну тонну стали составлял около 1,5 т.

Для повышения температуры горючего газа и воздуха Мартен использовал огнеупорные регенераторы, которые позволяли поднять температуру почти до 1000° С.

Первая сталь, полученная в мартеновской печи, отличалась хорошим качеством и была удостоена премии Всемирной парижской выставки 1867 года.

Инфографика АиФ

Охлаждение

Увеличивает эффективность работы плавильной печи в промышленных условиях и в бытовых небольших приборах заводского изготовления охлаждение. В случае непродолжительной работы и малой мощности самодельного прибора можно обойтись и без этой функции.

Самостоятельно выполнить задачу охлаждения домашнему мастеру не представляется возможным. Окалина на меди

может привести к утрате работоспособности прибора, поэтому потребуется регулярная замена индуктора.

В промышленных условиях применяется водяное охлаждение, при помощи антифриза, а также комбинируют с воздушным. Принудительное воздушное охлаждение в самодельных бытовых приборах неприемлемо, так как вентилятор может перетянуть на себя ЭМП, что приведёт к перегреву корпуса вентилятора и понижению КПД печи.

Особенности использования и ухода

Увеличить надежность, эффективность и срок эксплуатации индукционных плит позволяет выполнение таких рекомендаций:

• перед установкой стоит убедиться, что электросеть выдержит такую нагрузку — средняя мощность техники 7 кВт, что требует использования кабеля с площадью сечении 3-4 кв. мм;
• в помещении должны сохраняться указанные в паспортных данных плиты температура и влажность;
• над поверхностью плит не следует размещать посуду и инвентарь, которые могут повредить стеклокерамическую поверхность при падении;
• для готовки можно пользоваться только посудой с идеально ровным дном, чтобы не повредить стеклокерамику.

Лучший материал для готовки на индукционных плитах — чугун. Однако из-за его большого веса необходимо пользоваться им с максимальной аккуратностью — тяжелая посуда может легко повредить технику. Подходит для такого оборудования и эмалированная сталь, хотя ее покрытие со временем разрушается. Совершенно несовместима с индукционными плитами посуда из керамики, стекла, алюминия или меди. Исключение — специальные комбинированные предметы, в дно которых вставлены стальные элементы.

Важно! Сегодня выпускаются специальные адаптеры, использование которых позволяет использовать любую посуду. Устройство напоминает плоскую (блинную) сковороду с ручкой, которая выступает в роли подставки под кастрюлю

Стоимость такого переходника в пределах 1000-2000 рублей.

Следует уделить внимание и моющим средствам. Производители рекомендуют пользоваться только специальной бытовой химией — однако она отличается высокой ценой

Поэтому можно выбрать более дешевые средства, в составе которых нет абразивных компонентов, способных повредить стеклокерамику. Стойкие загрязнения удаляют, смочив нужное место водой и оставив ненадолго до очистки — но лучше всего сразу не допускать их появления, вовремя протирая поверхность.

Современные индукционные плиты хорошо защищены от перепадов напряжения, перегрева и попадания воды на поверхность

Встроенные диагностические системы автоматически определяют проблемы, но пользователям все равно следует обращать внимание на появление специфического запаха сгоревшей изоляции или дыма. При появлении любых признаков неисправности прибор необходимо отключить от сети и обратиться в сервис

Индукционная плита: плюсы и минусы

Принимая решение по поводу покупки индукционной техники, стоит познакомиться с ее преимуществами и недостатками. К плюсам можно отнести:

• Высокая скорость нагрева посуды и их содержимого. Эффективность сравнима с газовыми плитами и заметно превосходит показатели большинства электроплит.
• Безопасность. Из-за отсутствия источников тепла поверхность не нагревается, что защищает от ожогов при случайном прикосновении и неприятных запахов от сгорания частиц пищи и масла.
• Простой уход. Поверхность почти не загрязняется из-за отсутствия нагрева, легко очищается с помощью губки и бытовой химии.
• Автоматическое выключение при отсутствии подходящей посуды. Плита не будет работать, если на активную, но свободную конфорку попадет посторонний предмет.
• Экономичность. Современные модели автоматически определяют размеры и форму посуды, подстраивая под них площадь зоны нагрева. Это заметно снижает расход электроэнергии плитой.
• Множество функций и настроек. Есть возможность выбрать условия, лучше подходящие для тушения, варки и жарки — это значит, что продукты не теряют ни витаминов, ни полезных элементов.
• Возможность объединения зон нагрева. Несколько конфорок становятся единым целым, получая общие настройки и позволяя готовить в большой посуде (утятницах, казанах с плоским дном).

При впечатляющем количестве плюсов у индукционных плит есть недостатки, которые пока не позволяют им стать самым популярным видом кухонной техники:

• Необходимость отказаться от посуды из стекла и алюминия. Хотя чугунной и стальной утварью по-прежнему можно пользоваться.
• Цена. Один из главных минусов — индукционные плиты обходятся в 2-5 раз дороже по сравнению с газовыми и электрическими аналогами.
• Хрупкость стеклокерамических поверхностей. Упавшие на плиту тяжелые предметы могут ее расколоть. Повысить степень защиты можно, применяя стальные накладки.
• Сложный ремонт. Плиту можно назвать достаточно надежной, но сломанную индукционную панель сложно и дорого менять.
• Заметное снижение мощности при объединении панелей. Одновременная работа нескольких конфорок сильно нагружает плиту, которая работает не так эффективно.

Считается, что в списке минусов есть опасность плит для здоровья. На самом деле вред от вихревых токов и электромагнитного излучения преувеличен, а приписываемая технике радиация вообще отсутствует.

Расчет мощности

Так как индукционный способ плавки стали менее затратный, чем аналогичных методик, основанных на использовании мазута, угля и других энергоносителей, то расчет индукционной печи начинается с вычисления мощности агрегата.

Мощность индукционной печи подразделяется на активную и полезную, для каждой из них есть своя формула.

В качестве исходных данных нужно знать:

• емкость печи, в рассматриваемом для примера случае она равна 8 тоннам;
• мощность агрегата (берется максимальное ее значение) – 1300 кВт;
• частота тока – 50 Гц;
• производительность печной установки – 6 тонн в час.

Требуется также учитывать расплавляемый металл или сплав: по условию он цинковый. Это важный момент, тепловой баланс плавки чугуна в индукционной печи, также как и других сплавов свой.

Полезная мощность, которая передается жидкому металлу:

• Рпол = Wтеор×t×П,
• Wтеор – удельный расход энергии, он теоретический, и показывает перегрев металла на 1 0 С;
• П – производительность печной установки, т/ч;
• t — температура перегрева сплава или металлической заготовки в ванной печи, 0 С
• Рпол = 0,298×800×5,5 = 1430,4 кВт.

Активная мощность:

• Р = Рпол/Ютерм,
• Рпол – берется с предыдущей формулы, кВт;
• Ютерм – КПД литейной печи, его пределы от 0,7 до 0,85, в среднем принимают 0,76.
• Р =1311,2/0,76=1892,1кВт, проводится округление значения до 1900 кВт.

На заключительном этапе рассчитывается мощность индуктора:

• Ринд = Р/N,
• Р – активная мощность печной установки, кВт;
• N – количество индукторов, предусмотренных на печи.
• Ринд =1900/2= 950 кВт.

Потребление мощности индукционной печью при плавке стали зависит от ее производительности и вида индуктора.

Индукционные тигельные печи

Является наиболее распространенным типом печного индукционного нагрева. Отличительной чертой, отличной от других видов является то, что в ней переменное магнитное поле появляется при отсутствии стандартного сердечника. Тигель в форме цилиндра размещается внутри индукторной полости. Печь, или тигель изготавливается из материала, который прекрасно сопротивляется огню и подключается к переменному электрическому току.

Положительные аспекты

• энергия выделяется при загрузке металла, отсутствует необходимость в установке промежуточных элементов;
• металлические сплавы, состоящие из нескольких составляющих, после завершения плавки получают однородную консистенцию и одинаковый химический состав в любом выбранном объеме;
• при помощи регуляторов давления представляется возможным проводить восстановительный, окислительный или нейтральный процесс;
• средние частоты переменного тока показывают высокие значения удельной мощности, что ставит тигельные печи в ряд высокопроизводительных агрегатов;
• печь может работать с перерывами между загрузкой металла, на последующей плавке это не отразится, переход от одного вида металла к другому происходит без длительной перенастройки параметров;
• тигельные агрегаты легко поставить на автоматическое управление, они простые в эксплуатации и легко перестраиваются на любой из режимов;
• в результате процесса получаются качественные славы, состоящие из многих компонентов, температура имеет постоянное и одинаковое значение в пределах ванны, а остатки и отходы быстро расплавляются, отсутствуют перегревы.

Тигельные агрегаты относят к экологически чистым источникам тепла, окружающая среда не загрязняется от плавки металлов.

В работе тигельных печей присутствуют недостатки:

• при технологической обработке используются шлаки пониженной температуры;
• произведенная футеровка тигельных печей имеет низкую стойкость против разрушения, больше всего это заметно при резких скачках температур.

Имеющиеся недостатки не представляют особенных трудностей, достоинства тигельного индукционного агрегата для плавки металла очевидны и сделали такой тип приборов популярным и востребованным среди широкого круга потребителей.

Плюсы и минусы индукционной плиты

Особый принцип работы индукционной плиты и различные современные технологии выражаются в практичности и массе достоинств бытового прибора. Чем же примечательная индукционная варочная панель?

1. Экономичность. Такие плитки потребляют на 40-50% меньше электроэнергии, что не влияет на мощность нагрева. КПД индукционных плит – не менее 90%, что является максимальным среди всех видов (газовые, электрические).
2. Безопасность. Ввиду того, что тепло передается на посуду, а не на конфорку, поверхность плиты не нагревается. Таким образом, о плиту невозможно получить ожог, попавшая пища не подгорит, а случайно поставленная тарелка не оплавится. Кроме того, панель включается, только если перекрыто не менее 70% площади зоны нагрева.
3. Удобство. Процесс приготовления пищи занимает меньше времени, чем на обычных варочных панелях, благодаря быстрому разогреву посуды. А в отличие от электрических тенов, которым необходимо время для остывания, магнитные катушки прекращают работать сразу после отключения. Пользователю не придется переставлять сковороду, чтобы пища не пережарилась.
4. Практичность. Уход за панелью элементарный: стеклокерамика устойчива к механическим воздействиям, а благодаря малой температуре плиты, пища к ней не прижаривается. Для поддержания чистоты достаточно протирать стеклокерамическую поверхность влажной губкой с мыльным раствором.
5. Функциональность. Различные опции существенно облегчают использование бытового прибора, ее можно поставить на паузу, установить интенсивный разогрев, задать таймер, отрегулировать температуру.
6. Оптимальная температура в помещении. Всем известно, что при использовании газовой или электроплиты (с нагревательным теном), то температура воздуха неизбежно повышается. Особенно в летнее время это создает дискомфорт, и без хорошей вентиляции в кухне будет жарко. Плита с индукционным нагревом исключает создание подобных неудобств.

Недостатки данного устройства носят субъективный характер, но во многом могут повлиять на выбор оптимальной модели.

1. Для индукционной электрической плиты подходит только специальная посуда (эмалированная, из нержавеющей стали), она отмечена маркировкой в виде спирали. Латунная или медная утварь тоже подходит, но из-за малого содержания магнитных веществ, нагревается она намного медленнее. Керамическую или стеклянную кухонную утварь вовсе нельзя использовать на индукционной плите. Кроме того, дно посуды должно быть ровным и чистым.
2. Существуют модели, где мощность не позволяет использовать 3 или 4 конфорки одновременно (мощность у таких плит около 4кВт).
3. Правила установки запрещают монтировать встраиваемую панель над холодильником, СВЧ-печью и прочими металлическими поверхностями.
4. Электромагнитное поле способно оказывать (в малой степени) влияние на рядом стоящие приборы, а пользователям с кардиостимуляторами рекомендуется воздержаться от покупки подобной техники.
5. Включенная плита издает небольшой шум — это работает система охлаждения, но встречаются модели, в которых работа вентилятора практически не слышна.

Особенности приготовления еды

Часто хозяйки преднамеренно отказываются от покупки электроиндукционных печей, поскольку опасаются сложностей при включении и готовке. На самом деле в том, чтобы включить индукционную плиту, нет ничего сложного.

После подключения прибора к источнику питания сработает сигнал, оповещающий о возможности включения варочной панели. Каждая зона имеет регулятор мощности и настраиваемый таймер.

Необычный дизайн индукционной плиты

О том, как готовить на индукционной плите, подробно расписано в инструкции по ее применению. Там обозначены температурные режимы и параметры мощности, необходимые для конкретного процесса приготовления того или иного блюда. Например, закипание воды происходит на 7-9 уровне, тушение – 5 или 6.

Характеристики печи «Термолит ТМ1»

Данная печь для плавки (индукционная) имеет общую емкость 0.03 тонны. При этом мощность преобразователя составляет только 50 кВт, а средняя скорость плавления — 0.04 тонны в час. Напряжение питающей среды должно быть не менее 0.38 В. Расход воды для охлаждения в этой модели незначительный. Во многом это связано с малой мощностью устройства.

Из недостатков следует выделить большой расход электроэнергии. В среднем за час работы печи потребляется примерно 650 кВт. Преобразователь частоты в данной модели имеется класса «ТПЧ-50». В целом «Термолит ТМ1» является оборудованием экономным, но со слабой производительностью.

СЭЛТ-ИПУ-10СМ/20

Основные характеристики:

Мощность генератора	20 кВт
Материал плавки	сталь	медь	алюминий
Объем плавки	10 кг	10 кг	3 кг
Время плавки	30 мин	30 мин	16 мин
Расход энергии/плавка	5,62 кВт*ч	2,9 кВт*ч	1,2 кВт*ч
Расход воды	0,8 м³/час	0,48 м³/час	0,28 м³/час
Футеровка	набивная	АХ–10 (Луга, Маммут)
Механизм поворота	ручной

Эксплуатационные и конструктивные особенности:

1. Генератор печи имеет воздушное охлаждение встроенными вентиляторами за счет повышенного КПД=98%, собран с применением: IGBT-транзисторов, силового ВЧ-трансформатора для согласования и гальванической развязки индуктора, сухих полипропиленовых конденсаторов в цепи индукционного контура. Система охлаждения позволяет эксплуатировать генератор (корпус IP54) в производственных условиях при температуре окружающей среды до 35°С. Отсутствие водяного охлаждения повышает срок службы комплектующих и снижает эксплуатационные затраты.

2. Плавильный узел состоит из алюминиевого корпуса, установленного на стальную сварную раму с применением подшипниковых опор. Индуктор изготовлен из медной профильной трубы с защитной изоляцией из слюдяной ленты. Применение повышенной частоты индукции (до 10 кГц) увеличивает электрический КПД индуктора, снижает требования к размеру шихты (от 10 мм) и обеспечивает выигрыш расхода электроэнергии на плавку для малых и средних объемов плавки в среднем на 50%, что составляет 300-400 кВт*ч ~ 2000 рублей на 1 тонну расплава.

3. Поворот плавильного узла при сливе расплава производится при помощи ручного рычага.

4. Система водяного охлаждения индуктора и подводящих кабелей включает в себя приборы измерения входного давления, наличия протока и выходной температуры, а также всю необходимую фурнитуру и внутренние соединительные рукава. За счет повышенного КПД индуктора и воздушного генератора общий расход воды для охлаждения печи снижен в 2 раза, поэтому требуется менее производительная станция водоохлаждения, а главное нет необходимости в применении дорогостоящего чиллера для холодной дистиллированной воды охлаждения электроники. Могут эффективно применяться закрытые градирни вода/воздух с температурами входа/выхода до 70/50°С.

5. Системы защиты и безопасности включают в себя различные электронные защиты генератора, а также контроль износа толщины футеровки и оперативного обнаружения трещин в ней.

6. Предусматривается следующий вариант монтажного исполнения печи: установка печи на ровный пол без специального фундамента (компактное, боковой подвод к печи, короткие кабели, близкое расположение блоков согласования генератора). Печь может комплектоваться двумя плавильными узлами для поочередной работы.

В чем преимущества?

Индукционная плита имеет ряд достоинств, которые выгодно отличают ее от конкурентов.

Из основных:

• Максимальный КПД, обусловленный началом нагрева посуды сразу после включения, а это экономит электричество;
• Надежная защита от «неправильной» посуды. Конфорка не включится, если на плите оказалась сковорода или кастрюля с не магнитным днищем;
• Автоматическое отключение при снятии посуды;
• Удерживание заданной температуры на определенном уровне. Это обусловлено тем, что на контролирующий датчик не воздействует высокая температура металлических изделий;
• Стабильная мощность, которая не зависит от напряжения бытовой сети;
• Широкий выбор программ, что позволяет готовить блюда различной сложности;
• Прогрев индукционной поверхности производится только от посуды, поэтому вероятность получения ожогов предельно низка;
• Отсутствие неприятных запахов;
• Легкость обслуживания. Большинство современных моделей имеет стеклянную поверхность, обработка которой не составляет труда.Снаружи посуда не пригорает из-за отсутствия действия открытого огня и горячих поверхностей.

Из недостатков стоит выделить большую мощностью, что создает дополнительную нагрузку на проводку, наличие электромагнитного излучения и возможность применения только специальной посуды.

Кроме того, если одновременно включить все конфорки, они не будут выдавать полную мощность.

Типы производства

Определение 1

Тип производства – это комплексная характеристика особенностей организации, техники и экономики производства.

На тип производства влияют несколько факторов: широта номенклатуры и уровень специализации, масштабность производства, стабильность выпускаемой продукции и т.п.

Существует три типа производства:

• Единичное производство.
• Серийное производство.
• Массовое производство.

Основная характеристика единичного производства – штучный объём выпуска разнообразной и непостоянной номенклатуры продукции ограниченного потребления.

Замечание 1

Повторное производство данной продукции, а также ремонт выпускаемой продукции, не предусматривается.

Серийному производству свойственно одновременное изготовление сериями широкой номенклатуры однородной продукции, выпуск такой продукции повторяется на протяжении длительного периода. Одновременно с тем серия представляет собой выпуск ряда конструктивно одинаковых изделий, запускаемых в производство партиями, последовательно, непрерывно на протяжении заранее установленного периода времени.

Массовому производству характерна непрерывность и относительно длительный период изготовления ограничений номенклатуры однородной продукции в больших количествах.

Нужна помощь преподавателя?
Опиши задание — и наши эксперты тебе помогут!

Описать задание

Сравнить все три типа производства можно в таблице ниже. Из неё становится понятно, что единичное и мелкосерийное производство основано на производстве деталей и изделий неограниченной, широкой номенклатуры. Для этого типа производство свойственна определённая гибкость, здесь нет повторяемости выпуска, а также предусмотрена последовательная передача предметов труда с операции на операцию.

Сравниваемый признак	Тип производства
Единичный	Серийный	Массовый
Номенклатура и объем выпуска	Неограниченная номенклатура деталей, изготовляемых по заказу	Широкая номенклатура деталей, изготовляемых партиями	Ограниченная номенклатура деталей, изготовляемых в большом объеме
Повторяемость выпуска	Отсутствует	Периодически повторяется	Постоянно повторяется
Применяемое оборудование	Универсальное	Универсальное, частично специальное	В основном специальное
Закрепление операций за станками	Отсутствует	Закрепляется ограниченное число деталеопераций	Закрепляются одна-две операции
Расположение оборудования	По группам однородных станков	По группам для обработки конструктивно и технологически однородных деталей	По ходу технологического процесса обработки деталей
Передача предметов труда с операции на операцию	Последовательная	Параллельно последовательная	Параллельная
Форма организации производственного процесса	Технологическая	Предметная, групповая, гибкая предметная	Прямолинейная

Преимущества индукционных печей

• Высокая чистота получаемого расплава.

  В других типах металлоплавильных термопечей обычно имеется прямой контакт теплоносителя с материалом, и, как следствие, — загрязнение последнего.

  В индукционных печах нагрев производится поглощением внутренней структурой проводящих материалов электромагнитного поля индуктора. Поэтому такие печи идеальны для ювелирных производств.

• Для термических печей главной проблемой является уменьшение содержания в расплавах черных металлов фосфора и серы, ухудшающих их качество.
• Высокий кпд индукционно плавильных устройств, доходящий до 98%.
• Большая скорость плавки благодаря нагреву образца изнутри и, как следствие высокая производительность ИПП, особенно для маленьких рабочих объемов до 200 кг.
• Разогревание муфельной электропечи с загрузкой 5 кг происходит в течение нескольких часов, индукционной печи — не более часа.
• Аппараты с загрузкой до 200 кг просты в размещении, монтаже и эксплуатации.

Достоинства и недостатки

Главным достоинством, безусловно, является отсутствие в процессе нагрева промежуточных стадий. Тепло сразу передается объекту. Это экономит и время, и электроэнергию.

Печь быстро плавит мелкую шихту. При этом температура в камере распределяется равномерно без местных перегревов. Тем самым обеспечивается однородность химического состава в многокомпонентных сплавах.

Одна из отличительных особенностей индукционной печи – возможность создания в установке любой атмосферы (окислительной, восстановительной, нейтральной). И это при любом давлении.

Наконец, оптимальная форма тигля и его хорошая защита от термических и механических повреждений позволяют полностью сливать расплавленный металл из установки.

Индукционные печи отличает простота и удобство в управлении, регулировке, обслуживании. А возможность автоматизации основных процессов делает эти установки весьма высокопроизводительными.

Из недостатков специалисты выделяют только два момента. Во-первых, низкую температуру шлаков, передаваемых на расплав для его технологической обработки. Дело в том, что шлак в установке разогревается от металла и, следовательно, его температура всегда ниже. Во-вторых, у небольших (компактных) установок слабым местом является футеровка (термостойкость и защита от механических повреждений). При высоких температурах расплава во время полного слива металла может происходить резкое колебание температуры футировки.