设备方案图

 

 

 

1.3 工件技术参数:

整体加热毛坯规格:

序号	棒料直径 mm	棒料长度 mm	产量  件/分
1	φ18	306	20件

加热温度: 860±10℃

1.4方案设计说明：

     本加热炉为铁路用弹条热压成型前的加热。

    #. 设备的推料方式为气动

    #. 感应器预留的互换方式为快换

    #. 加热节拍. 加热温度的可调及可予设置

    #. 可调式储料台

#. 电源配置:

KGPS电源功率: 250kW     频率: 4000Hz

               功率的确定说明：

序号	棒料直径 mm	棒料长度 mm	工件重量	所需功率
1	φ18	306	0.61kg	247kw

由计算公式:  P = (0.168×G×ΔT)÷(0.24×t×η) (kw)知:

     上述计算公式中:

t —— 加热节拍     （单位：秒）式中取3秒

       （符合20件/分的要求）

P —— 电源功率    （单位：kW）

G —— 加热单件重量  （单位：Kg）

ΔT—— 起始与终了加热温度（单位：℃）式中取870℃

     注: 在计算中忽略了起始室温

0.168——加热金属平均比热   （单位：千卡/千克.℃）

          钢的比热为0.168千卡/千克.℃

η—— 加热效率    在计算中取η＝0.5

 由上述功率计算表知,功率250kw可以满足贵方20件/分的要求。

电源确定为KGPS-250kw/4000Hz

1.5 我公司在本类设备上的技术优势:

   #. 感应加热器的装配式设计,使的对感应器的维护与维修保养更方便

   #. 炉内补偿电容器的二次绝缘,确保在恶劣环境下长期稳定运行

   #. 新型独特的电源内部布置形式,避免了在更换水冷元器件时对电源柜绝缘性的影响。

#.炉膛内装有定型成型炉衬，更换方便。

2. 设备组成及报价：

序号	名   称	规格及型号	数量	备    注
1	中频电源	KGPS-250kW/4000Hz	1台	含补偿电容
2	感应器	GTR- 18	1台	加热18mm
3	弹条成型后淬火槽		1台	含槽内输送机
4	气动式推料装置		1套
5	炉  架		1台	含炉用水路
6	连接电缆		1付
7	加热控制器		1套
8	电源用冷却器	LSS-25	1台	含冷却水循环泵
9	淬火介质冷却器	LSS-300	1台	含介质循环泵
10	淬火控制盘		1套
11	红外测温仪	NCIR-2000型	1套

                

3. 成套设备技术方案:

3.1 电气部分:

3.1.1中频电源主要技术指标:

电源型号：KGPS-250kW/4000Hz

    输入电压：380V×3/50 Hz     直流电压： 500V

输出功率：250kW             输出电压： 非常大750V

    工作频率：4000Hz

3.1.2 中频电源特点说明:

  主电路结构简单，工作稳定可靠

启动能力强:

        可控硅中频电源，采用先进的微电子技术实现扫频式零压软启动，对电网无任何冲击，而且启动成功率达98%，可以带负荷重载启动。逆变器采用并联谐振，保证设备的满负荷输出。控制系统全部采用先进的大规模数字电路控制技术。

调试方便维护简单:

                  主控制板采用新型双面印刷线路板做成中点控制器，调试较为方便。各功能控制电路实现内部连接，清理了一切故障点。中频电源的启动、停止、运行等必须的逻辑控制完全由电子线路实现，废除了继电器逻辑线路排除了振动对设备运行的影响，大大提高了设备可靠性。

控制精度高:

我公司设计制造的可控硅中频电源，采用高精度运算放大器组成电压调节器、电流调节器构成双环闭环调节器，工件进出感应器不会对电源造成大的波动，对来自电网的波动也有较强的舒缓作用。

保护功能完善，动作准确可靠:

              主电路设有快速熔断器保护，各晶闸管有阻容保护

         （dv/dt）,逆变晶闸管还有换相电感防止di/dt过大，在中点控制电路设有过电压过电流等拉逆变保护。

具有频繁启动功能:

设计先进功能完善的晶闸管变频装置中点控制器:

A/该变频器为我公司开发研制的第五代晶闸管变频器，其中频电源中点控制器外形尺寸仅为长×宽×高=260×190×90mm。控制回路全部采用数字化结构（调节器除外）。整流部分不需要任何调整，具有可靠性高，脉冲对称性好、抗干扰能力强、反应速度快等特点。另外，电路中设

计有相序自适应电路，无需同步变压器，使现场调试简单，无需调相序，仅需把门较线接入控制板相应的端子上，整流即可投入工作。

B/逆变采用扫频式

      零压启动电路，它的

特点是先用一个高于

槽路谐振频率的他激

信号去触发逆变可控

硅，在升调电位器时

便控制他激信号的频率从高向低扫描，当他激信号下，降到接近槽路谐振频率时，中频电压便建立起来，并反馈到自动调频电路。因而克服了中频启动电流的冲击，避免了元器件的损坏，保证启动成功率高达高标准。

C/对于大功率中频电源，如果电源进线采用六相十二脉供电时，控制电路还增加有双桥平衡环节，以确保两桥平衡，减少谐波分量对电网的冲击干扰。

D/保护电路:

在控制电路中设有各种操作，保护电路，主电路与控制电路的上电、掉电先后次序，以及使用人员的误操作等，均不会对系统产生任何影响。具体完善的保护功能：

缺相（快熔断）--检验三相交流输入是否有缺相，可省去快速熔断器故障指示器的检验电路。

过电流--系统过电流截止保护，过流电平无需单独整定，控制电路自定整定在额定输出电流的1.5倍上。在负载阻抗低时电流反馈会有效地舒缓电流的上升,使电流始终保持在设定的电流值上,即就是负载短路。

              过电压—中频输出过电压保护，过电压平亦需单独整定，控制电路自动整定在额定输出中频电压的1.15倍。过电压保护动作一方面截止整流桥，另一方面直通逆变桥，能有效的防止因输出电缆开路引起逆变晶闸管的损坏。

              水压低—冷却水压力保护，具有8秒钟的延时动作，可防止水压瞬时波动引起系统的跳闸。

    控制电源欠压—控制电路供电电压偏低保护，可防止控制     电路掉电时，对主路的乱触发。所有的保护具有声光启动紧急信号功能。

 水温高--电源柜内的每路回水均安装有温度继电器,当生产中任意一路水温度高于设定时,将发出启动紧急信号。

E/在整流电路里，我们采用电压比较器，与预先设定的保护值进行比较。当大于设定值时，保护电路工作，使整流触发脉冲后移至α=150°或封锁触发脉冲关闭整流器。采用此电路的优点是：保护迅速、灵敏度高、可靠性稳定性高，有效地避免了器件的故障损坏。

F/逆变电路中增加了逆变角调节电路，可使逆变桥在某一个θ角下稳定的工作，（非常大调节范围为 20°～40°）以确保逆变桥的稳定工作。

G/调节器电路:

在电压电流双闭环基础上，增加了阻抗调节器，用于控制逆变桥的引前角，使系统功率因数提高5% 以上，提高了感应电炉的电效率和热效率，以达到快速、节电的目的。

H/外加功能接口:

            区别于传统中频电源中点控制器，第五代中频电源中点控制器还可增加多路接口，如定时开机开炉、远程控制、计算机监测监控、双路供电（当电源进线采用六相十二脉供电时）故障自诊断系统等软硬件功能接口，以适应现代化生产的要求。

     W/测温装置:

采用非接触式（Raytek）双色红外测温装置，并配有温度显示和多种输出接口。

        美国雷泰（Raytek）高性能集成式双色红外测温仪。主要技术参数如下：

   型号:NCIR-2000型智能红外测温仪

   测量范围： 600-1200℃ 

       测温精度：1％

       重复精度： 0.1％

响应时间：1毫秒

显示精度：1℃

输出 ：4-20mA

      3.3 炉体技术说明:

           本设备机械部分主要有感应器.气动式推料机.炉架组成。

3.3.1感应器:

感应器是整个感应加热设备的关键部件，除在结构设

计方面与其的使用寿命及互换性方面有着很大的关系外，而

且较为重要的是感应器的设计长度等主要的技术参数与电热效率.加热温度均匀性等密切关联。整个感应器采用

组装式结构,以便于对感应器进行维修保

养及易损件更换。

感应器内的螺旋状线圈采用纯度为

99.9%的T2矩型管在专门的工装上绕制

而成，经整形--.酸洗—表面钝化—烘干

—绝缘处理—组装等多道工序加工而成。铜管的表面绝缘处理采用静电喷涂，可以达到H级绝缘。

整个感应器线圈由等分在其上下的三根高度度固定杆固定，在确保均等匝间间隙的同时，对减少中频振动及运行噪音方面亦有很大的舒缓作用。

感应器的水冷系统及电连接部分均采用补偿式快换结构。

感应器的水冷可以按照需方要求设计成零压回水或有压回水。感应器的上水处设计有水压监测装置，当感应器在水压不足或缺水状况下发出启动紧急信号或不能启动。

3.3.2气动式推料机:

              气动式推料机由放料“V”槽 及推料气缸组成。所选用的气缸推力按炉内所有料的摩擦力总和2倍设计。气缸采用磁性系列，其推料的行程可以通过安装在气缸体上的接近开关任意调整、控制。开关为非接触式接近开关，从而避免了常规碰撞式开关的诸多弊病。

3.3.3炉   架:

炉架为安装上述部件的机体,主要由型钢组焊而成。具有强度高.稳定性好的特点,架内安装有炉用冷却水水路、并联谐振槽路(补偿电容器)以及气动系统中的气源处理装置等。当需方对感应器的中心标高有要求时,还可以考虑将补偿电容器安放在感应器的侧边。

炉架前后端设计有堵板，以及其两侧安装有外扣式门板。炉架上设计有明显的设备接地标志及进出水接口。

      3.3.4淬火槽装置:

             淬火槽采用钢板焊接式槽型结构,内部安装有供淬火后的弹条出来的输送机.淬火槽内安装有用于油温控制的温度检验装置,在温度低于设定时启动冷却装置对淬火油进行冷却。

4.中频设备用冷却水:

冷却水要求：

进水水温： 5—30℃        水 压:  0.2—0.3MPa

出水水温： ≤55℃         设备水耗量： 25t/h

5.需方自行准备的项目:

5.1 三相进线380V×3 — 50Hz

5.2 设备安装用基础地沟

6.设备随机所提供的技术性文件:

6.1 设备安装所需的平面布置图.基础图、水电连接图

6.2 电气控制原理图及外围接线图

6.3 设备使用操作、维护说明书及主要外购件.零件说明书

             6. 4 检验合格证

6.5 出厂装箱单

6.6 主要外购件清单及易损件图