I. Was ist eine elektromagnetische Induktionsheizwalze?

Dabei handelt es sich um eine zylindrische Walze, die ihre eigene Wärme erzeugt und bei der kontinuierlichen Verarbeitung und Produktion von Industriematerialien eingesetzt wird. Das Grundprinzip der Erwärmung besteht darin, mithilfe von Spulen im Inneren der Walze ein elektromagnetisches Feld zu erzeugen. Die magnetischen Feldlinien durchschneiden die Metalloberfläche, erzeugen Joulesche Wärme und erwärmen so die Walze selbst. Die Walzenoberfläche tauscht dann Wärme mit dem zu verarbeitenden Material aus und ein geschlossenes Temperaturregelsystem hält die Walze auf der eingestellten Arbeitstemperatur.
Seit seiner Einführung wird dieses Produkt häufig in verschiedenen Tiefverarbeitungstechnologien für Polymermaterialien eingesetzt, z. B. bei der PVC-Verarbeitung, beim Spinnen chemischer Fasern, bei der Verarbeitung von Verbundwerkstoffen, beim Trocknen verschiedener Materialien und beim Strecken anorganischer Materialien. Elektromagnetische Heizwalzen bieten eine hervorragende Temperaturleistung und Vorteile in Bezug auf Umweltschutz und Sicherheit, die herkömmlichen Thermoölsystemen fehlen. Sie sind eine unverzichtbare Wärmequelle, insbesondere bei der Herstellung einiger Hochtemperatur- und Präzisionsmaterialien. Seit ihrer Erfindung hat die elektromagnetische Induktionsheizwalze in verschiedenen Branchen schnell Anerkennung gefunden. Aufgrund der relativ höheren Kosten elektromagnetischer Heizwalzen im Vergleich zu Thermoölwalzen oder anderen Heizmethoden ist ihre derzeitige Marktdurchdringung jedoch nicht hoch.

II. Aufbau der elektromagnetischen Heizwalze

Der innere Aufbau elektromagnetischer Induktionsheizwalzen ist relativ komplex. Basierend auf den unterschiedlichen Anforderungen des Produktionsprozesses werden elektromagnetische Heizwalzen in zwei Bauformen unterteilt: einachsig und zweiachsig. Dabei geht es darum, ob der Rollenkörper einseitig oder beidseitig abgestützt ist. Einachsige Walzen kommen im Allgemeinen häufiger bei chemischen Faserspinnprozessen zum Einsatz und werden auch beim Trocknen und Strecken spezieller Kunststofffolien eingesetzt. Doppelachswalzen haben ein breiteres Anwendungsspektrum, z. B. Kalandrieren, Polieren, Richten, Trocknen, Compoundieren, Formen, Thermofixieren und Wärmeübertragung von Materialien.

Einachsige elektromagnetische Heizwalzen werden je nach Produktionsprozess in integrierte und geteilte Strukturen unterteilt. Es gibt auch integrierte Strukturen, die mit dem Motorantrieb kombiniert werden. Die Hauptstruktur besteht jedoch immer aus einer Spulenvorrichtung, einem Rollenmantel, einem Getriebestützmechanismus und einem Temperaturmessmechanismus.

Der Aufbau einer zweiachsigen elektromagnetischen Heizwalze besteht aus einer linken Endabdeckung, einer rechten Endabdeckung, einer Innenwellen-Heizspule und einem Temperaturmessgerät.

Der innere Aufbau der elektromagnetischen Heizwalze besteht aus einem Metallwalzenkörper, einer Stützwelle, einer Induktionsspule und einem Temperatursensor. Nachfolgend erläutern wir kurz den inneren Aufbau am Beispiel einer zweiachsigen elektromagnetischen Heizwalze:

Induktionserwärmungsmethoden:
Elektromagnetische Heizwalzen werden aufgrund ihrer Induktionserwärmungsmethode in zwei Typen eingeteilt: interne Spulenheizung und externe Spulenheizung. Im Allgemeinen ist die interne Heizmethode häufiger anzutreffen, da ihre Heizeffizienz, Sicherheitsfaktoren und Temperaturkontrollfähigkeiten der externen Methode weit überlegen sind. Darüber hinaus verwenden über 99 % der elektromagnetischen Heizwalzen eine Einzelspulenstruktur für die interne Spule. Ein typisches repräsentatives Unternehmen ist Tokuden aus Japan und wir.

III. Temperaturregelung und Steuerung elektromagnetischer Induktionsheizwalzen

1. Temperaturmessmethoden: Basierend auf der Temperaturmessmethode kann sie in direkte Temperaturmessung und indirekte Temperaturmessung unterteilt werden.
A. Bei der direkten Temperaturmessung wird ein Temperaturfühler verwendet, um die Temperatur an der Oberfläche des Walzenkörpers oder im Inneren der Walzenwand direkt zu messen. Typischerweise sind Temperatursensorelemente zur Temperaturerfassung an der Innenwand der Walze angebracht. Üblicherweise werden Thermoelemente vom K-Typ oder PT100-Sensoren verwendet. Die K-Typ-Thermoelement-Methode ist relativ kostengünstig, erfordert jedoch spezielle Ausgleichsdrähte (nicht erforderlich für die Übertragung über Sender). Im Vergleich zu Widerstandsthermometern bietet es eine bessere Stabilität, allerdings sind die Kosten für das Messelement höher.
B. Die indirekte Temperaturmessung umfasst im Allgemeinen die Infrarot-Temperaturmessung oder die Lufttemperaturmessung.
Infrarot-Temperaturmessung: Diese Methode nutzt das Schwarzkörperstrahlungsgesetz zur Temperaturmessung. Aufgrund von Schwankungen in den Materialeigenschaften und der Rauheit der Walzenoberfläche kann das entsprechende Reflexionsvermögen jedoch unterschiedlich sein. Darüber hinaus können Faktoren wie der Erfassungswinkel und die Entfernung des Infrarotempfängers, die Sauberkeit der Walzenoberfläche (unterschiedliche Reinheitsgrade beeinflussen das Reflexionsvermögen erheblich) und die Betriebsumgebung zu einem höheren Risiko erheblicher Messfehler oder Ungenauigkeiten führen.
Die Messung der Lufttemperatur wird üblicherweise in elektromagnetischen Heizwalzen für die Herstellung chemischer Fasern verwendet und normalerweise mithilfe einer geteilten Struktur implementiert. Dabei wird an geeigneter Stelle auf der antriebsseitigen Stirnseite des Walzenkörpers eine Nut angebracht. Der Temperatursensor wird in der Mitte dieser Nut platziert. Wenn sich die Walzenwand erwärmt, wird die Luft in der Rille erwärmt und die Walze behält während der Hochgeschwindigkeitsrotation eine relativ konstante Temperatur bei. Das Temperaturkontrollsystem führt PID-Berechnungen für die gemessene Temperatur durch und passt dann den Strom der Induktionsspule entsprechend an.
2. Temperaturmessorte:
A. Messung der Lufttemperatur, eine gängige Methode zur indirekten Temperaturmessung, die häufig in einigen Prozessen zur Herstellung chemischer Fasern eingesetzt wird.
B. Bei der Messung der Walzenwand werden je nach Bedarf kleine Temperaturmesslöcher unterschiedlicher Anzahl und Länge in die Walzenwand gebohrt, um die Temperatur zu erfassen.
C. Messung der Walzenoberfläche, in der Regel mittels Infrarot-Thermometrie oder Kontaktwalzen-Thermoelementen. Diese Methode ist weniger zuverlässig und wird im Allgemeinen nicht verwendet.
3. Temperaturübertragungsmethoden
A. Direkte Signalübertragung: Das Thermoelement- oder Widerstandsthermometersignal wird direkt an das Temperaturregelgerät übertragen;
B. Signalwandlung: Das Thermoelement- oder Widerstandsthermometersignal wird zunächst durch Signalwandlung verarbeitet, bevor es an das Temperiergerät übertragen wird. Das umgewandelte Signal kann ein häufig verwendetes industrielles Steuersignal wie 4–20 mA sein und kann je nach Bedarf auch drahtlos oder über drahtgebundene Kommunikation übertragen werden. Die drahtlose Übertragung erfordert eine unabhängige Batteriestromversorgung, was für den Einsatz in rotierenden Walzen keine ideale Methode ist.

VI, Vergleich zwischen Induktionsheizwalze und ÖL-Wasser-Heizwalze

Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an Jenny Liu 86 17743789775 sale05@huataogroup.com

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