Haben Induktionsheizwalzen mehr Vorteile als die Erwärmung durch Wasser oder Öl? Ja!

Eine elektromagnetische Induktionsheizwalze ist eine selbsterhitzende zylindrische Komponente, die bei der kontinuierlichen industriellen Verarbeitung verschiedener Materialien eingesetzt wird. Sein Kernheizprinzip beruht auf internen Spulen, die ein elektromagnetisches Feld erzeugen. Dieses Feld induziert Wirbelströme auf der Metalloberfläche der Walze und erzeugt Joulesche Wärme, um den Walzenkörper zu erwärmen. Die beheizte Walzenoberfläche überträgt dann Wärmeenergie auf das verarbeitete Material, wobei ein Regelsystem eine präzise, ​​eingestellte Betriebstemperatur aufrechterhält.

Nach ihrer Entwicklung fand diese Technologie breite Anwendung in der Verarbeitung von Polymermaterialien – einschließlich PVC, Chemiefaserspinnen, Verbundwerkstoffen, Materialtrocknung und Dehnung anorganischer Materialien. Es bietet eine hervorragende Temperaturleistung sowie Umwelt- und Sicherheitsvorteile, die bei herkömmlichen Thermoölsystemen fehlen, was es zu einer entscheidenden Wärmequelle für die Hochtemperatur- und Hochpräzisionsproduktion macht. Trotz der schnellen Akzeptanz in der Industrie haben die höheren Kosten im Vergleich zu Thermoölwalzen oder alternativen Methoden eine breite Marktakzeptanz begrenzt.

Strukturelles Design:

Der innere Aufbau ist komplex. Um den unterschiedlichen Prozessanforderungen gerecht zu werden, werden die Walzen in einachsige (an einem Ende unterstützt) und zweiachsige (an beiden Enden unterstützt) Konfigurationen eingeteilt.

• Einachsige Walzen sind in der chemischen Faserspinnerei weit verbreitet und werden auch zum Trocknen und Strecken spezieller Kunststofffolien verwendet. Die Ausführungen können integriert, geteilt oder mit einem Motorantrieb kombiniert sein.
• Doppelachswalzen haben breitere Einsatzmöglichkeiten, beispielsweise beim Kalandrieren, Polieren, Glätten, Trocknen, Laminieren, Formen, Thermofixieren und Wärmeübertragung.

Die primären Strukturelemente bleiben konsistent: eine Induktionsspulenbaugruppe, ein Rollenmantel, ein Antriebs-/Stützmechanismus und ein Temperaturmesssystem.

Temperaturregulierung und -kontrolle

1. Messmethoden

• Direkte Messung: Ein Sensor (typischerweise ein K-Typ-Thermoelement oder PT100) misst direkt die Temperatur an der Innenwand oder Oberfläche der Walze. Obwohl Thermoelemente kostengünstig sind, erfordern sie möglicherweise Ausgleichskabel. Widerstandssensoren bieten eine höhere Stabilität bei höheren Bauteilkosten.
• Indirekte Messung:

2. Messorte

• Lufttemperatur: Eine indirekte Methode, die häufig in Chemiefaserprozessen eingesetzt wird.
• Walzenwand: In die Walzenwand werden kleine Löcher gebohrt, um eingebettete Temperatursensoren aufzunehmen.
• Walzenoberfläche: Verwendet normalerweise Infrarot- oder Kontaktthermoelemente. Diese Methode ist weniger zuverlässig und wird nicht häufig verwendet.

3. Signalübertragung

• Direkte Übertragung: Sensorsignale werden direkt an das Temperiergerät gesendet.
• Signalumwandlung: Sensorausgänge werden zunächst zur Übertragung in industrielle Standardsignale (z. B. 4–20 mA) umgewandelt. Eine drahtgebundene oder drahtlose Kommunikation ist möglich, allerdings erfordern drahtlose Methoden in rotierenden Walzen eine unabhängige Batterieversorgung, was praktische Herausforderungen mit sich bringt.