石油墩粗机专用中频加热炉权威技方案

本方案是我公司在借鉴给其它厂家生产同类型钢管局部加热镦粗设备的基础上，结合贵方的具体要求而精心设计一套方案。因此，更具有其针对性、合理性。

一、概述：

根据需方技术要求，我方需提供的设备包括1台1800KW/

500HZ的 KGPS可控硅中频炉配一台感应器，一套红外测温控制装置，，一台外围操作台,一台汽缸驱动的感应器移动小车等。设备的技术指标和特点后边分项详细介绍。我们在整套设备的设计制造上将Z大可能的保证外观美观，简洁，尽量减少设备占用空间，连接水路，电路尽量集中不外露，选用材料结实耐用，闭式回水加装的水温巡检装置。

    整套设备的工作过程为：钢管到感应炉位置后，汽缸驱动感应炉向钢管方向移动到合适位置后中频电源启动开始加热，当加热时间已到并已达到设定温度时，感应器停止加热（如果输送系统没有将钢管退出加热炉，加热炉温度控制系统应根据钢管温度的变化，控制钢管温度在许可的范围内）。完成整个一根钢管加热工作过程。中频电源启停等动作受贵方总控制操作台（PLC）集中控制。我方在设备现场也配备一台外围操作台，进行手动、自动转换旋钮、设备急停按钮等和一些重要参数显示如：功率、频率、电压、电流等。为确保动作可靠性，控制器与被控元件之间加一级中间继电器。

二、 工艺条件及设备功能

1.生产节拍：15分钟内可调。

2.工艺参数：

加热炉安装于加工生产线上的机组中，实现直径950mm钢管加工过程中的局部加热。

3.钢管局部在加热炉中，由室温加热到1100℃～1250℃，温度控制范围±10℃，加热时间：15分钟，产品伸入加热炉的长度1000mm-1200mm范围可调；端部至1000mm长度范围内轴向温差小于20℃。

4.加热炉中心高均为??；

7.材料：

8.钢管外形尺寸：外径：Φ950mm,壁厚50mm；

钢管总长度??mm；

加热长度：1000mm

三、 主要设备技术特点和技术指标

（一）中频电源

中频电源选用我公司Z新研制的第六代可控硅水冷中频电源。

1、技术指标：

1.1、启动成功率可达100%

1.2、整流功率因数大于等于0.92

1.3、具有温度接口可实现温度闭环控制

1.4、具有内外转换及自动手动转换功能

1.5、 全数字，无继电控制回路，使系统运行稳定可靠

1.6、具有过流、过压、欠压、缺相、水压、水温等齐全保护，确保发生任何故障均不损坏设备元器件

1.7、 三相进线不分相序，可任意连接

1.8、 操作简便，决不会发生误操做

1.9、水温监控功能能有效地防止水温过高造成设备损坏

2、技术特点：

2.1、中频电源

2.1.1、 中频电源主回路原理：

中频电源由于功率较小，采用6脉波即可，其对电网的谐波也不会超标。主回路原理如下图所示。

2.1.2、 中频电源的特点

    我公司针对贵厂实际生产的需要，在本套系统中设计使用在国内具有先进水平的扫频式恒功率耐冲击型中频电源。其主要特点如下：

◆ 电源外壳采用标准GGD外壳，可以任意拼装组合。电源的外形尺寸都为：高2000mm*宽1800mm*深1000mm.

控制系统全数字化，无继电控制

控制系统采用大规模可编程逻辑阵列模块集成控制，单块板结构，避免了多块板接插件使用一段时间后由于接触不良而造成设备运行不可靠的现象。

各种信号的运算处理及其相应动作的执行都按程序自动进行。用数字控制系统代替各种继电控制回路所要完成的功能。                                    

◆   独特的扫频式启动方式，具有100%的启动成功率

逆变部分采用扫频式零压软启动方式，启动性能优于普通的零压软启动电路。其扫频式的大致启动过程如下：在逆变电路启动以前，先以一个高于槽路谐振频率的它激信号去触发逆变晶闸管，并控制它激信号的频率从高到低扫描。当它激信号的频率下降到接近槽路谐振频率时，中频电压便建立起来。通过锁频线路使电源频率和L/C谐振频率相同，此时启动成功。为防止中频电源偶尔的启动失败，我公司专门设计了自动重复启动电路，保证了100%的启动成功率。

◆  具有快速响应特性的调节器

     根据我公司在工件加热的实际使用情况下所获得的经验，设计了独特的调节器，其响应时间小于100mS，完全适合于中频电源在负载突变的情况下适应快速响应的使用要求。

◆ 电源恒功率输出，可保证高的功率因数

特殊设计的阻抗调节器可检测到阻抗的变化，并将此变化送入电路内部进行数字运算，自动调节负载阻抗的匹配，使中频电源达到恒功率输出。同时，由于阻抗调节器的使用，在工件加热的恒功率段，整套设备的运行功率因数可达到0.92

◆ 完善可靠的保护功能

本控制线路设有过流、过压、进线缺相、电源欠电压、冷却水压过低和冷却水温过高等各项保护措施。保证了各项保护功能的灵敏度及可靠性。本套系统为水冷却设备，为了设备的安全可靠运行，故应对冷却水的水温进行多点实时监控。我公司针对水温监控重要性，设计了一套具有特色的专用监测仪表。在每一只可控硅上均装有两个温度检测点，并且在每一台谐振电容器及各感应线圈上也装有相同的温度检测点。这就使该套系统的每一个水冷却部分均受到实时监控，决不会因为某点的水温过高而造成元器件的损坏。

◆ 先进的相序自识别功能

控制系统中含有相序自识别电路，使系统中无须安装同步变压器，免去了调试维修中调相序、对同步的工作。

◆ 丰富的外控接口

设备含有内/外转换、自动/手动转换开关和它们的接口，可方便的实现远程自动控制。并设有温度外环的控制接口，与红外测温仪和温度自动控制系统相结合，可方便的实现温度自动控制。通过自动控制系统对电源输出功率的自动调节，使工件的Z终加热温度达到预期设定的温度范围。

◆   调试维修简单方便

控制板中大多数参数的设定都由控制板的内部电路自动完成，用户调整的仅有几只电位器的参数设定。所以该控制板具有极强的通用性和互换性，而且调试维修极为简单方便。

（二）感应炉体

钢管端部加热温度均匀性的保证:

钢管端部温度均匀性取决于感应线圈的长度, 合适的线圈长度可使钢管端部获得均匀一致的加热, 过短端部达不到要求的温度, 过长又容易过烧。在线圈结构设计时, 线圈长度可按下式确定: L1=L2+(0.4～1.0)×D1(式中L2为加热长度, D1为线圈内径), 同时考虑预留4～6个抽头(0.4～1.0×D1范围内), 通过增减线圈匝数亦即调整线圈长度, 可有效保证钢管端部温度均匀一致。并在设计感应器时为了保证头部和加热尾部温度均匀性，采用变匝距设计（头部和尾部的线圈匝间距是不一样的）  

u 因为加热工件的不同需频繁更换不同规格的感应器。我方在感应器的制作方面充分考虑了它的快速更换方便性：

u 水路快换接头

     为了方便操作，在各水管路接头设计中采用了快换接头，如右上图所示。它的材料选用牌号为316的不锈钢。主要由螺纹接口件，软管接口件，紧扣板手，密封垫圈等构成。这种快换接头的Z大特点是：螺纹接口件，软管接口件均可互配，扣紧手柄操作方便，密封性能好。

l 电连接的快换

电的连接既要考虑更换的快速性，又要考虑良好的导电性能，我公司设计为用一只M18的螺栓配合专用不锈钢垫板的压紧结构。更换时只需松开此螺栓锁紧装置即可。

◆ 炉衬

炉衬采用碳化硅或整体打结方式，使用温度1450℃以上，有良好的绝缘性、绝热性，耐激冷激热和抗冲击性。

u 线圈水温过高保护

感应器线圈上安装了温度开关，水温超过65℃时自动停机。避免感应线圈烧坏。不工作时，感应器线圈内的冷凝水可通入压缩空气排出。

（三）温度检测和控制

在炉体上安装一台进口美国雷泰双比色红外测温仪，在外围操作台上有一台进口日本岛电的FP93智能温控仪表，对加热温度进行显示，调整，设定，中频电源进行“温度—功率闭环”控制，当温度达到设定温度时，电源进行保温状态，温度不再上升，误差控制在±10℃。对钢管径向温度的控制可通过感应器的设计来实现。

七、纯水冷却设备：

1、该设备采用风—水冷却方式，冷却全部设备.需方不需要提供任何冷却水源.

具体介绍如下：

冷却水系统采用风-水型闭式冷却塔。风-水冷却系统为闭式冷却塔形式。闭式冷却系统不用挖水池、现场使用只需将接口与需冷却的设备进行连接即可，不需增加其它辅助设备。整套循环系统水为软水，水质好、不结水垢、封闭式循环使水的损耗非常小，后期设备使用及维护成本可大大降低。

1、闭式冷却塔的特点：

①FL系列闭式冷却塔外形时尚美观、内部结构紧凑、布局合理；

②外壳板采用2mm厚热镀锌板或不锈钢板制作。

③冷却器（主部件）采用国际标准的T2脱酸紫铜管制作而成，焊点少且采用银焊条焊接；

④PVC高效脱水器，能使水的飘逸率小于0.001%，使得设备放置在水雾敏感地区成为可能；

⑤PVC高效进风格栅，风阻小，降低了风机能耗且不会有喷淋水外溅的现象，阳光也照射不到水槽内部，有效防止水藻滋生；

⑥泵站由主水泵和备用水泵组成，在主水泵故障时，可立即启动备用水泵工作，使连续供水成为可能。在停电时，可为用户选配汽油机应急水泵来完成感应线圈的持续冷却；

⑦风机叶片为铝合金、电机为铝壳三防电机，国内名牌；

⑧循环水箱采用304不锈钢板制作，并设有进口液位报警；；

⑨闭式冷却塔在进水口设有压力显示，在炉体与电源进水口处也设有压力显示（现场安装），能通过压差读取水压降，从而达到有效冷却，以保证设备在安全的水流量范围；

⑩、闭式冷却塔在出水口设有水温显示及报警功能，并能通过数显温控仪控制喷淋系统的开与关来实现进出水温度的调节。使闭式冷却塔在规定的水温范围内对中频电源及炉体连续、安全地高效冷却。

2、选型：

2.1根据设备的总功率1800KW，经过合理的热量换算,选用一台FL-2000B对设备进行冷却。

1）、每套闭式冷却塔的设备配置:                 

2）、紫铜冷却器：                               1台

3）、主水泵                                          2台  

4）、电控箱(带温控系统及液位报警系统)                1台

5）、不锈钢循环水箱                                  1只

6）、排风系统                                        1套                                               

7）、喷淋系统（含喷淋泵）                            1套          

2.1.8、脱水器                                       1套                            

9）、集水槽                                          1只 

10）、压力表                                         1套

四、 设备使用条件

（一） 水冷却系统：风-水交换器FL-2000

（二）进线电源

电源：3Ф 380V±10%  50HZ  2200KVA

（三）其他要求

1、 海拔高度：小于等于1000M

2、 相对湿度：不大于95%

3、无导电尘埃和腐蚀性气体

4、提供压力为0.4-0.6 Mpa的气源

五、 售后服务

  1.设备出厂前提供全部包括水、电、基础等说明资料及相关图纸；

2.提供主要外购件技术资料；

3.设备自售出后，对用户免费进行现场调试；

4.对技术和维修人员提供免费培训；

5.设备自验收合格后一年保修，终身维修；

6.常年提供各种特殊备件；

7.在接到用户服务请求后，承诺24小时内响应服务。

六、设备交货期：合同生效后65天内完成。

七、设备组成表

钢管端头中频加热设备报价表

（单位：万元）