Induktiivseid elektrotermilisi paigaldisi (induktsioonahjud)
kasutatakse materjalide sulatamiseks ja kuumtöötlemiseks
(pindkarastus). Võimsuselt kasutatakse induktsioonahjusid alates
mõnest kilovatis kuni mitme tuhande kilovatini. Olenevalt
sulatatava materjali omadustest kasutatakse tavalist
tööstusvoolu sagedust 50Hz, kesksageduslike (0.5 - 10kHz) ja
kõrgsageduslike (mõni sada kuni tuhanded kHz). Üldiselt, mida
väiksem materjali maht, seda suurem toitesagedus.
Induktsioonahjudes tekkib soojust kuumutavas kehas, seetõttu on
induktsioonahju kasutegur kõrgem kui kaudse küttega ahjul1.
Seepärast on nende ahjude kasutamine majanduslikul põhjendatud.
Ehituslikult jagunevad induktsioonahjud:
1.
terassüdamikuta ehk tiigelahi;
2.
terassüdamikuga ehk kanalahi.
Kanalahi on ehitatud trafona, mille lühistatud sekundaarmähis
moodustab ringikujulise vanni. Vanni paigutatakse sulatatav
metall. Primaarmähisest elektromagnetilise induktsiooni teel
ülekantav elektrienergia muutub lühistatud sekundaarmähises
soojusenergiaks, mis kandub sulatatavale metallile. Sulandi
temperatuuri muutmiseks on võimalik primaarmähist astmeliselt
ümber lülitada, mis võimaldab sulatada ahjus erinevaid
materjale. Kanalahjudes sulatatakse valdavalt kergmetalle
(alumiinium, vask jne).
Kanalahi
Tiigelahjusid on ehituslikult erisuguseid. Nendel puudub suletud
magnetring. Tavaliselt koosneb terassüdamikuta ahi tulekindlast
tiiglist ning seda ümbritsevast poolist. Poolis tekkiv
magnetvoog indutseerib sulandis pöörisvoolud, mis kuumutavad
metalli sulamistemperatuurini.
Tiigelahi
Toitepinge sageduse järgi jagunevad tiigelahjud:
·
tööstusliku sagedusega ahjud (50Hz);
·
kõrgendatud sagedusega ahjud (0.5 – 10kHz);
·
kõrgsagedusahjud (50 – 400 kHz).
Nii kanal, kui tiigelahjus, liigub sulatatav metall sulatamise
ajal. See tagab sulandi ühtlase temperatuuri.
Induktsioonahjude puudusteks on:
·
vajavad põhjaliku puhastamist pärast sulatamist;
·
madal võimsustegur;
·
madal kasutegur – 40%2;
·
kõrge hind.
________________________________________
[1]
Tahke- või vedelkütusega köetaval ahjul.
[2]
30% energiakadudest moodustub jahutussüsteemis, 7%
puistevoo ja konvektsiooni tõttu ning ülejäänud ahju toites.
Allikas:
http://www.industrialmetalcasting.com/electric-induction-furnaces.html.