钢管中频加热设备技术方案

1、钢管中频加热设备有关设备的具体问题达成以下协议：

2、设备主要技术数据和性能的详细描述

2.1、设备使用环境和条件

2.1.1、使用环境：-5℃—40℃，当温度低于0℃时，若设备停止使用，应将设备中的水放空，以免将设备的管路冻裂。

2.1.2、相对湿度≤95%。

2.1.3、环境中无导电尘埃和易燃易爆气体。

2.1.4、动力变压器一次测电压10KV。

2.1.5、冷却水压力0.1—0.5Mpa.

2.1.6、冷却水温≤40℃。

2.1.7、冷却水质：循环冷却水SS≤40mg/L,硬度≤10o 。

2.2、产品规格及工艺要求

φ139.7-339.72钢管表面加热到200℃，运行速度30-48m/分钟

2.3、主要参数的选择

2.3.1、设备加热频率的选择

    此设备用于钢管的表面热喷涂处理。考虑到对加热来说，只需将钢管的表面加热即可。如果加热深度太深，将造成加热功率的增加，浪费能源。从感应加热的原理来讲，频率越高，加热的深度越浅。并且，频率的提高还可以提高感应器的效率。综合以上因素，频率选择2.5KHz较合适。

2.3.2、设备加热功率的选择

设备加热的功率要从电流透入深度金属热传导和设备的电及热效率三方面的因素来综合考虑。计算加热到200℃时设备所需电源总功率为：500KW.

2.4、设备主要技术特性和技术说明

2.4.1、中频电源

2.4.1.2、中频电源的技术参数

中频功率：500KW

中频频率：2500HZ

输入电压：380V、三相四线制

输出电压：750V

2.4.2.3、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：

a.控制系统全数字化，无继电控制

控制系统采用ISP可编程逻辑阵列模块集成控制。其核心器件采用美国生产的高性能、高密度、大规格专用ASIC-2集成电路。使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。

b.   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。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，而且，其响应时间很短，完成一次自动重复启动的时间小于500毫秒。

c.  具有快速响应特性的调节器

     根据我公司在钢管在线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。

d. 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，在钢管加热的恒功率段，满功率运行，整套设备的运行功率因数可达到0.92。

e. 具有优异的抗冲击负荷能力

系统中主要元器件的参数选择均留出较大裕量，在硬件上保证了各元器件有较好的抗冲击能力。在软件上，我公司根据在衡钢在线加热系统中所掌握的成功经验，在系统的控制部分进行了特殊设计，使系统的运行更加稳定可靠，有效的防止了钢管进入和退出感应器时所造成的电压反冲和电流冲击对晶闸管的损坏。这样就保证了设备具有优异的抗冲击负荷能力，使设备能够长期安全可靠地运行。

f. 完善可靠的保护功能

本控制线路设有过流、过载、过压、缺相、控制电源欠电压、冷却水压过低和冷却水温过高、水流量过低等各项保护措施。这些保护功能的分析处理与实现都由ASIC-2集成电路完成，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。

g. 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。

h. 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，可方便的实现程序设定温升对电源输出功率的自动调节，使钢管的Z终加热温度达到预期温度。

i. 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，用户调整的仅有六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。

2.5、加热感应炉

感应炉安装在中频电容柜上。感应炉采用组装式、进出水采用集中水包形式，对外只通过一组进出水接头的连接即可达到水冷却的作用。

2.6、水冷却装置（甲方自备）

2.6.1．概述

该系统采用水—水冷却方式，型号为FSS-100,冷却电源及电容柜的内循环水为软水，外循环冷却水（即副水）为工业用水。外循环水通过热交换器带走内循环水的热量。该装置在运行中不仅能稳定输出一定温度、压力、流量的水质，保证了负载主机安全可靠运行，还能有效地杜绝水道电腐蚀、结垢及堵塞等事故发生，从而给主机长期正常运行提供可靠的质量保证。

2.9．甲方工业用水循环冷却系统要求

     工业用水用于感应器冷却及软水循环冷却系统中内循环软水

冷却。在管路中，应加装管道过滤器。

2.9.1.  工业用水入口处温度≤35℃。

2.9.2.冷却流量≥20 m3/H,并且应加装冷却塔。

2.9.2.冷却水压力为0.15MPa∽0.3 Mpa。

3、乙方供货范围

3.1．中频电源 KGPS-500KW/2500HZ（含柜内冷却水配管）   1台

3.2．补偿电容器柜（含柜内冷却水配管）                 1 组

3.3  感应器加热炉体GTR-230(加热直径139-230)     1台

3.4  感应器加热炉体GTR-340(加热直径230-340)     1台

3.5  感应器上下移动台架                          1套

3.6  操作台                                      1台

3.7. 电容柜到加热炉之间的连接电缆 (6米之内)     2根

3.8  中频电源到电容柜之间的连接电缆（4.5米之内）  2根

3.9  设备安装                                     全套

3.10 设备运输到甲方现场

3.11 乙方提供控制板备件两块，并能适用于甲方现有的中频炉上

注：1.中频炉设备中，内循环水配管全部由乙方设计并供货，乙方留有接口并提供接口法兰，方便甲方连接。

    2.甲方只提供主电源电缆，其余电缆由乙方供货。

4、各种相关的设计标准及设备制造、安装验收标准

4.1、JB/T8669—1997《感应加热用半导体变频装置》

4.2、JB4086—85《中频感应加热用电控设备技术条件》

4.3、GB1006.3—88《电热设备基本技术条件—感应加热设备》

4.4、GB5959.3—88《电热设备的安全—对感应和导电加热设备及感应熔炼炉的特殊要求》

4.5、GB/T3859.3—93《半导体变流器变压器和电抗器》

4.6、GB2681—81《电工成套装置中的导线颜色》

4.7、GB2682—81《电工成套设备中的指示灯和按钮的颜色》

4.8、GB3926—83《中频设备额定电压》

4.9、GB1980—80《电器设备额定频率》

4.10、JB/DQ6367—88《感应加热用半导体变频装置产品质量分等》

5、安装、调试和售后服务

5.1．设备到达使用现场后,甲方积极组织设备安装工作,乙方积极配合做现场安装指导工作。

5.2.现场冷调试由乙方负责按时调试。

5.3.设备现场安装、冷试结束后，由供方提议经需方同意后提供实验用钢管，由双方共同进行热负荷试验及性能测试工作。

5.4.热负荷试验达到设计技术要求后，甲方可进行试投产。

5.5.乙方在设备调试阶段，需方应派有关技术人员、设备维护人员参加，供方负责培训。在生产现场调试时，供方负责对生产操作人员、设备维护人员及相关技术人员进行培训。

5.6.乙方对设备保修一年，终身维修。

5.7.常年低价提供各种特殊备件。

5.8.乙方方自接到服务要求后，48小时内派人前往处理故障。

6.主要元器件清单：

7.备品备件