I. O que é um rolo de aquecimento eletromagnético por indução?

É um rolo cilíndrico que gera seu próprio calor e é utilizado no processamento e produção contínua de materiais industriais. O princípio básico do aquecimento envolve o uso de bobinas dentro do rolo para gerar um campo eletromagnético. As linhas do campo magnético cortam a superfície do metal, gerando calor Joule, aquecendo assim o próprio rolo. A superfície do rolo troca calor com o material que está sendo processado, e um sistema de controle de temperatura em circuito fechado mantém o rolo na temperatura de trabalho definida.
Desde a sua introdução, este produto tem sido amplamente utilizado em várias tecnologias de processamento profundo para materiais poliméricos, como processamento de PVC, fiação de fibras químicas, processamento de materiais compósitos, secagem de vários materiais e alongamento de materiais inorgânicos. Os rolos de aquecimento eletromagnéticos oferecem excelente desempenho de temperatura e vantagens em proteção ambiental e segurança que faltam aos sistemas de óleo térmico tradicionais. Eles são uma fonte de aquecimento indispensável, especialmente na produção de alguns materiais de alta temperatura e alta precisão. Desde a sua invenção, o rolo de aquecimento por indução eletromagnética ganhou rapidamente reconhecimento em vários setores. No entanto, devido ao custo relativamente mais elevado dos rolos de aquecimento eletromagnético em comparação com os rolos de óleo térmico ou outros métodos de aquecimento, a sua atual penetração no mercado não é elevada.

II. Estrutura do Rolo de Aquecimento Eletromagnético

A estrutura interna dos rolos de aquecimento por indução eletromagnética é relativamente complexa. Com base nos diferentes requisitos do processo de produção, os rolos de aquecimento eletromagnético são divididos em duas formas estruturais: eixo único e eixo duplo. Isto se refere ao fato de o corpo do rolo ser suportado em uma extremidade ou em ambas as extremidades. Os rolos de eixo único são geralmente mais comuns em processos químicos de fiação de fibras e também são usados ​​na secagem e estiramento de filmes plásticos especiais. Os rolos de eixo duplo têm uma gama mais ampla de aplicações, como calandragem, polimento, endireitamento, secagem, composição, moldagem, termofixação e transferência de calor de materiais.

Os rolos de aquecimento eletromagnético de eixo único são divididos em estruturas integradas e divididas de acordo com diferentes processos de produção. Existem também estruturas integradas que combinam com o acionamento do motor. No entanto, a estrutura principal sempre consiste em um dispositivo de bobina, carcaça de rolo, mecanismo de suporte de transmissão e mecanismo de medição de temperatura.

A estrutura de um rolo de aquecimento eletromagnético de eixo duplo consiste em uma tampa da extremidade esquerda, uma tampa da extremidade direita, uma bobina de aquecimento do eixo interno e um dispositivo de medição de temperatura.

Quanto à estrutura interna do rolo de aquecimento eletromagnético, ela é composta por corpo metálico do rolo, eixo de suporte, bobina de indução e sensor de temperatura. A seguir, explicaremos brevemente a estrutura interna usando um rolo de aquecimento eletromagnético de eixo duplo como exemplo:

Métodos de aquecimento por indução:
Os rolos de aquecimento eletromagnético são classificados em dois tipos com base no método de aquecimento por indução: aquecimento da bobina interna e aquecimento da bobina externa. Geralmente, o método de aquecimento interno é mais comum porque sua eficiência de aquecimento, fatores de segurança e capacidades de controle de temperatura são muito superiores ao método externo. Além disso, mais de 99% dos rolos de aquecimento eletromagnéticos utilizam uma estrutura de bobina única para a bobina interna. Uma empresa representativa típica é a Tokuden do Japão e nós.

III. Regulação e controle de temperatura de rolos de aquecimento por indução eletromagnética

1. Métodos de medição de temperatura: Com base no método de medição de temperatura, pode ser dividido em medição direta de temperatura e medição indireta de temperatura.
um. A medição direta de temperatura envolve o uso de um elemento sensor de temperatura para medir diretamente a temperatura na superfície do corpo do rolo ou dentro da parede do rolo. Normalmente, os elementos sensores de temperatura são instalados na parede interna do rolo para aquisição de temperatura. Termopares tipo K ou sensores PT100 são comumente usados. O método do termopar tipo K é relativamente barato, mas requer fios de compensação especiais (não necessários para transmissão via transmissores). Comparado aos termômetros de resistência, oferece melhor estabilidade, embora o custo do elemento sensor seja maior.
b. A medição indireta de temperatura geralmente inclui medição de temperatura infravermelha ou medição de temperatura do ar.
Medição de temperatura infravermelha: Este método utiliza a lei da radiação do corpo negro para medição de temperatura. Contudo, devido a variações nas propriedades do material e na rugosidade da superfície do rolo, a refletividade correspondente será diferente. Além disso, fatores como o ângulo de detecção e a distância do receptor infravermelho, a limpeza da superfície do rolo (diferentes níveis de limpeza afetam significativamente a refletividade) e o ambiente operacional podem levar a um risco maior de erros de medição significativos ou imprecisões.
A medição da temperatura do ar é comumente usada em rolos de aquecimento eletromagnético para produção de fibras químicas e normalmente é implementada usando uma estrutura do tipo split. Isto envolve a criação de uma ranhura em um local adequado na face final do corpo do rolo próximo ao lado do acionamento. O sensor de temperatura é colocado no meio desta ranhura. Quando a parede do rolo aquece, o ar na ranhura é aquecido e o rolo mantém uma temperatura relativamente constante durante a rotação em alta velocidade. O sistema de controle de temperatura realiza cálculos PID na temperatura amostrada e, em seguida, ajusta a corrente da bobina de indução de acordo.
2. Locais de medição de temperatura:
um. Medição da temperatura do ar, um método comum de medição indireta de temperatura, frequentemente usado em alguns processos de produção de fibras químicas.
b. Medir a parede do rolo, que envolve perfurar um número e comprimento variados de pequenos orifícios de medição de temperatura na parede do rolo, conforme necessário para detectar a temperatura.
c. Medição da superfície do rolo, geralmente usando termometria infravermelha ou termopares de rolo do tipo contato. Este método é menos confiável e geralmente não é usado.
3. Métodos de transmissão de temperatura
um. Transmissão direta de sinal: O sinal do termopar ou termômetro de resistência é transmitido diretamente para a unidade de controle de temperatura;
b. Conversão de Sinal: O sinal do termopar ou termômetro de resistência é primeiro processado por meio de conversão de sinal antes de ser transmitido para a unidade de controle de temperatura. O sinal convertido pode ser um sinal de controle industrial comumente usado, como 4-20 mA, e também pode ser transmitido sem fio ou por meio de comunicação com fio, conforme necessário. A transmissão sem fio requer uma fonte de alimentação de bateria independente, o que não é um método ideal para uso em rolos rotativos.

VI, Comparação entre Rolo de Aquecimento por Indução VS Rolo de aquecimento de água a ÓLEO

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