感應(yīng)加熱設(shè)備中的半導(dǎo)體器件、電抗器、感應(yīng)器線圈、匯流母排、水冷導(dǎo)軌、水冷電纜以及電熱電容器等,在運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生一定的熱量,而為了不對(duì)感應(yīng)加熱設(shè)備造成傷害,就需要采取一定的冷卻措施。因此水冷卻系統(tǒng)對(duì)于感應(yīng)加熱設(shè)備的運(yùn)行來說,是不可分割的組成部分。
圖1 感應(yīng)加熱設(shè)備
得益于水的以下特質(zhì),感應(yīng)加熱設(shè)備的冷卻系統(tǒng)利用水為媒介進(jìn)行換熱:
1.水的比熱容高達(dá)4.1868 J/(g*℃)。也就是說,1g的水溫度升高或降低1℃所吸收或放出的熱量約為4.1868J(1 cal),水的這種能力比其他所有的液體和固體物質(zhì)都大。
2.在使用溫度范圍內(nèi), 水不會(huì)發(fā)生明顯的體積膨脹或收縮。
3.水的沸點(diǎn)為100 ℃,與換熱的冷媒介質(zhì)溫度上限相距甚遠(yuǎn),不必?fù)?dān)心氣化。
4.水的穩(wěn)定性好,在通常情況下不會(huì)分解。
5.水的流動(dòng)性強(qiáng),便于輸送和分配。
6.水質(zhì)和水溫的控制比較容易。
那么感應(yīng)加熱設(shè)備對(duì)冷卻水的水質(zhì)有什么要求呢?
1.總硬度
所謂硬度,一般是指冷卻水中鈣、鎂金屬離子的總濃度,硬度分為碳酸鹽硬度和非碳酸鹽硬度,而通常所說的總硬度就是碳酸鹽硬度與非碳酸鹽硬度的集合。感應(yīng)加熱設(shè)備中變頻器的平波電抗器、電感線圈和感應(yīng)器線圈中的冷卻水硬度超過一定值,在水溫逐漸升高的情況下,水中碳酸鹽和非碳酸鹽類濃度會(huì)逐漸超過飽和極限,發(fā)生沉淀而形成水垢。水垢一旦沉積在線圈內(nèi)壁,會(huì)縮小過水截面積,從而增大水循環(huán)的阻力。如果結(jié)垢發(fā)生在局部位置,就會(huì)出現(xiàn)局部過熱而燒壞線圈。如果線圈中已經(jīng)產(chǎn)生水垢, 則必須及時(shí)處理。
2.水的電導(dǎo)率
冷卻水的導(dǎo)電性能與水的電阻有關(guān)。冷卻水中的含鹽量增加會(huì)導(dǎo)致電導(dǎo)率增加。流出的帶電冷卻水的泄漏電流將增大?!吨蓄l感應(yīng)加熱用半導(dǎo)體變頻裝置》規(guī)定用水冷卻帶電元件或部件,需要按其電氣回路電壓對(duì)冷卻水管的直徑、長(zhǎng)度、材料進(jìn)行選擇,并且應(yīng)把泄漏電流限制在20mA以下,在感應(yīng)器線圈的輸出端加裝絕緣軟管。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)每1kV電壓應(yīng)配置長(zhǎng)1m絕緣軟管,當(dāng)帶電的冷卻水通過絕緣軟管時(shí), 水的電阻使泄漏電流降低到允許值。
3.冷卻水的總固體
冷卻水中包括溶解性固體和懸浮性固體。兩者之和稱為總固體。溶解性固體是指水經(jīng)過濾后仍溶于水中的各種無機(jī)鹽類、有機(jī)物等。懸浮性固體是指那些可過濾掉、不溶于水中的泥沙、勃土、有機(jī)物和微生物等懸浮物質(zhì)。
以上介紹的總硬度、電導(dǎo)率和懸浮性固體,就是衡量感應(yīng)加熱設(shè)備冷卻水水質(zhì)三個(gè)主要指標(biāo)。