技术案例丨基于电磁磁滞热效应高效蒸汽发生器
2022-12-26 19:12    来源:生态环境部对外合作与交流中心

  一、项目概况

  本项目位于广东省梅州市五华县水寨镇进程大道与工业大道交汇处,项目于2022年1月正式投入运行。该项目采用多台“电磁磁滞热效应高效蒸汽发生器”,通过采集系统内所有传感器的数据,经过PDWC算法自动调节系统内的蒸汽魔方的蒸汽温度、压力、流量,水泵的转速以及阀门的开度,使系统在稳定、高效的工况下持续运行。解决传统的电热片、电热圈等电阻式的加热方式、燃气加热方式,热量传递效率低下的问题。项目获得《中央空调机的暖通系统的控制装置》等专利证书。

  二、主要工艺及技术简介

  (一)工艺流程

  该项目采用的供热设备电磁磁滞热效应高效蒸汽发生器可直接将电能转化为热能,从而进一步产生蒸汽的设备。加热器将380V、50Hz三相交流电整流成直流电,再将直流电转成频率为20KHz的高频率低压大电流电,最后在产生涡流,加热铁制物体。采用磁滞热效应技术,加热体内部分子直接感应磁能而生热,热启动较快,平均预热时间比电阻圈加热方式缩短60%以上,50秒内可达180度,同时热效率高达98%以上,在同等条件下,比电阻圈加热更节能。

图1 蒸汽魔方示意图

  通过电磁电源在线圈内产生交变磁场,交变磁力线在容器内部产生交变的电流(即涡流),涡流使容器内部的载流子高速无规则运动,载流子与原子互相碰撞、摩擦而产生热能。从而起到加热物品的效果。铁制容器自身发热,热转化率可达到98%。

  (二)关键技术或设计特征

  1、该装备以磁滞热效应IH机理高效致热,零CO2排放、零污染、微体积、非监督范畴的高温、高压替代蒸汽发生器,为需求企业随时随地生产高温高压蒸汽或所需不同需求参数的热力。

  2、系统智能化设计,实时根据温度需求实时调控,减少了不可控的过热浪费。

  3、系统运行实现无人操控,减少运维管理成本。

  4、精细化软性管控,联动其他生产系统,减少综合能耗消耗。

  5、根据生产及电力需求,融合实现错峰平谷的加热管控,杜绝用电高峰时间冲突,优化热力分配。

  6、无须大量的储热罐,无须等待如热泵般长的聚热时间,可以做到随时随地、随人随量,保障系统热力稳定、充分、清洁、快速。

  7、磁力蒸汽噪音低,内部加热部件为电磁感应加热,相对传统锅炉噪音小,无传统或燃气锅炉的燃烧噪声、熄火噪声、回火噪声及点火噪音。

  8、系统兼容性强,运输安装方便。可与其他系统相结合。

  三、案例效果

  一是零污染零排放,设备采用电加热,绿色能源,零排放零污染,无环保设备投入,无日常环保成本投入。

  二是占用空间小,无需专门建设锅炉房,每台设备占地1.5 m2,可根据供汽需要就近安装,无锅炉房土建投入。

  三是管理智能便捷,整个设备实现微电脑自动控制,一键现地或远程启停,实现智能化管控,并且实时监测全过程用电能耗、温度曲线、压力曲线等,实现终端呼应云端的物联网体系设备。可实时通过手机、平板电脑、个人电脑端进行远程管控系统,查看系统运行状况。

  四是运行安全可靠,加热体外壁经高频电磁作用发热,热量利用充分。热量聚集于加热体内部,电磁线圈表面温度略高于室温,无需特殊高温防护,运行可靠,电磁线圈为定制专用耐高温高压特种电缆线绕制,绝缘性能好,做到料和电或者水和电的分离,无需与罐体外壁直接接触,不漏电,无短路故障。

  五是免检验免监管,设备每单个加热罐体积不大于30L,属于免检验免监管范畴。

  六是高效节能环保,采用内热加热方式,加热体内部分子直接感应磁能而生热,热启动速度较快,平均预热时间比电阻圈加热方式缩短60%以上,50s内可达180℃,同时热效率高达98%以上,在同等条件下,比电阻圈加热更节能,提高了生产效率。

  四、申报单位

  广州三川控制系统工程设备有限公司