基于STM32的电磁加热温度控制系统设计

针对电阻式加热过程效率低、体积庞大、结构复杂等问题,结合电磁感应加热原理与SPWM数字控制技术,以STM32单片机为控制器,设计电磁感应加热温度控制系统。通过STM32单片机对逆变器的输出频率、幅值进行实时控制,确保将电磁感应涡流高效地转换热能,实现电磁感应加热的精准控制。该系统具有控制性能稳定可靠、功能强、适用范围广等特点。

双螺杆挤出机塑化系统电磁加热过程的数值模拟与实验研究及应用

探究电磁加热相比于铸铜加热对双螺杆挤出机塑化系统的影响,首先针对现有双螺杆机筒和线圈分布建立几何模型,使用comsol有限元软件研究了电磁加热过程机筒磁通量变化以及温度均匀性;另外,在数值模拟的指导下开展具体试验验证,对比了电磁加热和铸铜加热的机筒内壁及法兰温度均匀性、用电量及电磁辐射安全性。结果表明,电磁加热具有更高的控温精度,保证温度均匀性在±1℃以内,与模拟结果相吻合;在相同的加热时间内,电磁加热可以实现机筒和法兰同步加热,预热时间节约40%,生产过程节能50%;另外电磁辐射符合国家安全标准(GB 8702—2014),保证车间工人的人身安全。

输油管线分段式在线电磁加热清蜡系统研究应用

常规的输油管线清蜡方式存在人工劳动强度大,效率低,或是作业频繁、清蜡费用高昂的问题,结合智能化油田发展需要,研发了输油管线分段式在线电磁加热清蜡系统。重点介绍了该系统的组成以及电磁加热控制设计方案,并给出了分段式在线电磁加热清蜡方法。该系统相较于外敷伴热方式,至少节能15%,实现了免加药、免热洗和免清管器清蜡作业,能够提高日输量和抽油机效率,节约了原油开采成本。

电磁加热协同纳米颗粒低成熟度陆相页岩油热解实验研究

我国中—低成熟度页岩油储量巨大,是缓解能源供需矛盾的重要非常规资源(郑瑞辉等,2023)。低成熟度页岩油在储层中以固态干酪根形式赋存,目前缺乏高效的开发技术手段。电磁加热不受页岩储层低孔、低渗的影响,能够作用于干酪根将其热解为油气。笔者等以低成熟度陆相页岩为对象并提取干酪根样品,系统开展电磁加热协同纳米催化干酪根热解实验研究.

低功耗新型均匀加热的高频电磁加热装置

针对高频加热装置目前存在加热效率低下、耗电量大、加热温度不均匀等缺点,基于电磁场基本理论与平行磁场同向矢量叠加磁场增强原理,研究发明了一种新型温度场均匀分布、低功耗的高频电磁加热装置。通过仿真实验对电磁线圈的排列方式、线圈匝数、线圈之间的间隔以及线圈与加热板距离等结构及参数进行优化研究,获得平行线圈之间的最佳优化间隙为15 mm,导磁加热板和加热线圈的最佳距离为5 mm,实现了低功耗、中心和边缘加热温差小的性能。

电磁加热节能技术在挤塑机加热系统中的应用研究

挤塑机加热系统一般采用传统的电阻加热方式对螺筒内的原料进行加热,不仅耗电量巨大,而且对周围生产环境产生严重的热污染。通过分析某塑管生产企业挤塑机加热系统的工作原理和原电阻加热系统的功率大小,利用电磁加热节能技术对该企业的挤塑机加热系统成功实施了节能技术改造。结果表明,在满足生产工艺要求的前提下,电磁加热技术实现了快速、高效、安全加热,节电率达25%以上。

电磁加热解除近井凝析油堵塞效果研究

凝析油堵塞严重影响凝析气井产能,采用井下电磁加热-化学复合解堵法可改善加热效果和解堵效果。为了给凝析油气井电磁加热增产技术的选井及加热工艺优化提供依据,通过数值模拟研究加热方式、产量、加热功率和孔隙度对加热解堵效果的影响。结果表明:关井加热可解除较严重的凝析油堵塞;产量和岩石孔隙度是影响加热效果的重要因素,在产量一定的情况下,加热功率的增加对扩大加热半径影响不大,只会使井壁温度急剧升高;产量大造成加热作用半径小,只在井壁附近存在高温,而产量小时加热半径可达约3m。因此,电磁加热技术适用于低产量、低孔隙度的凝析油气井。

基于自适应控制的电磁加热系统

针对目前市场上的农用薄膜机组,研制数字化频率跟踪电磁加热系统,改变传统的铸铝片加热方式为电磁感应的内部加热方式,大大地节约了电能,缩短了生产周期。由于加热过程的大时滞、难以建立数学模型等特性造成电磁加热过程机组温度控制困难,提出一种带有可调整参数的自适应控制方法,应用内模原理进行参数整定,克服原自适应算法的不足,并给出了详细的仿真结果。仿真和应用结果表明,该控制方法简单易行,有较好的鲁棒性,适用于控制具有大滞后的系统,能较好地控制加热系统温度,为解决工业生产中的大时滞问题提供了一种有效方法。

变频采油全程电磁加热器设计

针对稠油、高凝油油藏开采过程中的举升困难问题，设计了一套利用油管和套管作为发热体，利用变频技术直接加热油管内原油的方法。工频下的三相交流电通过AC—DC—AC逆变系统逆变为频率和占空比在一定范围内均可单独调节的100～1200Hz单相交流电，输出传送到油管，经油管下部的油套管接触器连接到套管，形成一个完整的回路，利用集肤效应实现油管加热，有效地解决了电网不平衡问题和油管结蜡问题。当井况发生变化时，系统还可以利用频率自动跟踪技术，实现谐振频率的实时跟踪，保证加热效率。

电磁加热—化学复合解除凝析油堵塞温度分布研究

用井下电磁感应加热技术解除凝析气藏近井地层的凝析油堵塞,存在有效加热半径小,高温区域集中于井筒附近的问题,因此提出了电磁加热—化学复合的方法,并进行了研究。建立了井下电磁加热—化学复合解除凝析油堵塞的温度分布数学模型,采用数值方法进行求解。研究结果表明该技术能有效增加加热半径,扩大高温区域;近井地层温度分布受化学剂注入时间、注入速度、电磁加热器功率及化学剂的温度影响,其中注入速度和化学剂的温度是重要的影响因素。建议①应综合考虑经济效益和加热效果等因素,选择合理的注入时间。②考虑到电磁加热器的实际功率,以小流量注入为好。③根据化学剂的温度,设定合理的电磁加热器功率。④需要进一步研究电磁加热—化学复合解除凝析油堵塞技术的热力—化学机理,建立能描述该复杂过程的数学模型。

新型电磁加热塑化机聚合物流动及传热分析

针对塑化机螺杆无法加热引起的沾黏、效率低等问题,提出基于感应电机原理电磁加热技术。建立双螺杆塑化机电磁加热模型,仿真分析新型电磁加热条件下机筒与螺杆的涡流分布、模拟设备预热过程。在非牛顿流体数学模型基础上,建立加热单元包括机筒、聚合物和螺杆在内的非稳态传热有限元模型,模拟螺槽流道内聚合物的流动特性以及温度分布。数值分析与实验结果表明,新型电磁加热技术能够对机筒和旋转的螺杆同时进行电磁加热,设备预热时间明显缩短;聚合物在输送过程中被螺杆和机筒共同加热,加热效率和均匀性提高。

电磁加热对几种油脂品质的影响

研究了在120℃、200℃和280℃下，电磁加热0～4h大豆色拉油、花生油（一级）和玉米油（一级）的酸价（AV）、过氧化值（POV）及丙二醛（MAD）含量的影响．结果表明：电磁加热（EH）条件下油脂的过氧化值、丙二醛值均低于常规加热（CH）；AV、POV随加热温度和时间的增加而增加；MAD含量随加热温度的增加而增加，随时间的延长开始增加，达到最大值后又下降．

多线圈薄板电磁加热的均匀性及可控性

以矩阵式多线圈结构电磁加热方式为研究对象,采用数值模拟仿真和对比研究的方法对薄板温度均匀性和可控性进行了分析,设计并优化多线圈电磁加热模型。首先,对加热薄板进行有限元分析与数值模拟,并在涡流损耗与模型尺寸相同条件下,对矩阵式线圈结构与蜂窝式线圈结构进行仿真结果比较;其次,分析电流强度以及线圈间距离对薄板温度均匀性影响;获得气隙尺寸与频率对温度的影响关系。结果表明:等温度区间,矩阵式多线圈结构在薄板温度均匀性以及可控性方面优于蜂窝结构;在电流密度一定条件下,薄板加热的径向温度梯度与电流呈正相关;适当调整相邻线圈的间距,薄板表面温度的均匀性得到改善;薄板表面温度,与气隙长度呈负相关,与频率呈正相关。

基于金属薄板的电磁加热理论模型的研究

根据良导体中的电磁波基本方程,导出了针对金属薄板涡流的热功率公式,讨论了影响其热功率的因素,对电磁加热的实际应用有一定的意义.

电磁加热器在高凝油单井集输中的应用

含蜡量高的高凝原油在高寒地区的流动性极差,分析了4种针对高凝油的单井集油工艺,加热降粘最适合单井集油,但加热炉的运行成本高,不符合国家的能源政策。介绍了电磁加热器的结构、原理、特点和安装方式。现场试验表明,电磁加热器的加热效果好,比掺水加热节能78%,值得在高寒地区高凝油的单井集油工艺中推广应用。

水冷式注塑机料筒电磁加热温度的Smith预估控制

为了研究注塑机料筒大时滞、强耦合和非线性时变电磁感应加热温度控制系统,利用参数辨识法建立了水冷式注塑机电磁感应加热装置控制模型,基于Smith预估控制提出了水冷式注塑机电磁感应加热料筒温度控制策略.通过动态特性仿真分析,结果表明:该控制策略抑制了纯滞后、时变对水冷式注塑机料筒温度控制系统动态特性的影响,控制模型对模型参数的变化具有强适应性,控制精度达到±1.5℃;自室温20℃调节到250℃时,调节时间减小到12min;加热热惯量对加热温度精准控制有较大影响.

电磁加热技术在石油存储系统中的研究和应用

本文以ZKY型复合电磁感应式管道加热技术的研究为例,探讨电磁加热技术应用研究的必要因素,分析此技术原理,并说明ZKY型复合电磁感应式管道加热技术的工作原理。

硫化机电磁加热磁场分布的均匀性研究

研究橡胶硫化机电磁加热磁感应强度分布的均匀性。有限元模型分析表明:线圈感应加热装置加热过程中热板中心存在加热死区,通过在线圈中心增加铁芯(位于热板部分,为圆台形),提高了热板上的磁感应强度和温度场分布的均匀性,橡胶硫化质量提升。

电磁加热技术在机械加工中的应用

本文介绍了电磁加热技术的原理以及电磁加热设备的能量损失;阐述了热塑成型工艺中电磁加热技术的优点,总结了注塑机料筒电磁加热系统的温度控制性能;通过与传统的热处理工艺进行比较,发现电磁热处理技术表现出一系列优点;最后简单介绍了电磁熔炼设备的特点及其结构。

基于电磁加热技术的灌装加热系统设计

介绍了一种全新的基于电磁加热技术的热灌装加热系统,并将此系统应用到电容器沥青灌装之中,解决了长期以来困扰沥青灌装的加热问题。本文从系统的设计原理、功能、软、硬件设计方案等方面进行了介绍。实验证明,基于电磁加热技术的加热系统其性能更加符合热灌装的技术要求。