加热设备的应用

发布时间：2018-11-21 查看：9218

简介：

无论是日常民用、还是工业使用，加热设备都必不可少，加热设备在各行各业中，都拥有举足轻重的作用。大到冶金重工、小到食品加热，都会有各自的专用加热设备。

图1 常用加热设备原理

目前在整个加热行业中，主要使用位式控制方式、PID控制方式、手动方式等，使用最为频繁的加热方式是PID加热方式，这种方式具有智能加热和精准保温的特点，实现全自动化控温。

PID控制（比例-积分-微分控制）是一个在工业控制应用中常见的反馈回路部件，由比例单元P、积分单元I和微分单元D组成。PID控制的基础是比例控制；积分控制可消除稳态误差，但可能增加超调；微分控制可加快大惯性系统响应速度以及减弱超调趋势。通过使用PID控制加热，可以实现快速加温，自动保温，可以完全替代过去人工操作，同时也稳定了生产的产品质量。

图2 PID控制效果曲线

行业：

食品加工设备

食品加工，食品生产，都会使用到烘培机、加热箱。当今食品生产使用的加热设备都主要由一下几部分组成：加热箱体、加热冷却装置、温度控制器、报警电路所组成。

这种控制方式形成了控制闭环回路提高加热的可靠性。此类应用主要是在于温度精准控制的行业中。

烘培行业中，对温度的要求比较高，因为过高过低都会影响产品的外观、和口感，所以精准的控温是必不可少的。

在使用加热设备前，首先需要对设备做自整定的操作。因为加热控制器出厂时，加热的有关系数都时出厂数值，并不适用所有设备，所以在加热前需要调整相关参数，这个整定过程的全自动的，不需要人工干预。

以我司TE－W 系列温控表为例，仪表装上后，在常温下，设备50%的负载情况下按下“ ◀AT　”启动自整定功能，根据不同设备，等待15-30分钟左右，自整定完成，此时进入菜单中参看P、I、D参数并且做下记录。

通过使用智能PID加热控制器后，可以极大得减少人工的现场操作，并且在批量生产时，可以确保不同批次、不同日期的产品都能达到较高的稳定性。

图3 咖啡豆烘焙设备

图4　膨化食品设备控制柜

图5 大型烘焙设备

塑料生产设备

温控表在塑料行业使用最为广泛，无论是原材料的处理、初步加工、二次加工、成型工艺等等，都会使用到温度控制，使用量极为庞大，并且对温度的控制也有工艺上的特殊要求，所以也要求温控控制器的控温精准稳定。

在大型的PC、PVC塑料管材生产工厂中，使用加热设备对原材料进行初步的混料，为了使材料在混料过程中保证混合均匀和达到初步加工的要求，必须使用温控器对混料温度进行控制，同时使原料均匀升温。

图6　原料混合机组控制柜

混料后为挤出前的加温以及不同工艺温区的控制，由于在塑料生产时对制作工艺的温度控制要十分精准，所以必须使用PID温度控制，设备启动加热快，快速进入工作状态。工作时由于物料流水进入设备内，为了保证工艺的要求，所以对加热设备需要精准保温控温，使整个工作区域保持一定的温度。

图7　挤出机控制台

薄膜制作过程与挤出机也类似，对原料初步加工后，再经过不同的工艺温度后，产出高质量的薄膜原料，然后对物料进行材料成型拉伸，控制薄膜的厚度。

图8　小型薄膜机

图9　大型薄膜机

金属生产设备

目前所有金属加工都会用到加热设备，钢铁的生产，合金的加工，都需要使用加热设备。但是目前对于金属加工生成的加热设备来说，目前使用的是位式控制加热，由于加热功率大，最终的加热设备需要使用大功率的接触器来实现控制，而且在这个行业中对温度控制的要求没有太过苛刻，所以为了延长设备的使用寿命等综合条件，使用位式控制。

由于加热保温的要求相对较低，所以一般使用AI208或以下等级的仪表做控制。