Необходимость перехода от ископаемых источников энергии к электрическим (Fossil to Electric, F2E) становится все очевиднее, ведь электрификация промышленных процессов, которые основаны на горючих полезных ископаемых, является одной из ключевых стратегий по предотвращению выбросов CO2. Уже имеются различные электрические концепции нагрева. Каждая из них требует специфических электрических или электромагнитных систем электропитания. TRUMPF Hüttinger предлагает в связи с этим полный спектр вариантов обеспечения электропитанием: от генераторов постоянного тока до микроволновых генераторов. Так вы найдете решения, которые ускорят ваш путь к декарбонизации и помогут вам достичь своих амбициозных целей устойчивого развития.
например, используя энергию солнца или ветра.
Наша серия TruConvert предлагает универсальные решения для различных вариантов хранения.
К изделию
Распределение электроэнергии по частным и промышленным конечным потребителям.
Генераторы постоянного тока, среднечастотные и высокочастотные генераторы, а также микроволновые генераторы TRUMPF Hüttinger создают электрический ток нужной частоты и мощности.
К изделию
Плазменная обработка:
Дооснащение имеющихся газовых и масляных горелок является горячо обсуждаемой темой в таких отраслях промышленности, как металлообрабатывающая, цементная или стекольная. В зависимости от обрабатываемых материалов необходимо учесть точно определенные технологические параметры, например, температуру
диапазоны температур, давление, пропускную способность и проч. Для создания этих конкретных технологических условий можно использовать различные типы плазмы.
Каждый тип плазмы требует специальных частот возбуждения для зажигания и поддержания своей плазмы.
Плазменные способы могут применяться для различных вариантов F2E, например:
Потенциал электрификации европейских промышленных секторов оценивается примерно в 800 TВт·ч/год. Наибольшая доля приходится на химическую, бумажную, пищевую, стекольную и керамическую промышленность.
Генераторы в нашем ассортименте продукции обеспечивают диапазон мощности от постоянного тока до ГГц с выходной мощностью до нескольких сотен кВт. Тем самым мы предлагаем вам решения, которые ускорят ваш путь к декарбонизации и помогут вам достичь своих целей устойчивого развития.
Каждая концепция нагрева, работающая от электричества, требует специфических электрических или электромагнитных систем электропитания. TRUMPF Hüttinger предлагает полный спектр вариантов обеспечения электропитанием: от генераторов постоянного тока до микроволновых генераторов
Диэлектрический нагрев, также называемый высокочастотным нагревом, представляет собой процесс для нагрева изоляторов или диэлектриков, в ходе которого они подвергаются воздействию высокочастотных электромагнитных полей. Нагревание происходит за счет взаимодействия высокочастотных полей с диполярными молекулами в материале. Молекулы пытаются адаптироваться к быстро изменяющемуся электрическому полю, вследствие чего они трутся друг о друга и за счет внутреннего трения вырабатывают тепло. Этот процесс особенно эффективен в материалах с высокой диэлектрической проницаемостью, таких как вода или синтетические материалы. Диэлектрический нагрев в промышленности часто используется для сушки, подогрева или плавки материалов. TRUMPF Hüttinger в данном случае предлагает очень широкий спектр мощных высокочастотных генераторов и согласующих четырехполюсников (так называемые коммутирующие коробки). Кроме того, по желанию заказчика мы также можем сделать соответствующее конструкционное исполнение аппликаторов.
Твердотельные микроволновые генераторы используют полупроводниковые элементы для создания микроволн. Генераторы вырабатывают высокую интенсивность излучения при очень высоких частотах, которые заставляют колебаться (диполярные) молекулы (например, воды, синтетических материалов, стекла, керамики, пены и т.д.) Вследствие этих колебаний возникает трение и тепло, которое нагревает технологический материал (заготовку). По сравнению с обычными магнетронными генераторами твердотельные генераторы от TRUMPF Hüttinger являются более точными и эффективными. Они обеспечивают равномерное нагревание и снижают ненужные потери энергии. Высокомощные твердотельные микроволновые генераторы (SSPG) от TRUMPF Hüttinger являются импульсными (30 нс) и благодаря колебанию (или переключению) частоты обеспечивают широкие возможности адаптации к выполнению специальных или зачастую до этого нерешаемых задач по нагреву.
С помощью мощного среднечастотного генератора, так называемой описанной окружности (адаптация) и индуктора для металла в электропроводном нагревательном элементе (например, холодный графитовый тигель) или технологическом материале (заготовка) создается вихревой электрический ток, у которого в свою очередь (аналогично резистивному процессу нагрева) возникают потери за счет взаимодействия с атомами металла, что разогревает материал. Характерным и особенным преимуществом является то, что отсутствует прямой контакт индуктора с нагревательным элементом или технологическим материалом. TRUMPF Hüttinger имеет подходящие варианты электропитания для разнообразных случаев применения и при конструкционном исполнении системы нагрева может решить конкретные вопросы клиента.
Плазменная горелка:
Во многих промышленных процессах сегодня используется пламя природного газа для выработки технологического тепла. На прошедших международных конференциях по климату для достижения определенных температурных границ было согласовано решение о серьезном удорожании процессов, приводящих к выбросам CO2, во всем мире, что через несколько лет приведет к невозможности рентабельного применения вышеназванных задач по нагреву.
Во многих промышленных процессах нагрева можно использовать принципиально другой способ нагревания (диэлектрический, резистивный, индуктивный — см. приведенные выше примеры). В некоторых других процессах для «пламени» не найдется действительно иной альтернативы.
В этом случае решением может стать пламя на основе плазмы (плазменная горелка). Через последовательность труб (диаметром 0,05 м - 1 м или больше) пропускается технологический газ при атмосферном давлении (H2, CO2, N2, O2, Ar, воздух и т.д.) Этот газ в специальном приспособлении извне бесконтактно доводится до состояния плазмы или плазменного пламени с помощью средне- или высокочастотной индуктивной подачи мощности. При этом интересным является то, что вышеназванный технологический газ может «рекуперироваться», то есть снова возвращаться в процесс для повторного использования, поэтому в данной технологии действительно ничего не «сжигается» в пламени, несмотря на теплообразование.
TRUMPF Hüttinger в настоящее время разрабатывает технологические системы электропитания и подвода мощности, которые вскоре заменят выработку тепла пламенем природного газа вплоть до мегаваттного диапазона. Они находят частое применение в таких областях, как выплавка и переработка металлов, а также в химической и стекольной промышленности.
Электрический постоянный или переменный ток действует в нагревательном элементе (опосредованно) или в самом технологическом материале (заготовка). В обоих случаях происходит нагрев вследствие электрического сопротивления. При этом в зависимости от последовательности можно достичь очень гомогенной схемы нагревания с очень стабильным контролем температуры. Здесь TRUMPF Hüttinger использует прежде всего постоянный ток (генераторы постоянного тока), которые можно очень хорошо отрегулировать.
Несмотря на огромное ценовое давление на стоимость приобретения (e-CAPEX) электрических систем нагрева по сравнению с системами нагрева с использованием ископаемых источников энергии, меры налогообложения по выбросам CO2 ведут к резкому росту эксплуатационных расходов для последних (f-OPEX). Это ведет к сокращению времени покрытия расходов (tbreak-even). Однако временной горизонт покрытия расходов зависит от соответствующего процесса F2E и охватывает примерно от 5 до 10 лет.
