ตัวเก็บประจุระบายความร้อนด้วยน้ำ: ระบบ ขีดจำกัดอุณหภูมิ และข้อมูลความร้อน

ตัวเก็บประจุแบบระบายความร้อนด้วยน้ำได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมสำหรับการใช้งานที่มีกำลังสูงและความถี่สูงซึ่งการระบายความร้อนด้วยอากาศไม่เพียงพอ ด้วยการหมุนเวียนน้ำปราศจากไอออนผ่านท่อทำความเย็นภายใน ตัวเก็บประจุเหล่านี้จึงมีความหนาแน่นกระแสสูงกว่าของเหลวที่เทียบเท่ากับการระบายความร้อนด้วยอากาศถึง 3-5 เท่า ในขณะที่ยังคงรักษาอุณหภูมิไดอิเล็กทริกให้อยู่ในขีดจำกัดที่ปลอดภัย สำหรับข้อกำหนดเฉพาะทางเทคนิคที่สมบูรณ์และคำแนะนำในการกำหนดขนาด โปรดดูที่ แค็ตตาล็อกผลิตภัณฑ์ตัวเก็บประจุระบายความร้อนด้วยน้ำ .

ระบบอุตสาหกรรมเข้ากันได้กับตัวเก็บประจุระบายความร้อนด้วยน้ำ

ตัวเก็บประจุระบายความร้อนด้วยน้ำทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบปฏิกิริยาที่สำคัญในวงจรเรโซแนนซ์ที่พลังงานปฏิกิริยาเกิน 100 kVAR ความต้านทานอนุกรมเทียบเท่าต่ำ (ESR) และความสามารถกระแสริปเปิลสูงทำให้ขาดไม่ได้สำหรับระบบต่อไปนี้:

เครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำ

เครื่องทำความร้อนเหนี่ยวนำโซลิดสเตตที่ทำงานที่ 1-500 kHz ใช้ตัวเก็บประจุระบายความร้อนด้วยน้ำในวงจรถังเรโซแนนซ์เอาท์พุต การกำหนดค่าทั่วไป: รีโซแนนซ์แบบขนาน (สำหรับโลหะที่เป็นเหล็ก) หรือรีโซแนนซ์แบบอนุกรม (สำหรับโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก) ช่วงกำลังที่เข้ากันได้: 10 kW ถึง 2000 kW ระบบต่างๆ ได้แก่ สถานีชุบผิวแข็ง เส้นหลอม และเครื่องบัดกรี ขนาดตัวเก็บประจุ: 100-2000 kVAR ที่ 300-2000 VAC

เตาหลอมแบบเหนี่ยวนำ

เตาหลอมเหนี่ยวนำแบบไร้คอร์ (500 Hz - 10 kHz) ต้องการตัวเก็บประจุระบายความร้อนด้วยน้ำสำหรับการแก้ไขตัวประกอบกำลังและการจับคู่แรงดันไฟฟ้า ความจุเตา: 50 กก. ถึง 30 ตัน ธนาคารตัวเก็บประจุทำงานที่ 400-3000 VAC, 500-5000 kVAR เข้ากันได้กับแหล่งจ่ายไฟความถี่ปานกลาง (MF) จาก ABB, ความร้อนเหนี่ยวนำ, Ajax Tocco และผู้ผลิตในท้องถิ่น

อุปกรณ์เชื่อมความถี่สูง

สายเชื่อมท่อและท่อ (200-800 กิโลเฮิร์ตซ์) ใช้ตัวเก็บประจุระบายความร้อนด้วยน้ำในเครือข่ายจับคู่อิมพีแดนซ์ การใช้งานเฉพาะ: โรงสีท่อ ERW (20-200 กิโลวัตต์) การเชื่อมครีบเกลียว และการอบอ่อนตะเข็บ ข้อกำหนดในการทำความเย็น: 8-12 ลิตร/นาทีที่ทางเข้า 20°C รักษาอุณหภูมิเคสให้ต่ำกว่า 70°C ที่รอบการทำงาน 100%

ขีดจำกัดอุณหภูมิในการทำงานและการจัดการความร้อน

ตัวเก็บประจุแบบระบายความร้อนด้วยน้ำใช้วัสดุอิเล็กทริก (โพลีโพรพีลีนหรือเซรามิก) โดยมีขีดจำกัดอุณหภูมิที่กำหนดไว้ การเกินขีดจำกัดเหล่านี้จะช่วยเร่งอายุการใช้งานและลดอายุการใช้งานลงอย่างมาก ทุก ๆ 10°C ที่สูงกว่าพิกัดจะลดอายุการใช้งานของตัวเก็บประจุลงครึ่งหนึ่ง

ความสามารถในการจัดการระบายความร้อนด้วยอัตราการไหลของความเย็น

ตัวเก็บประจุระบายความร้อนด้วยน้ำกระจายความร้อนผ่านท่อระบายความร้อนทองแดงหรืออลูมิเนียมภายใน ความสัมพันธ์ระหว่างการไหลของน้ำหล่อเย็น อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น และการกระจายพลังงานเป็นไปตามสูตร: P (kW) = อัตราการไหล (ลิตร/นาที) x ΔT (°C) x 0.07 ข้อมูลเชิงปฏิบัติ:

• อัตราการไหล 4 ลิตร/นาที, ∆T 10°C: กระจายพลังงาน 2.8 kW ต่อตัวเก็บประจุ เหมาะสำหรับหน่วย 100-200 kVAR ที่ 10 kHz
• อัตราการไหล 8 ลิตร/นาที, ∆T 15°C: กำลังกระจาย 8.4 กิโลวัตต์ มาตรฐานสำหรับตัวเก็บประจุหลอมเหนี่ยวนำ 500-800 kVAR
• อัตราการไหล 12 ลิตร/นาที, ∆T 12°C: กำลังกระจาย 10.1 กิโลวัตต์ การออกแบบสำหรับงานหนักสำหรับระบบ 1,000-2,000 kVAR
• อัตราการไหล 15 ลิตร/นาที, ∆T 10°C: กระจายขีดจำกัดในทางปฏิบัติสูงสุด 10.5 kW ก่อนที่จะกังวลเรื่องการกัดเซาะ

การกระจายพลังงานสูงสุดที่อนุญาตต่อ kVAR จะแตกต่างกันไปตามความถี่ ที่ 1 kHz การสูญเสียโดยทั่วไปคือ 2-3 W/kVAR ที่ 100 kHz การสูญเสียจะเพิ่มขึ้นเป็น 25-40 W/kVAR ดังนั้น ตัวเก็บประจุขนาด 500 kVAR ที่ทำงานที่ 100 kHz จึงสร้างความร้อนได้ 12.5-20 kW ซึ่งต้องการความเย็นที่ 10-15 L/min

ข้อกำหนดด้านคุณภาพน้ำสำหรับการทำความเย็นของตัวเก็บประจุ

เคมีของน้ำหล่อเย็นส่งผลโดยตรงต่ออายุการใช้งานของตัวเก็บประจุ น้ำปราศจากไอออน (DI) เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อป้องกันการกัดกร่อนด้วยไฟฟ้าของท่อทำความเย็นภายใน พารามิเตอร์ที่ยอมรับได้:

ความล้มเหลวในการรักษาคุณภาพน้ำส่งผลให้ท่ออุดตัน (ลดการไหล) หรือการกัดกร่อนแบบรูพรุน (ทำให้สารหล่อเย็นรั่วไหลเป็นอิเล็กทริก) การวิเคราะห์น้ำและการเปลี่ยนตัวกรองประจำปี (50 µm สัมบูรณ์) เป็นแนวทางปฏิบัติในการบำรุงรักษามาตรฐาน

ความเข้ากันได้ของความถี่สูงและการพิจารณา ESR

ตัวเก็บประจุระบายความร้อนด้วยน้ำที่ออกแบบมาสำหรับการทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำใช้ฟิล์มอิเล็กทริกที่มีการสูญเสียต่ำ (โพลีโพรพีลีนพร้อมอิเล็กโทรดที่เป็นโลหะหรือฟอยล์) ความต้านทานอนุกรมที่เทียบเท่า (ESR) เป็นตัวกำหนดความร้อนในตัวเอง ค่า ESR ทั่วไป:

• 1-10 กิโลเฮิร์ตซ์: ESR < 0.5 mΩ ต่อ kVAR
• 10-50 กิโลเฮิร์ตซ์: ESR 0.8-1.5 mΩ ต่อ kVAR
• 50-200 กิโลเฮิร์ตซ์: ESR 2.0-4.0 mΩ ต่อ kVAR
• 200-500 กิโลเฮิร์ตซ์: ESR 5.0-10 mΩ ต่อ kVAR (ต้องมีการออกแบบความเหนี่ยวนำต่ำพิเศษ)

ตัวเก็บประจุระบายความร้อนด้วยน้ำมาตรฐานที่สูงกว่า 500 kHz ประสบกับการสูญเสียอิเล็กทริกมากเกินไป สำหรับการใช้งาน RF (สูงสุด 2 MHz) แนะนำให้ใช้ตัวเก็บประจุสุญญากาศพร้อมระบบระบายความร้อนด้วยน้ำ

การรวมระบบและพารามิเตอร์ความปลอดภัย

เมื่อรวมตัวเก็บประจุระบายความร้อนด้วยน้ำเข้ากับระบบเหนี่ยวนำ ให้สังเกตขีดจำกัดการออกแบบเหล่านี้:

สำหรับการสนับสนุนทางวิศวกรรม การคำนวณทางความร้อน และการปรับปรุงระบบเหนี่ยวนำที่มีอยู่ให้ทันสมัย ตัวเก็บประจุระบายความร้อนด้วยน้ำ ,ปรึกษาทีมวิศวกรแอพพลิเคชั่น ระยะเวลารอคอยมาตรฐานสำหรับแรงดันไฟฟ้าแบบกำหนดเองและพิกัด kVAR คือ 4-6 สัปดาห์ หน่วยในสต็อก (100-800 kVAR, 400-2000 VAC) จัดส่งภายใน 5 วันทำการ