Beheizung des Suszeptors

Beheizung des Suszeptors
Susceptor heating refers to a technique by which materials that are not electrically conductive may be heated using induction technology. This is done by heating an electrically conductive “susceptor” that then transfers heat to the material via conduction or radiation. The susceptor in this case can be anything from a metallic rod inserted inside of an object, to a metallic pipe with a fluid flowing through it. This is the same technique used in consumer-grade induction cooktops where the pan acts as the susceptor. The cooktop heats the pan via induction, which then transfers the heat to the food via conduction. This same concept can be used to heat an almost infinite variety of materials at large or small scales.

Grundsätzlich nutzt die Suszeptor-Erwärmung dieselben Mechanismen der Wärmeleitung oder -strahlung wie andere Erwärmungsarten. Dennoch bietet sie zahlreiche deutliche Vorteile. Der Suszeptor selbst wird durch ein elektromagnetisches Feld erwärmt, was bedeutet, dass er in einem magnetisch durchlässigen Behälter platziert werden kann, während sich die Spule außen befindet. Dadurch lässt sich Material wesentlich einfacher in einer Kammer mit kontrollierter Atmosphäre erwärmen. Durch die Induktion erwärmt sich der Suszeptor zudem sehr schnell, was zu kürzeren Vorheizzeiten führt. Da sich mit der Induktionstechnologie jedes elektrisch leitfähige Material erwärmen lässt, stehen mehr Materialoptionen für den Suszeptor zur Verfügung. Dies kann insbesondere bei chemischen Prozessen von Bedeutung sein, bei denen der Suszeptor nicht mit dem erhitzten Material reagieren darf.

Diese Technik eröffnet neue Möglichkeiten für den Einsatz der Induktionstechnologie in einer Vielzahl von Anwendungsbereichen, darunter Vergasung, Verdampfung, Dampferzeugung, Garen, Pasteurisierung und vieles mehr. Branchen wie die Lebensmittel- und Getränkeverarbeitung, die chemische Produktion, die Biomasseverarbeitung, die Elektronikindustrie sowie die Glas-, Kunststoff- und Gummiindustrie und andere Industriezweige haben erkannt, dass die Suszeptor-Erwärmung für ihre Betriebsabläufe von Vorteil ist.

Bei der Suszeptor-Erwärmung wird eine flexible Induktionsspule um ein Rohr gewickelt, durch das halbverarbeitete Biomasse transportiert wird. Um Verstopfungen zu vermeiden, muss die Biomasse auf einer erhöhten Temperatur gehalten werden. Zu diesem Zweck erwärmt die Induktionsspule das Rohr, das die Wärme an die durchfließende Biomasse weiterleitet. Ein wesentlicher Vorteil der Induktionserwärmung des Rohrs gegenüber einem Widerstandsheizelement besteht darin, dass das Rohr isoliert werden kann, während die Induktionsspule außen bleibt. Die Isolierung ermöglicht eine effizientere und gleichmäßigere Erwärmung des Rohrs, während die Anordnung der Induktionsspule an der Außenseite die Wartung erheblich erleichtert. Die Isolierung beeinträchtigt die Wirksamkeit des Induktionsheizgeräts nicht, da das elektromagnetische Feld diese durchdringen und das Rohr direkt erwärmen kann.

Branchen

Anwendungen zur Suszeptorbeheizung sind in folgenden Branchen weit verbreitet:

  • Industrielle Lebensmittel- und Getränkeverarbeitung
  • Chemische Verarbeitung
  • Verarbeitung von Biomasse und Biokraftstoffen
  • Forschung und Bildung
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