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宣布日期:2013-12-19  来历:安邦团体  作者:信息中心  浏览次数:5183

加热体例

  电阻加热


  操纵电流的焦耳效应将电能改变成热能以加热物体。凡是分为直接电阻加热和直接电阻加热。前者的电源电压直接加到被加热物体上,当有电流流过时,被加热物体自身(如电加热熨平机)便发烧。可直接电阻加热的物体必须是导体,但要有较高的电阻率。因为热量发生于被加热物体自身,属于内部加热,热效力很高。直接电阻加热需由特地的合金资料或非金属资料制成发烧元件,由发烧元件发生热能,经由过程辐射、对流和传导等体例传到被加热物体上。因为被加热物体和发烧元件分红两局部,是以被加热物体的品种通俗不受限定,操纵简洁。

  直接电阻加热的发烧元件所用资料,通俗请求电阻率大、电阻温度系数小,在低温下变形小且不易脆化。经常操纵的有铁铝合金、镍铬合金等金属资料和碳化硅、二硅化钼等非金属资料。金属发烧元件的最高任务温度,按照资料品种可达1000~1500℃;非金属发烧元件的最高任务温度可达1500~1700℃。后者装配便利,可热炉改换,但它任务时需要调压装配,寿命比合金发烧元件短,通俗用于低温炉、温度跨越金属资料发烧元件许可最高任务温度的处所和某些特别场所。


  感到加热


  操纵导体处于交变电磁场中发生感到电流(涡流)所构成的热效应使导体自身发烧。按照差别的加热工艺请求,感到加热接纳的交换电源的频次有工频(50~60赫)、中频(60~10000赫)和高频(高于10000赫)。工频电源便是凡是产业上用的交换电源,天下上绝大大都国度的工频为50赫。感到加热用的工频电源加到感到装配上的电压必须是可调的。按照加热装备功率巨细和供电网容量巨细,能够用高压电源(6~10千伏)经由过程变压器供电;也可直接将加热装备接在380伏的高压电网上。

  中频电源曾在较永劫间内接纳中频发机电组。它由中频发机电和驱动异步电念头构成。这类机组的输入功率通俗在50~1000千瓦规模内。跟着电力电子手艺的成长,已操纵的是晶闸管变频器中频电源。这类中频电源操纵晶闸管先把工频交换电变革成直流电,再把直流电改变成所需频次的交换电。因为这类变频装备体积小,分量轻,无噪声,运转靠得住等,已逐步代替了中频发机电组。

  高频电源凡是先用变压器把三相 380伏的电压降低到约2万伏摆布的高电压,而后用闸流管或高压硅整流元件把工频交换电整流为直流电,再用电子振荡管把直流电改变为高频次、高电压的交换电。高频电源装备的输入功率有从几十千瓦到几百千瓦。

  感到加热的物体必须是导体。当高频交换电流经由过程导体时,导体发生趋肤效应,即导体外表电流密度大,导体中心电流密度小。

  感到加热可对物体停止全体平均加热和表层加热;可熔炼金属;在高频段,改变加热线圈(又称感到器)的外形,还可停止肆意局部加热。


  电弧加热


  操纵电弧发生的低温加热物体。电弧是两电极间的气体放电景象。电弧的电压不高但电流很大,其壮大的电流靠电极上蒸发的大批离子所坚持,是以电弧易受四周磁场的影响。当电极间构成电弧时,电弧柱的温度可达3000~6000K,适于金属的低温熔炼。

  电弧加热有直接和直接电弧加热两种。直接电弧加热的电弧电流直接经由过程被加热物体,被加热物体必须是电弧的一个电极或是媒质。直接电弧加热的电弧电流不经由过程被加热物体,首要靠电弧辐射的热量加热。电弧加热的特色是:电弧温度高,能量集合,炼钢电弧炉溶池的外表功率可达560~1200千瓦/平方米。但电弧的噪声大,其伏安特征为负阻特征(降落特征)。为了在电弧加热时坚持电弧的不变、在电弧电流刹时过零时电路电压的刹时值大于起弧电压值,同时为了限定短路电流,在电源回路中,必须串接必然数值的电阻器。


  电子束加热


  操纵在电场感化下高速活动的电子轰击物体外表,使之被加热。停止电子束加热的首要部件是电子束发生器,又称电子枪。电子枪首要由阴极、聚束极、阳极、电磁透镜和偏转线圈等局部构成。阳极接地,阴极接负高位,聚焦束凡是和阴极同电位,阴极和阳极之间构成加快电场。由阴极发射的电子,在加快电场感化下加快到很高速率,经由过程电磁透镜聚焦,再经偏转线圈节制,使电子束按必然的标的目的射向被加热物体。

  电子束加热的长处是:①节制电子束的电流值Ie,能够便利而敏捷地改变加热功率;②操纵电磁透镜能够自在地变革被加热局部或能够自在地调剂电子束轰击局部的面积;③可增添功率密度,以使被轰击点的物资在刹时蒸发掉。


  红外线加热


  操纵红外线辐射物体,物体接收红外线后,将辐射能改变为热能而被加热。

  红外线是一种电磁波。在太阳光谱中,处在可见光的红端之外,是一种看不见的辐射能。在电磁波谱中,红外线的波长规模在0.75~1000微米之间,频次规模在3×10~4×10赫之间。在产业操纵中,常将红外光谱分别为几个波段:0.75~3.0微米为近红外线区;3.0~6.0微米为中红外线区;6.0~15.0微米为远红外线区;15.0~1000微米为极远红外线区。差别物体对红外线接收的才能差别,即便统一物体,对差别波长的红外线接收的才能也不一样。是以操纵红外线加热,须按照被加热物体的品种,挑选适合的红外线辐射源,使其辐射能量集合在被加热物体的接收波长规模内,以获得杰出的加热结果。

  电红外线加热现实上是电阻加热的一种特别情势,即以钨、铁镍或镍铬合金等资料作为辐射体,制成辐射源。通电后,因为其电阻发烧而发生热辐射。经常操纵的电红外线加热辐射源有灯型(反射式)、管型(石英管式)和板型(立体式)三种。灯型是一种红外线灯胆,以钨丝为辐射体,钨丝密封在充有惰性气体的玻璃壳内,犹如通俗照明灯胆。辐射体通电后发烧(温度比通俗照明灯胆低),从而发射出大批波长为1.2微米摆布的红外线。若在玻璃壳内壁镀反射层,可将红外线集合向一个标的目的辐射,以是灯型红外线辐射源也称为反射式红外线辐射器。管型红外线辐射源的管子是用石英玻璃做成,中心是一根钨丝,故亦称石英管式红外线辐射器。灯型和管型发射的红外线的波长在0.7~3微米规模内,任务温度较低,通俗用于轻、纺产业的加热、烘烤、枯燥和医疗中的红外线理疗等。板型红外线辐射源的辐射外表是一个立体,由扁平的电阻板构成,电阻板的正面涂有反射系数大的资料,背面则涂有反射系数小的资料,以是热能大局部由正面辐射进来。板型的任务温度可到达1000℃以上,可用于钢铁资料和大直径管道及容器的焊缝的退火。

  因为红外线具备较强的穿透才能,易于被物体接收,并一旦为物体接收,当即改变为热能;红外线加热前后能量丧失小,温度轻易节制,加热品质高,是以,红外线加热操纵成长很快。


  介质加热


  操纵高频电场对绝缘资料停止加热。首要加热工具是电介质。电介质置于交变电场中,会被频频极化(电介质在电场感化下,其外表或内部呈现等量而极性相反的电荷的景象),从而将电场中的电能改变成热能。

  介质加热操纵的电场频次很高。在中、短波和超短波波段内,频次为几百千赫到300兆赫,称为高频介质加热,若高于300兆赫,到达微波波段,则称为微波介质加热。凡是高频介质加热是在南北极板间的电场中停止的;而微波介质加热则是在波导、谐振腔或在微波天线的辐射场照耀下停止的。

  电介质在高频电场中加热时,其单元体积内吸收的电功率为P=0.566fEεrtgδ×10(瓦/厘米)

  若是用热量表现,则为:

  H=1.33fEεrtgδ×10(卡/秒·厘米)

  式中f为高频电场的频次,εr为电介质的绝对介电常数,δ为电介质消耗角,E为电场强度。由公式可知,电介质从高频电场中吸收的电功率与电场强度E的平方、电场的频次f和电介质的消耗角δ成反比。E和f由外加电场决议,而εr则取决于电介质自身的性子。以是介质加热的工具首要是介质消耗较大的物资。

  介质加热因为热量发生在电介质(被加热物体)内部,是以与其余内部加热比拟,加热速率快,热效力高,并且加热平均。

  介质加热在产业上能够加热热凝胶,烘干谷物、纸张、木料,和其余纤维质资料;还能够对模制前塑料停止预热,和橡胶硫化和木料、塑料等的粘合。挑选恰当的电场频次和装配,能够在加热胶合板时只加热粘合胶,而不影响胶合板自身。对均质资料,能够停止全体加热。