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电加热器的加热方式(1)

发布日期:2018-07-13 作者: 点击:

电阻加热

利用电流的焦耳效应将电能转变成热能以加热物体。通常分为直接电阻加热和间接电阻加热。前者的电源电压直接加到被加热物体上,当有电流流过时,被加热物体本身(如电加热熨平机)便发热。可直接电阻加热的物体必须是导体,但要有较高的电阻率。由于热量产生于被加热物体本身,属于内部加热,热效率很高。间接电阻加热需由专门的合金材料或非金属材料制成发热元件,由发热元件产生热能,通过辐射、对流和传导等方式传到被加热物体上。由于被加热物体和发热元件分成两部分,因此被加热物体的种类一般不受限制,操作简便。

间接电阻加热的发热元件所用材料,一般要求电阻率大、电阻温度系数。诟呶孪卤湫涡∏也灰状嗷。常用的有铁铝合金、镍铬合金等金属材料和碳化硅、二硅化钼等非金属材料。金属发热元件的至高工作温度,根据材料种类可达1000~1500℃;非金属发热元件的至高工作温度可达1500~1700℃。后者安装方便,可热炉更换,但它工作时需要调压装置,寿命比合金发热元件短,一般用于高温炉、温度超过金属材料发热元件允许至高工作温度的地方和某些特殊场合。

感应加热

利用导体处于交变电磁场中产生感应电流(涡流)所形成的热效应使导体本身发热。根据不同的加热工艺要求,感应加热采用的交流电源的频率有工频(50~60赫)、中频(60~10000赫)和高频(高于10000赫)。工频电源就是通常工业上用的交流电源,世界上绝大多数国度的工频为50赫。感应加热用的工频电源加到感应装置上的电压必须是可调的。根据加热设备功率大小和供电网容量大。梢杂酶哐沟缭矗6~10千伏)通过变压器供电;也可直接将加热设备接在380伏的低压电网上。

中频电源曾在较长时间内采用中频发电机组。它由中频发电机和驱动异步电动机组成。这种机组的输出功率一般在50~1000千瓦范围内。随着电力电子技术的发展,已使用的是晶闸管变频器中频电源。这种中频电源利用晶闸管先把工频交流电变换成直流电,再把直流电转变成所需频率的交流电。由于这种变频设备体积。亓壳幔拊肷诵锌煽康龋阎鸾ト〈酥衅捣⒌缁。

高频电源通常先用变压器把三相 380伏的电压升高到约2万伏左右的高电压,然后用闸流管或高压硅整流元件把工频交流电整流为直流电,再用电子振荡管把直流电转变为高频率、高电压的交流电。高频电源设备的输出功率有从几十千瓦到几百千瓦。

感应加热的物体必须是导体。当高频交流电流通过导体时,导体产生趋肤效应,即导体表面电流密度大,导体中心电流密度小。

感应加热可对物体进行整体均匀加热和表层加热;可熔炼金属;在高频段,改变加热线圈(又称感应器)的形状,还可进行任意局部加热。

电弧加热

利用电弧产生的高温加热物体。电弧是两电极间的气体放电现象。电弧的电压不高但电流很大,其强大的电流靠电极上蒸发的大量离子所维持,因而电弧易受周围磁场的影响。当电极间形成电弧时,电弧柱的温度可达3000~6000K,适于金属的高温熔炼。

电弧加热有直接和间接电弧加热两种。直接电弧加热的电弧电流直接通过被加热物体,被加热物体必须是电弧的一个电极或是媒质。间接电弧加热的电弧电流不通过被加热物体,主要靠电弧辐射的热量加热。电弧加热的特点是:电弧温度高,能量集中,炼钢电弧炉溶池的表面功率可达560~1200千瓦/平方米。但电弧的噪声大,其伏安特性为负阻特性(下降特性)。为了在电弧加热时保持电弧的稳定、在电弧电流瞬时过零时电路电压的瞬时值大于起弧电压值,同时为了限制短路电流,在电源回路中,必须串接一定数值的电阻器。

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