Opvarmningsmetode for elektrisk varmelegeme

Elvarmer er et internationalt populært elvarmeudstyr.Det bruges til opvarmning, varmekonservering og opvarmning af flydende flydende og gasformige medier.Når varmemediet passerer gennem det elektriske varmelegemes varmekammer under påvirkning af tryk, bruges princippet om flydende termodynamik til ensartet at fjerne den enorme varme, der genereres af det elektriske varmeelement, så temperaturen på det opvarmede medium kan mødes brugerens teknologiske krav.

Modstandsopvarmning

Brug Joule-effekten af ​​elektrisk strøm til at omdanne elektrisk energi til termisk energi for at opvarme genstande.Normalt opdelt i direkte modstandsopvarmning og indirekte modstandsopvarmning.Førstnævntes strømforsyningsspænding tilføres direkte til den genstand, der skal opvarmes, og når der er strøm, vil den genstand, der skal opvarmes (såsom et elektrisk varmestrygejern), varmes op.Genstande, der kan opvarmes direkte resistivt, skal være ledere med høj resistivitet.Da varmen genereres fra selve den opvarmede genstand, hører den til intern opvarmning, og den termiske effektivitet er meget høj.Indirekte modstandsopvarmning kræver specielle legeringsmaterialer eller ikke-metalliske materialer for at lave varmeelementer, som genererer varmeenergi og overfører den til den opvarmede genstand gennem stråling, konvektion og ledning.Da genstanden, der skal opvarmes, og varmeelementet er opdelt i to dele, er de typer genstande, der skal opvarmes, generelt ikke begrænset, og betjeningen er enkel.
Materialet, der anvendes til varmeelementet til indirekte modstandsopvarmning, kræver generelt høj modstand, lille temperaturkoefficient for modstand, lille deformation ved høj temperatur og ikke let at skøre.Almindeligvis anvendte er metalmaterialer såsom jern-aluminiumlegering, nikkel-chromlegering og ikke-metalliske materialer såsom siliciumcarbid og molybdændisilicid.Arbejdstemperaturen for metalvarmeelementer kan nå 1000 ~ 1500 ℃ afhængigt af typen af ​​materiale;arbejdstemperaturen for ikke-metal varmeelementer kan nå 1500 ~ 1700 ℃.Sidstnævnte er let at installere og kan erstattes af en varm ovn, men den har brug for en spændingsregulator, når den arbejder, og dens levetid er kortere end for legerede varmeelementer.Det bruges generelt i højtemperaturovne, steder, hvor temperaturen overstiger den tilladte arbejdstemperatur for metalvarmeelementer og nogle særlige lejligheder.

Induktionsopvarmning

Selve lederen opvarmes af den termiske effekt, der dannes af den inducerede strøm (hvirvelstrøm), der genereres af lederen i det vekslende elektromagnetiske felt.I henhold til forskellige krav til opvarmningsprocesser inkluderer frekvensen af ​​AC-strømforsyningen, der bruges til induktionsopvarmning, strømfrekvens (50-60 Hz), mellemfrekvens (60-10000 Hz) og høj frekvens (højere end 10000 Hz).Strømfrekvensstrømforsyningen er en vekselstrømsforsyning, der almindeligvis bruges i industrien, og det meste af strømfrekvensen i verden er 50 Hz.Spændingen, der påføres induktionsenheden af ​​strømfrekvensen til induktionsopvarmning, skal være justerbar.I henhold til varmeudstyrets effekt og strømforsyningsnetværkets kapacitet kan en højspændingsstrømforsyning (6-10 kV) bruges til at levere strøm gennem en transformer;varmeudstyret kan også tilsluttes direkte til et 380 volt lavspændingsnet.
Mellemfrekvensstrømforsyningen har brugt mellemfrekvensgeneratorsættet i lang tid.Den består af en mellemfrekvensgenerator og en drivende asynkronmotor.Udgangseffekten af ​​sådanne enheder er generelt i området fra 50 til 1000 kilowatt.Med udviklingen af ​​strømelektronisk teknologi er tyristor inverter mellemfrekvensstrømforsyning blevet brugt.Denne mellemfrekvensstrømforsyning bruger en tyristor til først at konvertere strømfrekvensens vekselstrøm til jævnstrøm og derefter konvertere jævnstrømmen til vekselstrøm med den nødvendige frekvens.På grund af den lille størrelse, lette vægt, ingen støj, pålidelig drift osv. af dette frekvenskonverteringsudstyr, har det gradvist erstattet mellemfrekvensgeneratorsættet.
Højfrekvente strømforsyningen bruger normalt en transformer til at hæve den trefasede 380 volt spænding til en højspænding på omkring 20.000 volt, og bruger derefter en tyristor eller højspændings silicium ensretter til at ensrette strømfrekvensens vekselstrøm til jævnstrøm, og brug derefter et elektronisk oscillatorrør til at rette op på strømfrekvensen.Jævnstrøm omdannes til højfrekvent højspændingsvekselstrøm.Udgangseffekten af ​​højfrekvent strømforsyningsudstyr spænder fra snesevis af kilowatt til hundredvis af kilowatt.
Genstande, der opvarmes ved induktion, skal være ledere.Når højfrekvent vekselstrøm passerer gennem lederen, producerer lederen en hudeffekt, det vil sige, at strømtætheden på lederens overflade er stor, og strømtætheden i midten af ​​lederen er lille.
Induktionsopvarmning kan ensartet opvarme objektet som helhed og overfladelaget;det kan smelte metal;i høj frekvens, ændre formen på varmespolen (også kendt som induktoren), og kan også udføre vilkårlig lokal opvarmning.

Bue opvarmning

Brug den høje temperatur, der genereres af buen til at opvarme objektet.Bue er fænomenet med gasudladning mellem to elektroder.Lysbuens spænding er ikke høj, men strømmen er meget stor, og dens stærke strøm opretholdes af et stort antal ioner, der fordamper på elektroden, så lysbuen let påvirkes af det omgivende magnetfelt.Når der dannes en lysbue mellem elektroderne, kan temperaturen på lysbuesøjlen nå 3000-6000K, hvilket er velegnet til højtemperatursmeltning af metaller.
Der er to typer lysbueopvarmning, direkte og indirekte lysbueopvarmning.Lysbuestrømmen af ​​direkte lysbueopvarmning passerer direkte gennem genstanden, der skal opvarmes, og genstanden, der skal opvarmes, skal være en elektrode eller medium af lysbuen.Lysbuestrømmen ved indirekte lysbueopvarmning passerer ikke gennem den opvarmede genstand og opvarmes hovedsageligt af den varme, der udstråles af lysbuen.Karakteristika ved lysbueopvarmning er: høj lysbuetemperatur og koncentreret energi.Imidlertid er støjen fra lysbuen stor, og dens volt-ampere-karakteristika er negative modstandskarakteristika (faldkarakteristika).For at opretholde stabiliteten af ​​lysbuen, når lysbuen opvarmes, er den øjeblikkelige værdi af kredsløbsspændingen større end lysbuestartspændingsværdien, når lysbuestrømmen øjeblikkeligt krydser nul, og for at begrænse kortslutningsstrømmen, en modstand af en vis værdi skal seriekobles i strømkredsløbet.

Elektronstrålevarme

Objektets overflade opvarmes ved at bombardere objektets overflade med elektroner, der bevæger sig med høj hastighed under påvirkning af et elektrisk felt.Hovedkomponenten til elektronstråleopvarmning er elektronstrålegeneratoren, også kendt som elektronkanonen.Elektronkanonen er hovedsageligt sammensat af katode, kondensator, anode, elektromagnetisk linse og afbøjningsspole.Anoden er jordet, katoden er forbundet til den negative høje position, den fokuserede stråle er normalt på samme potentiale som katoden, og der dannes et accelererende elektrisk felt mellem katoden og anoden.Elektronerne udsendt af katoden accelereres til en meget høj hastighed under påvirkning af det accelererende elektriske felt, fokuseret af den elektromagnetiske linse, og derefter styret af afbøjningsspolen, således at elektronstrålen rettes mod det opvarmede objekt i en vis retning.
Fordelene ved elektronstråleopvarmning er: (1) Ved at styre strømværdien Ie af elektronstrålen kan varmeeffekten ændres nemt og hurtigt;(2) Den opvarmede del kan frit ændres, eller området af den bombarderede del af elektronstrålen kan frit justeres ved at bruge den elektromagnetiske linse;Øg effekttætheden, så materialet ved det bombarderede punkt fordamper øjeblikkeligt.

Infrarød varme

Ved at bruge infrarød stråling til at udstråle objekter, efter at objektet absorberer infrarøde stråler, omdanner det strålingsenergien til varmeenergi og opvarmes.
Infrarød er en elektromagnetisk bølge.I solspektret, uden for den røde ende af synligt lys, er det en usynlig strålingsenergi.I det elektromagnetiske spektrum er bølgelængdeområdet for infrarøde stråler mellem 0,75 og 1000 mikron, og frekvensområdet er mellem 3 × 10 og 4 × 10 Hz.I industrielle applikationer er det infrarøde spektrum ofte opdelt i flere bånd: 0,75-3,0 mikron er nær-infrarøde områder;3,0-6,0 mikron er midt-infrarøde områder;6,0-15,0 mikron er fjerninfrarøde områder;15,0-1000 mikron er ekstremt langt infrarøde områder Areal.Forskellige objekter har forskellige evner til at absorbere infrarøde stråler, og selv det samme objekt har forskellige evner til at absorbere infrarøde stråler med forskellige bølgelængder.Ved anvendelse af infrarød opvarmning skal der derfor vælges en passende infrarød strålingskilde i henhold til typen af ​​det opvarmede objekt, således at strålingsenergien koncentreres i det opvarmede objekts absorptionsbølgelængdeområde, for at opnå en god opvarmning effekt.
Elektrisk infrarød opvarmning er faktisk en speciel form for modstandsopvarmning, det vil sige, at en strålingskilde er lavet af materialer som wolfram, jern-nikkel eller nikkel-chrom legering som radiator.Når den aktiveres, genererer den varmestråling på grund af dens modstandsopvarmning.Almindeligvis anvendte elektriske infrarøde varmestrålingskilder er lampetype (reflektionstype), rørtype (kvartsrørtype) og pladetype (plan type).Lampetypen er en infrarød pære med en wolframglødetråd som radiator, og wolframglødetråden er forseglet i en glasskal fyldt med inert gas, ligesom en almindelig lyspære.Efter at radiatoren er aktiveret, genererer den varme (temperaturen er lavere end den for almindelige pærer), og udsender derved en stor mængde infrarøde stråler med en bølgelængde på omkring 1,2 mikron.Hvis et reflekterende lag er belagt på indervæggen af ​​glasskallen, kan de infrarøde stråler koncentreres og udstråles i én retning, så den infrarøde strålingskilde af lampetypen kaldes også en reflekterende infrarød radiator.Røret til den infrarøde strålekilde af rørtypen er lavet af kvartsglas med en wolframtråd i midten, så det kaldes også en infrarød radiator af kvartsrørstypen.Bølgelængden af ​​infrarødt lys udsendt af lampetype og rørtype er i området 0,7 til 3 mikron, og arbejdstemperaturen er relativt lav.Strålingsoverfladen af ​​den infrarøde strålekilde af pladetypen er en flad overflade, som er sammensat af en flad modstandsplade.Modstandspladens forside er belagt med et materiale med en stor refleksionskoefficient, og bagsiden er belagt med et materiale med en lille refleksionskoefficient, så det meste af varmeenergien udstråles fra forsiden.Arbejdstemperaturen for pladetypen kan nå mere end 1000 ℃, og den kan bruges til udglødning af stålmaterialer og svejsninger af rør og beholdere med stor diameter.
Fordi infrarøde stråler har en stærk gennemtrængende evne, absorberes de let af genstande, og når de først er absorberet af genstande, omdannes de straks til varmeenergi;energitabet før og efter infrarød opvarmning er lille, temperaturen er nem at kontrollere, og varmekvaliteten er høj.Derfor har anvendelsen af ​​infrarød opvarmning udviklet sig hurtigt.

Medium opvarmning

Det isolerende materiale opvarmes af et højfrekvent elektrisk felt.Hovedopvarmningsobjektet er dielektrikumet.Når dielektriket placeres i et vekslende elektrisk felt, vil det gentagne gange blive polariseret (under påvirkning af det elektriske felt vil overfladen eller det indre af dielektriket have lige store og modsatte ladninger), hvorved den elektriske energi i det elektriske felt omdannes til varmeenergi.
Frekvensen af ​​det elektriske felt, der bruges til dielektrisk opvarmning, er meget høj.I mellem-, kortbølge- og ultrakortbølgebåndene er frekvensen fra flere hundrede kilohertz til 300 MHz, hvilket kaldes højfrekvent mellemvarme.Hvis den er højere end 300 MHz og når mikrobølgebåndet, kaldes det mikrobølgemediumopvarmning.Normalt udføres højfrekvent dielektrisk opvarmning i det elektriske felt mellem de to polære plader;mens mikrobølge dielektrisk opvarmning udføres i en bølgeleder, et resonanshulrum eller under bestråling af strålingsfeltet fra en mikrobølgeantenne.
Når dielektrikumet opvarmes i et højfrekvent elektrisk felt, er den absorberede elektriske effekt pr. volumenenhed P=0,566fEεrtgδ×10 (W/cm)
Hvis det udtrykkes i termer af varme, ville det være:
H=1,33fEεrtgδ×10 (kal/sek·cm)
hvor f er frekvensen af ​​det højfrekvente elektriske felt, εr er dielektrikumets relative permittivitet, δ er den dielektriske tabsvinkel, og E er den elektriske feltstyrke.Det kan ses af formlen, at den elektriske effekt, der absorberes af dielektrikumet fra det højfrekvente elektriske felt, er proportional med kvadratet af den elektriske feltstyrke E, frekvensen f af det elektriske felt og tabsvinklen δ af dielektrikumet .E og f bestemmes af det påførte elektriske felt, mens εr afhænger af egenskaberne af selve dielektrikumet.Derfor er objekterne med medium opvarmning hovedsageligt stoffer med stort medium tab.
Ved dielektrisk opvarmning, da varmen genereres inde i dielektrikumet (objektet, der skal opvarmes), er opvarmningshastigheden hurtig, den termiske effektivitet er høj, og opvarmningen er ensartet sammenlignet med anden ekstern opvarmning.
Medieopvarmning kan bruges i industrien til at opvarme termiske geler, tørt korn, papir, træ og andre fibrøse materialer;den kan også forvarme plast før støbning, samt gummivulkanisering og limning af træ, plast osv. Ved at vælge den passende elektriske feltfrekvens og anordning er det muligt kun at opvarme klæberen ved opvarmning af krydsfiner, uden at påvirke selve krydsfiner .For homogene materialer er bulkopvarmning mulig.

Jiangsu Weineng Electric Co., Ltd er professionel producent af forskellige typer industrielle elektriske varmeapparater, alt er tilpasset på vores fabrik, kan du venligst dele dine detaljerede krav, så kan vi tjekke detaljer og lave designet til dig.

Kontakt: Lorena
Email: inter-market@wnheater.com
Mobil: 0086 153 6641 6606 (Wechat/Whatsapp ID)


Indlægstid: Mar-11-2022