苏州泽华电气有限公司
Suzhou Zehua Electric Co., LTD
400-834-2414
资料下载
Data download
电加热是目前对金属材料加热效率更高 、速度 快,低耗节能环保型的感应加热设备。 电加热,又名高频加热机、高频感应加热设备、高频感应加热装置、高频加热电源、高频电源、高频电炉。高频焊接机、高周波感应加热机、高周波感应加热器(焊接器)等,另外还有中频感应加热设备、很高 频感应加热设备等。应用范围十分广泛。
1简介
将电能转变成 以加热物体。是电能利用的一种形式。与一般燃料加热相比,电加热可获得较高温度(如电弧加热,温度可达3000℃以上),易于实现温度的自动控制和远距离控制,可按需要使被加热物体保持一定的温度分布。电加 在被加热物体内部直接生热,因而热效率高,升温速度快,并可根据加热的工艺要求,实现整体均匀加热或局部加热(包括表面加热),容易实现真空加热和控制气氛加热。在电加热过程中,产生的废气、残余物和烟尘少,可保持被加热物体的洁净,不污染环境。因此,电加热广泛用于生产、科研和试验等领域中。特别是在单晶和晶体管的制造、机械零件和表面淬火、铁合金的熔炼和人造石墨的制造等方面,都采用电加热方式。
2分类
根据电能转换方式的不同,电加热通常分为电阻加热、感应加热、电弧加热、电子束加热、红外线加热和介质加热等。
电阻加热
利用电流的焦耳效应将电能转变成 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,被加热物体本身便发热。可直接电阻加热的物体需要 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 ,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、电阻温度系数小,在高温下变形小且不易脆化。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。金属发热元件的更高 工作温度,根据材料种类可达1000~1500℃;非金属发热元件的更高 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更高 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 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需要 是可调的。根据加热设备功率大小和供电网容量大小,可以用高压电源(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,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小,重量轻,无噪声,运行可靠等,已逐渐取代了中频发电机组。
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。
感应加热的物体需要 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,改变加电话 圈(又称感应器)的形状,还可进行 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,被加热物体需要 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, 集中,炼钢电弧炉溶池的表面功率可达560~1200千瓦/平 。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,需要 串接一定数值的电阻器。
电子束加热
利用在电场作用下高速运动的电子轰击物体表面,使之被加热。进行电子束加热的主要部件是电子束发生器,又称电子枪。电子枪主要由阴极、聚束极、阳极、电磁透镜和偏转线圈等部分组成。阳极接地,阴极接负高位,聚焦束通常和阴极同电位,阴极和阳极之间形成加速电场。由阴极发射的电子,在加速电场作用下加速到很高速度,通过电磁透镜聚焦,再经偏转线圈控制,使电子束按一定的方向射向被加热物体。
电子束加热的优点是:①控制电子束的电流值Ie,可以方便而迅速地改变加热功率;②利用电磁透镜可以自 由地变更被加热部分或可以自 由地调整电子束轰击部分的面积;③可增加功率密度,以使被轰击点的物质在瞬间蒸发掉。
红外线加热
利用红外线辐射物体,物体吸收红外线后,将辐射能转变为 而被加热。
红外线是一种电磁波。在太阳光谱中,处在可见光的红端以外,是一种看不见的辐射能。在电磁波谱中,红外线的波长范围在0.75~1000微米之间,频率范围在3×10~4×10赫之间。在工业应用中,常将红外光谱划分为几个波段: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。不同物体对红外线吸收的能力不同,即使同一物体,对不同波长的红外线吸收的能力也不一样。因此应用红外线加热,须根据被加热物体的种类,选择合适的红外线辐射源,使其辐射 集中在被加热物体的吸收波长范围内,以获得 良好的加热效果。
电红外线加热实际上是电阻加热的一种特殊形式,即以钨、铁镍或镍铬合金等材料作为辐射体,制成辐射源。通电后,由于其电阻发热而产生热辐射。常用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(平面式)三种。灯型是一种红外线灯泡,以钨丝为辐射体,钨丝密封在充有惰性气体的玻璃壳内,如同普通照明灯泡。辐射体通电后发热(温度比一般照明灯泡低),从而发射出大量波长为1.2微米左右的红外线。若在玻璃壳内壁镀反射层,可将红外线集中向一个方向辐射,所以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,中间是一根钨丝,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微米范围内,工作温度较低,一般用于轻、纺工业的加热、烘烤、干燥和 中的红外线理疗等。板型红外线辐射源的辐射表面是一个平面,由扁平的电阻板组成,电阻板的正面涂有反射系数大的材料,反面则涂有反射系数小的材料,所以 大部分由正面辐射出去。板型的工作温度可达到1000℃以上,可用于钢铁材料和大直径管道及容器的焊缝的退火。
由于红外线具有较强的穿透能力,易于被物体吸收,并一旦为物体吸收,立即转变为 ;红外线加热前后 损失小,温度容易控制,加热质量高,因此,红外线加热应用发展很快。
介质加热
利用高频电场对绝缘材料进行加热。主要加热对象是电介质。电介质置于交变电场中,会被反复极化(电介质在电场作用下,其表面或内部出现等量而极性相反的电荷的现象),从而将电场中的电能转变成 。
介质加热使用的电场频率很高。在中、短波和超短波波段内,频率为几百千赫到300兆赫,称为高频介质加热,若高于300兆赫,达到微波波段,则称为微波介质加热。通常高频介质加热是在两极板间的电场中进行的;而微波介质加热则是在波导、谐振腔或者在微波天线的辐射场照射下进行的。
电介质在高频电场中加热时,其单位体积内吸取的电功率为P=0.566fEεrtgδ×10(瓦/厘米)
如果用热量表示,则为:
H=1.33fEεrtgδ×10(卡/秒·厘米)
式中f为高频电场的频率,εr为电介质的相对介电常数,δ为电介质损耗角,E为电场强度。由公式可知,电介质从高频电场中吸取的电功率与电场强度E的平方、电场的频率f以及电介质的损耗角δ成正比。E和f由外加电场决定,而εr则取决于电介质本身的性质。所以介质加热的对象主要是介质损耗较大的物质。
介质加热由于热量产生在电介质(被加热物体)内部,因此与其余外部加热相比,加热速度快,热效率高,而且加热均匀。
介质加热在工业上可以加热热凝胶,烘干谷物、纸张、木材,以及其余纤维质材料;还可以对模制前塑料进行预热,以及橡胶硫化和木材、塑料等的粘合。选择适当的电场频率和装置,可以在加热胶合板时只加热粘合胶,而不影响胶合板本身。对于均质材料,可以进行整体加热。
3工作原理
高频的高频大电流流向被绕制成环状或其它形状的加电话 圈(通常是用紫铜管制作)。由此在线圈内产生极性瞬间变化的强磁束,将金属等被加热物体放置在线圈内,磁束就会贯通整个被加热物体,在被加热物体的内部与加热电流相反的方向,便会产生相对应的很大涡电流。由于被加热物体内存在着电阻,所以会产生很多的焦耳热,使物体自身的温度迅速上升。达到对所有金属材料加热的目的。
公司地址:苏州工业园区环府路88号二层204 上海公司:上海市莘庄工业区申北路168号 公司邮箱:zehuapower@163.com COPYRIGHT © 2023苏州泽华电气有限公司 © 版权所有
销售 :15606138553 销售 :13817375566