管道式加熱器
電加熱圈
利用電流的焦耳效應將電能轉變成熱能以加熱物體。通常分為直接電阻加熱和間接電阻加熱。前者的電源電壓直接加到被加熱物體上,當有電流流過時,被加熱物體本身 電加熱熨平機
便發熱。可直接電阻加熱的物體必須是導體,但要有較高的電阻率。由于熱量產生于被加熱物體本身,屬于內部加熱,熱效率很高。間接電阻加熱需由專門的合金材料或非金屬材料制成發熱元件,由發熱元件產生熱能,通過輻射、對流和傳導等方式傳到被加熱物體上。由于被加熱物體和發熱元件分成兩部分,因此被加熱物體的種類一般不受限制,操作簡便。
間接電阻加熱的發熱元件所用材料,一般要求電阻率大、電阻溫度系數小,在高溫下變形小且不易脆化。常用的有鐵鋁合金、鎳鉻合金等金屬材料和碳化硅、二硅化鉬等非金屬材料。金屬發熱元件的最高工作溫度,根據材料種類可達1000~1500℃;非金屬發熱元件的最高工作溫度可達1500~1700℃。后者安裝方便,可熱爐更換,但它工作時需要調壓裝置,壽命比合金
感應電加熱圈
利用導體處于交變電磁場中產生感應電流(渦流)所形成的熱效應使導體本身發熱。根據不同的加熱工藝要求,感應加熱采用的交流電源的頻率有工頻(50~60赫)、中頻(60~10000赫)和高頻(高于10000赫)。工頻電源就是通常工業上用的交流電源,世界上絕大多數國家的工頻為50赫。感應加熱用的工頻電源加到感應裝置上的電壓必須是可調的。根據加熱設備功率大小和供電網容量大小,可以用高壓電源(6~10千伏)通過變壓器供電;也可直接將加熱設備接在380伏的低壓電網上。
中頻電源曾在較長時間內采用中頻發電機組。它由中頻發電機和驅動異步電動機組成。這種機組的輸出功率一般在50~1000千瓦范圍內。隨著電力電子技術的發展,現在使用的是晶閘管變頻器中頻電源。這種中頻電源利用晶閘管先把工頻交流電變換成直流電,再把直流電轉變成所需頻率的交流電。由于這種變頻設備體積小,重量輕,
無噪聲,運行可靠等,已逐漸取代了中頻發電機組。
高頻電源通常先用變壓器把三相 380伏的電壓升高到約2萬伏左右的高電壓,然后用閘流管或高壓硅整流元件把工頻交流電整流為直流電,再用電子振蕩管把直流電轉變為高頻率、高
電壓的交流電。高頻電源設備的輸出功率有從幾十千瓦到幾百千瓦。
感應加熱的物體必須是導體。當高頻交流電流通過導體時,導體產生趨膚效應,即導體表面電流密度大,導體中心電流密度小。
感應加熱可對物體進行整體均勻加熱和表層加熱;可熔煉金屬;在高頻段,改變加熱線圈(又稱感應器)的形狀,還可進行任意局部加熱。
電加熱圈
利用電弧產生的高溫加熱物體。電弧是兩電極間的氣體放電現象。電弧的電壓不高但電流很大,其強大的電流靠電極上蒸發的大量離子所維持,因而電弧易受周圍磁場的影響。當電極間形成電弧時,電弧柱的溫度可達3000~6000K,適于金屬的高溫熔煉。
電弧加熱有直接和間接電弧加熱兩種。直接電弧加熱的電弧電流直接通過被加熱物體,被加熱物體必須是電弧的一個電極或是媒質。間接電弧加熱的電弧電流不通過被加熱物體,主要靠電弧輻射的熱量加熱。電弧加熱的特點是:電弧溫度高,
能量集中,煉鋼電弧爐溶池的表面功率可達560~1200千瓦/平方米。但電弧的噪聲大,其伏安特性為負阻特性(下降特性)。為了在電弧加熱時保持電弧的穩定、在電弧電流瞬時過零時電路電壓的瞬時值大于起弧電壓值,同時為了限制短路電流,在電源回路中,必須串接一定數值的電阻器。