Grzejnik elektryczny to popularny na całym świecie elektryczny sprzęt grzewczy.Służy do ogrzewania, utrwalania ciepła i ogrzewania przepływających mediów ciekłych i gazowych.Gdy czynnik grzewczy przechodzi przez komorę grzewczą nagrzewnicy elektrycznej pod wpływem ciśnienia, zasada termodynamiki płynu służy do równomiernego odprowadzania ogromnego ciepła wytwarzanego przez elektryczny element grzejny, tak aby temperatura nagrzanego czynnika mogła osiągnąć wymagań technologicznych użytkownika.
Ogrzewanie oporowe
Wykorzystaj efekt Joule'a prądu elektrycznego do zamiany energii elektrycznej na energię cieplną w celu ogrzania obiektów.Zwykle dzieli się na bezpośrednie ogrzewanie oporowe i pośrednie ogrzewanie oporowe.Napięcie zasilania tego pierwszego jest bezpośrednio przykładane do ogrzewanego obiektu, a gdy przepływa prąd, ogrzewany przedmiot (taki jak elektryczne żelazko grzewcze) nagrzewa się.Przedmioty, które można bezpośrednio nagrzewać rezystancyjnie, muszą być przewodnikami o dużej rezystancji.Ponieważ ciepło jest generowane przez sam ogrzewany obiekt, należy ono do ogrzewania wewnętrznego, a sprawność cieplna jest bardzo wysoka.Pośrednie ogrzewanie oporowe wymaga specjalnych materiałów stopowych lub materiałów niemetalowych do wykonania elementów grzejnych, które wytwarzają energię cieplną i przekazują ją do ogrzewanego obiektu poprzez promieniowanie, konwekcję i przewodzenie.Ponieważ ogrzewany przedmiot i element grzejny są podzielone na dwie części, rodzaje ogrzewanych przedmiotów na ogół nie są ograniczone, a obsługa jest prosta.
Materiał zastosowany na element grzejny pośredniego ogrzewania oporowego wymaga na ogół wysokiej rezystywności, małego współczynnika temperaturowego oporu, małego odkształcenia w wysokiej temperaturze i niełatwego do kruchości.Powszechnie stosowane są materiały metalowe, takie jak stop żelaza i aluminium, stop niklu i chromu oraz materiały niemetaliczne, takie jak węglik krzemu i dwukrzemek molibdenu.Temperatura robocza metalowych elementów grzejnych może osiągnąć 1000 ~ 1500 ℃ w zależności od rodzaju materiału;temperatura robocza niemetalowych elementów grzejnych może osiągnąć 1500 ~ 1700 ℃.Ten ostatni jest łatwy w montażu i można go zastąpić gorącym piecem, ale podczas pracy wymaga regulatora napięcia, a jego żywotność jest krótsza niż w przypadku aluminiowych elementów grzejnych.Jest powszechnie stosowany w piecach wysokotemperaturowych, miejscach, w których temperatura przekracza dopuszczalną temperaturę roboczą metalowych elementów grzejnych i przy niektórych specjalnych okazjach.
Ogrzewanie indukcyjne
Sam przewodnik nagrzewa się pod wpływem efektu cieplnego wywołanego prądem indukowanym (prądem wirowym) generowanym przez przewodnik w zmiennym polu elektromagnetycznym.Zgodnie z różnymi wymaganiami procesu nagrzewania, częstotliwość zasilacza prądu przemiennego stosowanego w nagrzewaniu indukcyjnym obejmuje częstotliwość sieciową (50-60 Hz), częstotliwość pośrednią (60-10000 Hz) i wysoką częstotliwość (wyższą niż 10000 Hz).Zasilacz o częstotliwości sieciowej jest zasilaczem prądu przemiennego powszechnie stosowanym w przemyśle, a większość częstotliwości zasilania na świecie wynosi 50 Hz.Napięcie przyłożone do urządzenia indukcyjnego przez zasilacz o częstotliwości sieciowej do nagrzewania indukcyjnego musi mieć możliwość regulacji.W zależności od mocy urządzeń grzewczych i wydajności sieci energetycznej, do zasilania przez transformator można zastosować zasilacz wysokiego napięcia (6-10 kV);urządzenia grzewcze można także podłączyć bezpośrednio do sieci energetycznej niskiego napięcia 380 V.
Zasilacz częstotliwości pośredniej przez długi czas korzystał z agregatu prądotwórczego częstotliwości pośredniej.Składa się z generatora częstotliwości pośredniej i napędzającego silnika asynchronicznego.Moc wyjściowa takich jednostek mieści się zazwyczaj w zakresie od 50 do 1000 kilowatów.Wraz z rozwojem technologii energoelektronicznej zaczęto stosować zasilacze o częstotliwości pośredniej z falownikiem tyrystorowym.W tym zasilaczu o częstotliwości pośredniej tyrystor najpierw przekształca prąd przemienny o częstotliwości sieciowej w prąd stały, a następnie przekształca prąd stały w prąd przemienny o wymaganej częstotliwości.Ze względu na niewielkie rozmiary, niewielką wagę, brak hałasu, niezawodne działanie itp. tego sprzętu do konwersji częstotliwości, stopniowo zastępuje on zestaw generatora częstotliwości pośredniej.
Zasilacz wysokiej częstotliwości zwykle wykorzystuje transformator do podniesienia trójfazowego napięcia 380 woltów do wysokiego napięcia około 20 000 woltów, a następnie wykorzystuje tyrystor lub prostownik krzemowy wysokiego napięcia do prostowania prądu przemiennego o częstotliwości sieciowej na prąd stały, a następnie użyj elektronicznej lampy oscylacyjnej, aby skorygować częstotliwość zasilania.Prąd stały jest przekształcany w prąd przemienny o wysokiej częstotliwości i wysokim napięciu.Moc wyjściowa urządzeń zasilających o wysokiej częstotliwości waha się od kilkudziesięciu kilowatów do setek kilowatów.
Przedmioty nagrzewane indukcyjnie muszą być przewodnikami.Kiedy przez przewodnik przepływa prąd przemienny o wysokiej częstotliwości, przewodnik powoduje efekt naskórkowości, to znaczy gęstość prądu na powierzchni przewodnika jest duża, a gęstość prądu w środku przewodnika jest mała.
Ogrzewanie indukcyjne może równomiernie ogrzać obiekt jako całość i warstwę powierzchniową;może wytapiać metal;przy wysokiej częstotliwości zmienia kształt cewki grzejnej (zwanej również cewką indukcyjną), a także może wykonywać dowolne miejscowe ogrzewanie.
Ogrzewanie łukowe
Wykorzystaj wysoką temperaturę generowaną przez łuk do ogrzania obiektu.Łuk to zjawisko wyładowania gazowego pomiędzy dwiema elektrodami.Napięcie łuku nie jest wysokie, ale prąd jest bardzo duży, a jego silny prąd jest utrzymywany przez dużą liczbę jonów odparowanych na elektrodzie, dzięki czemu na łuk łatwo wpływa otaczające pole magnetyczne.Kiedy między elektrodami tworzy się łuk, temperatura kolumny łuku może osiągnąć 3000-6000 K, co jest odpowiednie do wytapiania metali w wysokiej temperaturze.
Istnieją dwa rodzaje ogrzewania łukowego, bezpośrednie i pośrednie ogrzewanie łukowe.Prąd łuku bezpośredniego ogrzewania łukowego przechodzi bezpośrednio przez ogrzewany przedmiot, a podgrzewany obiekt musi być elektrodą lub ośrodkiem łuku.Prąd łuku pośredniego ogrzewania łukowego nie przepływa przez nagrzany przedmiot i jest ogrzewany głównie przez ciepło emitowane przez łuk.Charakterystyka ogrzewania łukowego to: wysoka temperatura łuku i skoncentrowana energia.Jednakże szum łuku jest duży, a jego charakterystyka woltoamperowa jest ujemną charakterystyką rezystancji (charakterystyka spadku).Aby zachować stabilność łuku podczas nagrzewania łuku, chwilowa wartość napięcia obwodu jest większa od wartości napięcia zajarzenia łuku, gdy prąd łuku chwilowo przekroczy zero, a także w celu ograniczenia prądu zwarciowego, rezystor o określonej wartości musi być podłączony szeregowo w obwodzie zasilania.
Ogrzewanie wiązką elektronów
Powierzchnia obiektu nagrzewa się poprzez bombardowanie jej powierzchni elektronami poruszającymi się z dużą prędkością pod wpływem pola elektrycznego.Głównym elementem ogrzewania wiązką elektronów jest generator wiązki elektronów, znany również jako działo elektronowe.Działo elektronowe składa się głównie z katody, kondensatora, anody, soczewki elektromagnetycznej i cewki odchylającej.Anoda jest uziemiona, katoda jest podłączona do ujemnego wysokiego położenia, skupiona wiązka ma zwykle ten sam potencjał co katoda, a pomiędzy katodą a anodą powstaje przyspieszające pole elektryczne.Elektrony emitowane przez katodę są rozpędzane do bardzo dużej prędkości pod wpływem przyspieszającego pola elektrycznego, skupianego przez soczewkę elektromagnetyczną, a następnie sterowane przez cewkę odchylającą, dzięki czemu wiązka elektronów jest kierowana w określonym kierunku w stronę nagrzanego obiektu. kierunek.
Zaletami ogrzewania wiązką elektronów są: (1) Kontrolując wartość prądu Ie wiązki elektronów, można łatwo i szybko zmieniać moc grzania;(2) Część nagrzewaną można dowolnie zmieniać lub obszar części bombardowanej wiązką elektronów można dowolnie regulować za pomocą soczewki elektromagnetycznej;Zwiększ gęstość mocy, aby materiał w bombardowanym miejscu natychmiast odparował.
Ogrzewanie na podczerwień
Wykorzystując promieniowanie podczerwone do napromieniania obiektów, po tym jak obiekt pochłonie promienie podczerwone, przekształca energię promieniowania w energię cieplną i jest podgrzewany.
Podczerwień to fala elektromagnetyczna.W widmie słonecznym, poza czerwonym końcem światła widzialnego, jest to niewidzialna energia promienista.W widmie elektromagnetycznym zakres długości fal promieni podczerwonych wynosi od 0,75 do 1000 mikronów, a zakres częstotliwości wynosi od 3 × 10 do 4 × 10 Hz.W zastosowaniach przemysłowych widmo podczerwieni jest często podzielone na kilka pasm: 0,75–3,0 mikrona to obszary bliskiej podczerwieni;3,0–6,0 mikronów to obszary średniej podczerwieni;6,0–15,0 mikronów to obszary dalekiej podczerwieni;15,0-1000 mikronów to obszary o bardzo dalekiej podczerwieni.Różne obiekty mają różną zdolność pochłaniania promieni podczerwonych, a nawet ten sam obiekt ma różne zdolności pochłaniania promieni podczerwonych o różnych długościach fal.Dlatego przy stosowaniu ogrzewania podczerwonego należy wybrać odpowiednie źródło promieniowania podczerwonego w zależności od rodzaju ogrzewanego obiektu, tak aby energia promieniowania była skoncentrowana w zakresie długości fal absorpcji ogrzewanego obiektu, aby uzyskać dobre ogrzewanie efekt.
Elektryczne ogrzewanie na podczerwień jest w rzeczywistości specjalną formą ogrzewania oporowego, to znaczy źródło promieniowania wykonane jest z materiałów takich jak wolfram, żelazo-nikiel lub stop niklowo-chromowy jako grzejnik.Po podłączeniu do prądu generuje promieniowanie cieplne w wyniku ogrzewania oporowego.Powszechnie stosowanymi elektrycznymi źródłami promieniowania podczerwonego są lampy (typ odbicia), lampy (typ rurki kwarcowej) i typy płyt (typy płaskie).Typ lampy to żarówka na podczerwień z włóknem wolframowym jako promiennikiem, a włókno wolframowe jest zamknięte w szklanej obudowie wypełnionej gazem obojętnym, podobnie jak zwykła żarówka oświetleniowa.Po zasileniu promiennik generuje ciepło (temperatura jest niższa niż w przypadku żarówek oświetlenia ogólnego), emitując w ten sposób dużą ilość promieni podczerwonych o długości fali około 1,2 mikrona.Jeśli na wewnętrznej ścianie szklanej skorupy pokryta jest warstwa odblaskowa, promienie podczerwone mogą być skoncentrowane i wypromieniowane w jednym kierunku, dlatego źródło promieniowania podczerwonego w postaci lampy nazywane jest również odblaskowym promiennikiem podczerwieni.Rura rurowego źródła promieniowania podczerwonego wykonana jest ze szkła kwarcowego z drutem wolframowym pośrodku, dlatego nazywana jest również promiennikiem podczerwieni z rurką kwarcową.Długość fali światła podczerwonego emitowanego przez typ lampy i typ lampy mieści się w zakresie od 0,7 do 3 mikronów, a temperatura pracy jest stosunkowo niska.Powierzchnia promieniowania płytowego źródła promieniowania podczerwonego jest płaską powierzchnią złożoną z płaskiej płyty oporowej.Przód płytki oporowej pokryty jest materiałem o dużym współczynniku odbicia, natomiast odwrotna strona pokryta jest materiałem o małym współczynniku odbicia, dzięki czemu większość energii cieplnej jest wypromieniowywana od przodu.Temperatura robocza tego typu blachy może sięgać ponad 1000 ℃ i może być stosowana do wyżarzania materiałów stalowych oraz spoin rur i zbiorników o dużej średnicy.
Ponieważ promienie podczerwone mają silną zdolność przenikania, są łatwo absorbowane przez przedmioty, a po ich zaabsorbowaniu natychmiast zamieniają się w energię cieplną;straty energii przed i po ogrzewaniu na podczerwień są niewielkie, temperatura jest łatwa do kontrolowania, a jakość ogrzewania jest wysoka.Dlatego zastosowanie ogrzewania na podczerwień rozwinęło się szybko.
Średnie ogrzewanie
Materiał izolacyjny jest podgrzewany przez pole elektryczne o wysokiej częstotliwości.Głównym obiektem grzewczym jest dielektryk.Kiedy dielektryk zostanie umieszczony w zmiennym polu elektrycznym, będzie wielokrotnie polaryzowany (pod wpływem pola elektrycznego powierzchnia lub wnętrze dielektryka będzie mieć równe i przeciwne ładunki), w ten sposób przekształcając energię elektryczną w polu elektrycznym w energia cieplna.
Częstotliwość pola elektrycznego wykorzystywanego do ogrzewania dielektrycznego jest bardzo wysoka.W pasmach średnich, krótkich i ultrakrótkich fal częstotliwość wynosi od kilkuset kiloherców do 300 MHz, co nazywa się średnim ogrzewaniem wysokiej częstotliwości.Jeśli jest wyższa niż 300 MHz i sięga pasma mikrofalowego, nazywa się to ogrzewaniem medium mikrofalowego.Zwykle ogrzewanie dielektryczne o wysokiej częstotliwości odbywa się w polu elektrycznym pomiędzy dwiema płytami polarnymi;podczas gdy mikrofalowe ogrzewanie dielektryczne odbywa się w falowodzie, wnęce rezonansowej lub pod napromienianiem pola promieniowania anteny mikrofalowej.
Gdy dielektryk jest podgrzewany w polu elektrycznym o wysokiej częstotliwości, moc elektryczna pochłonięta na jednostkę objętości wynosi P=0,566fEεrtgδ×10 (W/cm)
Jeśli wyrażone w kategoriach ciepła, będzie to:
H=1,33fEεrtgδ×10 (cal/s·cm)
gdzie f to częstotliwość pola elektrycznego o wysokiej częstotliwości, εr to względna przenikalność elektryczna dielektryka, δ to kąt strat dielektrycznych, a E to natężenie pola elektrycznego.Ze wzoru wynika, że moc elektryczna pochłonięta przez dielektryk z pola elektrycznego o wysokiej częstotliwości jest proporcjonalna do kwadratu natężenia pola elektrycznego E, częstotliwości f pola elektrycznego i kąta strat δ dielektryka .E i f zależą od przyłożonego pola elektrycznego, natomiast εr zależy od właściwości samego dielektryka.Dlatego też przedmiotami średniego ogrzewania są głównie substancje o dużych stratach medium.
W przypadku ogrzewania dielektrycznego, ponieważ ciepło jest generowane wewnątrz dielektryka (obiektu, który ma być ogrzewany), prędkość nagrzewania jest duża, sprawność cieplna jest wysoka, a ogrzewanie jest równomierne w porównaniu z innymi rodzajami ogrzewania zewnętrznego.
Ogrzewanie mediów może być stosowane w przemyśle do podgrzewania żeli termicznych, suchego zboża, papieru, drewna i innych materiałów włóknistych;może również podgrzewać tworzywa przed formowaniem, a także wulkanizować gumę i sklejać drewno, tworzywa sztuczne itp. Wybierając odpowiednią częstotliwość pola elektrycznego i urządzenie, możliwe jest podgrzanie samego kleju podczas podgrzewania sklejki, bez wpływu na samą sklejkę .W przypadku materiałów jednorodnych możliwe jest ogrzewanie masowe.
Jiangsu Weineng Electric Co., Ltd jest profesjonalnym producentem różnego rodzaju przemysłowych grzejników elektrycznych, wszystko jest dostosowane w naszej fabryce, czy możesz podzielić się swoimi szczegółowymi wymaganiami, a następnie możemy sprawdzić szczegóły i wykonać projekt dla Ciebie.
Kontakt: Lorena
Email: inter-market@wnheater.com
Telefon komórkowy: 0086 153 6641 6606 (identyfikator Wechat/Whatsapp)
Czas publikacji: 11 marca 2022 r