Verwarmingsmethode van elektrische verwarming

Elektrische verwarming is een internationaal populaire elektrische verwarmingsapparatuur.Het wordt gebruikt voor verwarming, warmtebehoud en verwarming van stromende vloeibare en gasvormige media.Wanneer het verwarmingsmedium onder druk door de verwarmingskamer van de elektrische verwarmer gaat, wordt het principe van vloeistofthermodynamica gebruikt om de enorme warmte die door het elektrische verwarmingselement wordt gegenereerd gelijkmatig weg te nemen, zodat de temperatuur van het verwarmde medium kan voldoen de technologische vereisten van de gebruiker.

Weerstand Verwarming

Gebruik het Joule-effect van elektrische stroom om elektrische energie om te zetten in thermische energie om objecten te verwarmen.Meestal verdeeld in directe weerstandsverwarming en indirecte weerstandsverwarming.De voedingsspanning van eerstgenoemde wordt rechtstreeks op het te verwarmen object toegepast, en wanneer er stroom vloeit, zal het te verwarmen object (zoals een elektrisch strijkijzer) opwarmen.Voorwerpen die direct resistief kunnen worden verwarmd, moeten geleiders zijn met een hoge weerstand.Omdat de warmte wordt gegenereerd door het verwarmde object zelf, behoort deze tot de interne verwarming en is het thermische rendement zeer hoog.Bij indirecte weerstandsverwarming zijn speciale legeringsmaterialen of niet-metalen materialen nodig om verwarmingselementen te maken, die warmte-energie genereren en deze via straling, convectie en geleiding naar het verwarmde object overbrengen.Omdat het te verwarmen object en het verwarmingselement in twee delen zijn verdeeld, zijn de soorten te verwarmen objecten over het algemeen niet beperkt en is de bediening eenvoudig.
Het materiaal dat wordt gebruikt voor het verwarmingselement van indirecte weerstandsverwarming vereist over het algemeen een hoge soortelijke weerstand, een kleine weerstandscoëfficiënt, kleine vervorming bij hoge temperatuur en niet gemakkelijk bros te worden.Veelgebruikte materialen zijn metalen materialen zoals een ijzer-aluminiumlegering, een nikkel-chroomlegering en niet-metalen materialen zoals siliciumcarbide en molybdeendisilicide.De werktemperatuur van metalen verwarmingselementen kan 1000 ~ 1500 ℃ bereiken, afhankelijk van het type materiaal;de werktemperatuur van niet-metalen verwarmingselementen kan 1500 ~ 1700 ℃ bereiken.Deze laatste is eenvoudig te installeren en kan worden vervangen door een hete oven, maar heeft tijdens het werken een spanningsregelaar nodig en de levensduur is korter dan die van gelegeerde verwarmingselementen.Het wordt over het algemeen gebruikt in ovens met hoge temperaturen, op plaatsen waar de temperatuur hoger is dan de toegestane werktemperatuur van metalen verwarmingselementen en bij enkele speciale gelegenheden.

Inductieverwarming

De geleider zelf wordt verwarmd door het thermische effect dat wordt gevormd door de geïnduceerde stroom (wervelstroom) die door de geleider wordt gegenereerd in het elektromagnetische wisselveld.Afhankelijk van de verschillende verwarmingsprocesvereisten omvat de frequentie van de wisselstroomvoeding die wordt gebruikt bij inductieverwarming de stroomfrequentie (50-60 Hz), de middenfrequentie (60-10.000 Hz) en de hoge frequentie (hoger dan 10.000 Hz).De netfrequentievoeding is een AC-voeding die veel in de industrie wordt gebruikt en het grootste deel van de netfrequentie ter wereld is 50 Hz.De spanning die door de netfrequentievoeding voor inductieverwarming op het inductieapparaat wordt toegepast, moet instelbaar zijn.Afhankelijk van het vermogen van de verwarmingsapparatuur en de capaciteit van het elektriciteitsnetwerk, kan een hoogspanningsvoeding (6-10 kV) worden gebruikt om stroom te leveren via een transformator;De verwarmingsapparatuur kan ook rechtstreeks op een laagspanningsnet van 380 volt worden aangesloten.
De middenfrequentievoeding maakt al lange tijd gebruik van de middenfrequentiegeneratorset.Het bestaat uit een middenfrequentiegenerator en een aandrijvende asynchrone motor.Het uitgangsvermogen van dergelijke eenheden ligt doorgaans in het bereik van 50 tot 1000 kilowatt.Met de ontwikkeling van vermogenselektronicatechnologie wordt er gebruik gemaakt van een middenfrequente voeding met een thyristoromvormer.Deze middenfrequente voeding maakt gebruik van een thyristor om eerst de wisselstroom met de voedingsfrequentie om te zetten in gelijkstroom en vervolgens de gelijkstroom om te zetten in wisselstroom met de vereiste frequentie.Vanwege het kleine formaat, het lichte gewicht, het geen geluid, de betrouwbare werking enz. van deze frequentieomzettingsapparatuur, heeft deze geleidelijk de middenfrequentiegeneratorset vervangen.
De hoogfrequente voeding maakt meestal gebruik van een transformator om de driefasige spanning van 380 volt te verhogen tot een hoge spanning van ongeveer 20.000 volt, en gebruikt vervolgens een thyristor of hoogspannings-siliciumgelijkrichter om de wisselstroom op de voedingsfrequentie gelijk te richten. en gebruik dan een elektronische oscillatorbuis om de vermogensfrequentie gelijk te richten.Gelijkstroom wordt omgezet in hoogfrequente wisselstroom met hoge spanning.Het uitgangsvermogen van hoogfrequente voedingsapparatuur varieert van tientallen kilowatt tot honderden kilowatt.
Voorwerpen die door inductie worden verwarmd, moeten geleiders zijn.Wanneer hoogfrequente wisselstroom door de geleider gaat, produceert de geleider een skin-effect, dat wil zeggen dat de stroomdichtheid op het oppervlak van de geleider groot is en de stroomdichtheid in het midden van de geleider klein.
Inductieverwarming kan het object als geheel en de oppervlaktelaag gelijkmatig verwarmen;het kan metaal ruiken;verander bij hoge frequentie de vorm van de verwarmingsspiraal (ook bekend als de inductor) en kan ook willekeurige lokale verwarming uitvoeren.

Boogverwarming

Gebruik de hoge temperatuur die door de boog wordt gegenereerd om het object te verwarmen.Boog is het fenomeen van gasontlading tussen twee elektroden.De spanning van de boog is niet hoog, maar de stroom is erg groot, en de sterke stroom wordt in stand gehouden door een groot aantal ionen die op de elektrode verdampen, zodat de boog gemakkelijk wordt beïnvloed door het omringende magnetische veld.Wanneer een boog tussen de elektroden wordt gevormd, kan de temperatuur van de boogkolom 3000-6000 K bereiken, wat geschikt is voor het smelten van metalen op hoge temperatuur.
Er zijn twee soorten boogverwarming: directe en indirecte boogverwarming.De boogstroom van directe boogverwarming gaat rechtstreeks door het te verwarmen object en het te verwarmen object moet een elektrode of medium van de boog zijn.De boogstroom bij indirecte boogverwarming gaat niet door het verwarmde object en wordt voornamelijk verwarmd door de warmte die door de boog wordt uitgestraald.De kenmerken van boogverwarming zijn: hoge boogtemperatuur en geconcentreerde energie.Het geluid van de boog is echter groot en de volt-ampère-karakteristieken ervan zijn negatieve weerstandskarakteristieken (valkarakteristieken).Om de stabiliteit van de boog te behouden wanneer de boog wordt verwarmd, is de momentane waarde van de circuitspanning groter dan de boogstartspanningswaarde wanneer de boogstroom onmiddellijk nul overschrijdt, en om de kortsluitstroom te beperken, in het stroomcircuit moet een weerstand met een bepaalde waarde in serie worden geschakeld.

Verwarming met elektronenbundels

Het oppervlak van het object wordt verwarmd door het oppervlak van het object te bombarderen met elektronen die met hoge snelheid bewegen onder invloed van een elektrisch veld.Het belangrijkste onderdeel voor het verwarmen van elektronenstralen is de elektronenbundelgenerator, ook wel bekend als het elektronenkanon.Het elektronenkanon bestaat hoofdzakelijk uit een kathode, condensor, anode, elektromagnetische lens en afbuigspoel.De anode is geaard, de kathode is verbonden met de negatieve hoge positie, de gefocusseerde straal bevindt zich meestal op hetzelfde potentiaal als de kathode en er wordt een versnellend elektrisch veld gevormd tussen de kathode en de anode.De door de kathode uitgezonden elektronen worden onder invloed van het versnellende elektrische veld tot een zeer hoge snelheid versneld, gefocusseerd door de elektromagnetische lens en vervolgens bestuurd door de afbuigspoel, zodat de elektronenbundel in een bepaalde richting op het verwarmde object wordt gericht. richting.
De voordelen van verwarming met elektronenbundels zijn: (1) Door de huidige waarde Ie van de elektronenbundel te regelen, kan het verwarmingsvermogen eenvoudig en snel worden gewijzigd;(2) Het verwarmde deel kan vrij worden gewijzigd of het gebied van het gebombardeerde deel door de elektronenbundel kan vrij worden aangepast met behulp van de elektromagnetische lens;Verhoog de vermogensdichtheid zodat het materiaal op het gebombardeerde punt onmiddellijk verdampt.

Infrarood verwarming

Door infraroodstraling te gebruiken om objecten uit te stralen, zet het object, nadat het infraroodstralen heeft geabsorbeerd, de stralingsenergie om in warmte-energie en wordt het verwarmd.
Infrarood is een elektromagnetische golf.In het zonnespectrum, buiten het rode uiteinde van zichtbaar licht, is het een onzichtbare stralingsenergie.In het elektromagnetische spectrum ligt het golflengtebereik van infraroodstralen tussen 0,75 en 1000 micron, en het frequentiebereik tussen 3 × 10 en 4 × 10 Hz.Bij industriële toepassingen wordt het infraroodspectrum vaak verdeeld in verschillende banden: 0,75-3,0 micron zijn nabij-infrarode gebieden;3,0-6,0 micron zijn midden-infraroodgebieden;6,0-15,0 micron zijn ver-infraroodgebieden;15,0-1000 micron zijn extreem ver-infrarode gebieden.Verschillende objecten hebben verschillende capaciteiten om infraroodstralen te absorberen, en zelfs hetzelfde object heeft verschillende capaciteiten om infraroodstralen van verschillende golflengten te absorberen.Daarom moet bij de toepassing van infraroodverwarming een geschikte infraroodstralingsbron worden geselecteerd op basis van het type verwarmde object, zodat de stralingsenergie wordt geconcentreerd in het absorptiegolflengtebereik van het verwarmde object, om een ​​goede verwarming te verkrijgen. effect.
Elektrische infraroodverwarming is eigenlijk een bijzondere vorm van weerstandsverwarming, dat wil zeggen dat een stralingsbron als radiator wordt gemaakt van materialen zoals wolfraam, ijzer-nikkel of nikkel-chroomlegering.Wanneer hij wordt geactiveerd, genereert hij warmtestraling vanwege zijn weerstandsverwarming.Algemeen gebruikte elektrische infraroodverwarmingsstralingsbronnen zijn het lamptype (reflectietype), het buistype (kwartsbuistype) en het plaattype (vlak type).Het lamptype is een infraroodlamp met een wolfraamgloeidraad als straler, en de wolfraamgloeidraad is opgesloten in een glazen omhulsel gevuld met inert gas, net als een gewone gloeilamp.Nadat de radiator is ingeschakeld, genereert deze warmte (de temperatuur is lager dan die van lampen voor algemene verlichting), waardoor een grote hoeveelheid infraroodstralen wordt uitgezonden met een golflengte van ongeveer 1,2 micron.Als op de binnenwand van de glazen schaal een reflecterende laag wordt aangebracht, kunnen de infraroodstralen worden geconcentreerd en in één richting worden uitgestraald. Daarom wordt de infraroodstralingsbron van het lamptype ook wel een reflecterende infraroodstraler genoemd.De buis van de infraroodstralingsbron van het buistype is gemaakt van kwartsglas met een wolfraamdraad in het midden, daarom wordt hij ook wel een infraroodstraler van het kwartsbuistype genoemd.De golflengte van het infraroodlicht dat wordt uitgezonden door het lamptype en het buistype ligt in het bereik van 0,7 tot 3 micron, en de werktemperatuur is relatief laag.Het stralingsoppervlak van de infraroodstralingsbron van het plaattype is een vlak oppervlak, dat is samengesteld uit een vlakke weerstandsplaat.De voorkant van de weerstandsplaat is bedekt met een materiaal met een grote reflectiecoëfficiënt, en de achterkant is bedekt met een materiaal met een kleine reflectiecoëfficiënt, zodat de meeste warmte-energie vanaf de voorkant wordt uitgestraald.De werktemperatuur van het plaattype kan meer dan 1000 ℃ bereiken en kan worden gebruikt voor het gloeien van staalmaterialen en lassen van buizen en containers met grote diameter.
Omdat infraroodstralen een sterk doordringend vermogen hebben, worden ze gemakkelijk door objecten geabsorbeerd, en zodra ze door objecten worden geabsorbeerd, worden ze onmiddellijk omgezet in warmte-energie;het energieverlies voor en na infraroodverwarming is klein, de temperatuur is eenvoudig te regelen en de verwarmingskwaliteit is hoog.Daarom heeft de toepassing van infraroodverwarming zich snel ontwikkeld.

Middelmatige verwarming

Het isolatiemateriaal wordt verwarmd door een hoogfrequent elektrisch veld.Het belangrijkste verwarmingsobject is het diëlektricum.Wanneer het diëlektricum in een elektrisch wisselveld wordt geplaatst, zal het herhaaldelijk worden gepolariseerd (onder invloed van het elektrische veld zal het oppervlak of de binnenkant van het diëlektricum gelijke en tegengestelde ladingen hebben), waardoor de elektrische energie in het elektrische veld wordt omgezet in Warmte energie.
De frequentie van het elektrische veld dat wordt gebruikt voor diëlektrische verwarming is zeer hoog.In de midden-, kortegolf- en ultrakortegolfbanden bedraagt ​​de frequentie enkele honderden kilohertz tot 300 MHz, wat hoogfrequente middenverwarming wordt genoemd.Als het hoger is dan 300 MHz en de microgolfband bereikt, wordt dit microgolfmediumverwarming genoemd.Gewoonlijk wordt hoogfrequente diëlektrische verwarming uitgevoerd in het elektrische veld tussen de twee polaire platen;terwijl diëlektrische microgolfverwarming wordt uitgevoerd in een golfgeleider, een resonantieholte of onder bestraling van het stralingsveld van een microgolfantenne.
Wanneer het diëlektricum wordt verwarmd in een hoogfrequent elektrisch veld, is het elektrische vermogen dat per volume-eenheid wordt geabsorbeerd P=0,566fEεrtgδ×10 (W/cm)
Als het wordt uitgedrukt in termen van warmte, zou dit zijn:
H=1,33fEεrtgδ×10 (cal/sec·cm)
waarbij f de frequentie is van het hoogfrequente elektrische veld, εr de relatieve permittiviteit van het diëlektricum is, δ de diëlektrische verlieshoek is en E de elektrische veldsterkte is.Uit de formule blijkt dat het elektrische vermogen dat door het diëlektricum wordt geabsorbeerd uit het hoogfrequente elektrische veld evenredig is met het kwadraat van de elektrische veldsterkte E, de frequentie f van het elektrische veld en de verlieshoek δ van het diëlektricum. .E en f worden bepaald door het aangelegde elektrische veld, terwijl εr afhangt van de eigenschappen van het diëlektricum zelf.Daarom zijn de objecten van gemiddelde verwarming voornamelijk stoffen met een groot gemiddeld verlies.
Bij diëlektrische verwarming is de verwarmingssnelheid hoog, omdat de warmte binnen het diëlektricum (het te verwarmen object) wordt gegenereerd, het thermisch rendement hoog en is de verwarming uniform in vergelijking met andere externe verwarming.
Mediaverwarming kan in de industrie worden gebruikt om thermische gels, droog graan, papier, hout en andere vezelmaterialen te verwarmen;het kan ook kunststoffen voorverwarmen vóór het vormen, evenals rubbervulkanisatie en verlijming van hout, kunststof, enz. Door de juiste elektrische veldfrequentie en apparaat te kiezen, is het mogelijk om alleen de lijm te verwarmen bij het verwarmen van het multiplex, zonder het multiplex zelf aan te tasten .Voor homogene materialen is bulkverwarming mogelijk.

Jiangsu Weineng Electric Co., Ltd is een professionele fabrikant van verschillende soorten industriële elektrische kachels, alles wordt op maat gemaakt in onze fabriek. Kunt u alstublieft uw gedetailleerde vereisten delen, dan kunnen we de details inchecken en het ontwerp voor u maken.

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


Posttijd: 11 maart 2022