電熱器

　　電熱器是將電能轉(zhuǎn)換成熱能的設(shè)備(轉(zhuǎn)換效率不一定是100%)，與原來(lái)傳統(tǒng)燃料發(fā)熱相比，具有清潔衛(wèi)生、沒(méi)有污染、熱效率高、方便控制和調(diào)節(jié)溫度的優(yōu)點(diǎn)，目前被廣泛應(yīng)用于日常生活中，如電飯鍋、電褥子、電烙鐵、電熱水器等等都是電熱器。

　　電熱器工作的原理是電流的熱效應(yīng)(電流通過(guò)各種導(dǎo)體時(shí)，使導(dǎo)體溫度升高的一種現(xiàn)象)，其根本是焦耳-楞次定律。

　　在電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，如果電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而沒(méi)有轉(zhuǎn)化為其他形式的能，那么，電熱就正好等于電功。這種情況下，焦耳定律也可以利用電功公式和歐姆定律推出。

　　電阻式電熱器是利用電流通過(guò)具有電阻的導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量來(lái)加熱的。由于電流通過(guò)導(dǎo)體要克服導(dǎo)體的阻力要做功，而能的轉(zhuǎn)化是靠做功來(lái)量度的，所以電流做多少功，就有多少電能轉(zhuǎn)化成熱能。電阻率大，一定線徑的電阻線就會(huì)源源不斷的發(fā)熱，從而產(chǎn)生熱效應(yīng)，這就是電熱器。

　　電熱器分類

　　電熱器都有一定的阻值，而它的電阻是又根據(jù)設(shè)定的功率來(lái)選用的，功率越大，總電阻就越小。 電熱絲的電阻率有一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶绻娮杪蔬^(guò)大過(guò)小，就需要很短或很長(zhǎng)、很細(xì)或很粗的電熱絲，這樣對(duì)大小功率的電熱器都有制造和使用的困難。

　　根據(jù)通電目的的不同，電熱器可以分為純電阻類和非純電阻類，其中，純電阻類電熱器通電的目的只用于發(fā)熱，非純電阻類電熱器是通電后電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能同時(shí)線圈散熱的電器，如電風(fēng)扇等，而非純電阻類又可以分為普通非純電阻熱點(diǎn)器和特殊非純電阻熱點(diǎn)器。

　　交流電路中如果只有電阻，這種電路就叫做純電阻電路，如電燈，電烙鐵，熨斗等等，只將電能轉(zhuǎn)化為熱能，其中電燈的光能是從發(fā)熱的熱量轉(zhuǎn)化而來(lái)，因此它們都是純電阻電路。

　　電加熱器

　　電加熱器是一種國(guó)際流行的電加熱設(shè)備。用于對(duì)流動(dòng)的液態(tài)、氣態(tài)介質(zhì)的升溫、保溫、加熱。當(dāng)加熱介質(zhì)在壓力作用下通過(guò)電加熱器加熱腔，采用流體熱力學(xué)原理均勻地帶走電熱元件工作中所產(chǎn)生的巨大熱量，使被加熱介質(zhì)溫度達(dá)到用戶工藝要求。

　　電加熱器用途

　　一、熱處理：各種金屬的局部或整體淬火、退火、回火、透熱;

　　二、熱 成 型 ：整件鍛打、局部鍛打、熱鐓、熱軋;

　　三、焊 接：各種金屬制品釬焊、各種刀具刀片、鋸片鋸齒的焊接、鋼管、銅管焊接、同種異種金屬焊接;

　　四、金屬熔煉：金、銀、銅、鐵、鋁等金屬的(真空)熔煉、鑄造成型及蒸發(fā)鍍膜;

　　五、高頻加熱機(jī)其它應(yīng)用：半導(dǎo)體單晶生長(zhǎng)、熱配合、瓶口熱封、牙膏皮熱封、粉末涂裝、金屬植入塑料。

　　防爆電加熱器原理

　　流體防爆電加熱器是一種消耗電能轉(zhuǎn)換為熱能，來(lái)對(duì)需加熱物料進(jìn)行加熱。在工作中低溫流體介質(zhì)通過(guò)管道在壓力作用下進(jìn)入其輸入口，沿著電加熱容器內(nèi)部特定換熱流道，運(yùn)用流體熱力學(xué)原理設(shè)計(jì)的路徑，帶走電熱元件工作中所產(chǎn)生的高溫?zé)崮芰?，使被加熱介質(zhì)溫度升高，電加熱器出口得到工藝要求的高溫介質(zhì)。

　　電加熱器內(nèi)部控制系統(tǒng)依據(jù)輸出口的溫度傳感器信號(hào)自動(dòng)調(diào)節(jié)電加熱器輸出功率，使輸出口的介質(zhì)溫度均勻;當(dāng)發(fā)熱元件超溫時(shí)，發(fā)熱元件的獨(dú)立的過(guò)熱保護(hù)裝置立即切斷加熱電源，避免加熱物料超溫引起結(jié)焦、變質(zhì)、碳化，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致發(fā)熱元件燒壞，有效延長(zhǎng)電加熱器使用壽命。

　　防爆電加熱器特點(diǎn)

　?、斌w積小、功率大：加熱器主要采用集束式管狀電熱元件

　?、矡犴憫?yīng)快、控溫精度高，綜合熱效率高。

　?、臣訜釡囟雀撸杭訜崞髟O(shè)計(jì)最高工作溫度可達(dá)850℃。

　?、唇橘|(zhì)出口溫度均勻，控溫精度高。

　?、祽?yīng)用范圍廣、適應(yīng)性強(qiáng)：該加熱器可適用于防爆或普通場(chǎng)合，防爆等級(jí)可達(dá)dⅡB級(jí)和C級(jí)，耐壓可達(dá)20MPa。

　?、秹勖L(zhǎng)、可靠性高：該加熱器采用特殊電熱材料制造，設(shè)計(jì)表面功率負(fù)荷低，并采用多重保護(hù)，使電加熱器安全性和壽命大大增加。

　　⒎可全自動(dòng)化控制：根據(jù)要求通過(guò)加熱器電路設(shè)計(jì)，可方便實(shí)現(xiàn)出口溫度、流量、壓力等參數(shù)自動(dòng)控制，并可與機(jī)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)。

　?、腹?jié)能效果顯著，電能產(chǎn)生的熱量幾乎100%傳給加熱介質(zhì)。

　　電加熱器加熱方式

　　電阻加熱

　　利用電流的焦耳效應(yīng)將電能轉(zhuǎn)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(dāng)有電流流過(guò)時(shí)，被加熱物體本身(如電加熱熨平機(jī))便發(fā)熱。可直接電阻加熱的物體必須是導(dǎo)體，但要有較高的電阻率。

　　由于熱量產(chǎn)生于被加熱物體本身，屬于內(nèi)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(fā)熱元件，由發(fā)熱元件產(chǎn)生熱能，通過(guò)輻射、對(duì)流和傳導(dǎo)等方式傳到被加熱物體上。由于被加熱物體和發(fā)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(jiǎn)便。

　　感應(yīng)加熱

　　利用導(dǎo)體處于交變電磁場(chǎng)中產(chǎn)生感應(yīng)電流(渦流)所形成的熱效應(yīng)使導(dǎo)體本身發(fā)熱。根據(jù)不同的加熱工藝要求，感應(yīng)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)。

　　感應(yīng)加熱的物體必須是導(dǎo)體。當(dāng)高頻交流電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體產(chǎn)生趨膚效應(yīng)，即導(dǎo)體表面電流密度大，導(dǎo)體中心電流密度小。

　　感應(yīng)加熱可對(duì)物體進(jìn)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(yīng)器)的形狀，還可進(jìn)行任意局部加熱。

　　電弧加熱

　　利用電弧產(chǎn)生的高溫加熱物體。電弧是兩電極間的氣體放電現(xiàn)象。電弧的電壓不高但電流很大，其強(qiáng)大的電流靠電極上蒸發(fā)的大量離子所維持，因而電弧易受周圍磁場(chǎng)的影響。當(dāng)電極間形成電弧時(shí)，電弧柱的溫度可達(dá)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(guò)被加熱物體，被加熱物體必須是電弧的一個(gè)電極或是媒質(zhì)。間接電弧加熱的電弧電流不通過(guò)被加熱物體，主要靠電弧輻射的熱量加熱。

　　電弧加熱的特點(diǎn)是：電弧溫度高，能量集中，煉鋼電弧爐溶池的表面功率可達(dá)560～1200千瓦/平方米。但電弧的噪聲大，其伏安特性為負(fù)阻特性(下降特性)。為了在電弧加熱時(shí)保持電弧的穩(wěn)定、在電弧電流瞬時(shí)過(guò)零時(shí)電路電壓的瞬時(shí)值大于起弧電壓值，同時(shí)為了限制短路電流，在電源回路中，必須串接一定數(shù)值的電阻器。

　　電子束加熱

　　利用在電場(chǎng)作用下高速運(yùn)動(dòng)的電子轟擊物體表面，使之被加熱。進(jìn)行電子束加熱的主要部件是電子束發(fā)生器，又稱電子槍。

　　電子槍主要由陰極、聚束極、陽(yáng)極、電磁透鏡和偏轉(zhuǎn)線圈等部分組成。陽(yáng)極接地，陰極接負(fù)高位，聚焦束通常和陰極同電位，陰極和陽(yáng)極之間形成加速電場(chǎng)。

　　紅外線加熱

　　利用紅外線輻射物體，物體吸收紅外線后，將輻射能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芏患訜帷?/p>

　　介質(zhì)加熱

　　利用高頻電場(chǎng)對(duì)絕緣材料進(jìn)行加熱。主要加熱對(duì)象是電介質(zhì)。電介質(zhì)置于交變電場(chǎng)中，會(huì)被反復(fù)極化(電介質(zhì)在電場(chǎng)作用下，其表面或內(nèi)部出現(xiàn)等量而極性相反的電荷的現(xiàn)象)，從而將電場(chǎng)中的電能轉(zhuǎn)變成熱能。

　　介質(zhì)加熱在工業(yè)上可以加熱熱凝膠，烘干谷物、紙張、木材，以及其他纖維質(zhì)材料;還可以對(duì)模制前塑料進(jìn)行預(yù)熱，以及橡膠硫化和木材、塑料等的粘合。選擇適當(dāng)?shù)碾妶?chǎng)頻率和裝置，可以在加熱膠合板時(shí)只加熱粘合膠，而不影響膠合板本身。對(duì)于均質(zhì)材料，可以進(jìn)行整體加熱。