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%)，與原來傳統(tǒng)燃料發(fā)熱相比，具有清潔衛(wèi)生、沒有污染、熱效率高、方便控制和調(diào)節(jié)溫度的優(yōu)點，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)(電流通過各種導(dǎo)體時，使導(dǎo)體溫度升高的一種現(xiàn)象)，其根本是焦耳-楞次定律。

　　在電流通過導(dǎo)體時，如果電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而沒有轉(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具有電阻的導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量來加熱的。由于電流通過導(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)定的功率來選用的，功率越大，總電阻就越小。 電熱絲的電阻率有一個適當(dāng)?shù)姆秶?，如果電阻率過大過小，就需要很短或很長、很細(xì)或很粗的電熱絲，這樣對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)化為機械能同時線圈散熱的電器，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器和特殊非純電阻熱點器。

　　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，因此它們都是純電阻電路。

　　電加熱器

　　電加熱器是一種國際流行的電加熱設(shè)備。用于對流動的液態(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、高頻加熱機其它應(yīng)用：半導(dǎo)體單晶生長、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，來對需加熱物料進行加熱。在工作中低溫流體介質(zhì)通過管道在壓力作用下進入其輸入口，沿著電加熱容器內(nèi)部特定換熱流道，運用流體熱力學(xué)原理設(shè)計的路徑，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自動調(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，發(fā)熱元件的獨立的過熱保護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)重時導(dǎo)致發(fā)熱元件燒壞，有效延長電加熱器使用壽命。

　　防爆電加熱器特點

　?、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)計最高工作溫度可達850℃。

　?、唇橘|(zhì)出口溫度均勻，控溫精度高。

　　⒌應(yīng)用范圍廣、適應(yīng)性強：該加熱器可適用于防爆或普通場合，防爆等級可達dⅡB級和C級，耐壓可達20MPa。

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

　?、房扇詣踊刂疲焊鶕?jù)要求通過加熱器電路設(shè)計，可方便實現(xiàn)出口溫度、流量、壓力等參數(shù)自動控制，并可與機算機聯(lián)網(wǎng)。

　　⒏節(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)有電流流過時，被加熱物體本身(如電加熱熨平機)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，通過輻射、對流和傳導(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，操作簡便。

　　感應(yīng)加熱

　　利用導(dǎo)體處于交變電磁場中產(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)高頻交流電流通過導(dǎo)體時，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(yīng)器)的形狀，還可進行任意局部加熱。

　　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的影響。當(dāng)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(zhì)。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(fù)阻特性(下降特性)。為了在電弧加熱時保持電弧的穩(wěn)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(shù)值的電阻器。

　　電子束加熱

　　利用在電場作用下高速運動的電子轟擊物體表面，使之被加熱。進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、陽極、電磁透鏡和偏轉(zhuǎn)線圈等部分組成。陽極接地，陰極接負(fù)高位，聚焦束通常和陰極同電位，陰極和陽極之間形成加速電場。

　　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

　　利用高頻電場對絕緣材料進行加熱。主要加熱對象是電介質(zhì)。電介質(zhì)置于交變電場中，會被反復(fù)極化(電介質(zhì)在電場作用下，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;還可以對模制前塑料進行預(yù)熱，以及橡膠硫化和木材、塑料等的粘合。選擇適當(dāng)?shù)碾妶鲱l率和裝置，可以在加熱膠合板時只加熱粘合膠，而不影響膠合板本身。對于均質(zhì)材料，可以進行整體加熱。