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    風電用電加熱器

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    電加熱器的加熱方式(1)

    發布日期:2018-07-13 作者: 點擊:

    電阻加熱

    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(如電加熱熨平機)便發熱??芍苯与娮杓訜岬奈矬w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。金屬發熱元件的至高工作溫度,根據材料種類可達1000~1500℃;非金屬發熱元件的至高工作溫度可達1500~1700℃。后者安裝方便,可熱爐更換,但它工作時需要調壓裝置,壽命比合金發熱元件短,一般用于高溫爐、溫度超過金屬材料發熱元件允許至高工作溫度的地方和某些特殊場合。

    感應加熱

    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,世界上絕大多數國度的工頻為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,已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。

    電弧加熱

    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。

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