O aquecedor elétrico é um equipamento de aquecimento elétrico popular internacionalmente.É usado para aquecimento, preservação de calor e aquecimento de fluidos líquidos e gasosos.Quando o meio de aquecimento passa pela câmara de aquecimento do aquecedor elétrico sob a ação da pressão, o princípio da termodinâmica dos fluidos é usado para retirar uniformemente o enorme calor gerado pelo elemento de aquecimento elétrico, de modo que a temperatura do meio aquecido possa atender requisitos tecnológicos do usuário.
Aquecimento por resistência
Use o efeito Joule da corrente elétrica para converter energia elétrica em energia térmica para aquecer objetos.Geralmente dividido em aquecimento por resistência direta e aquecimento por resistência indireta.A tensão de alimentação do primeiro é aplicada diretamente ao objeto a ser aquecido e, quando há fluxo de corrente, o objeto a ser aquecido (como um ferro de aquecimento elétrico) aquecerá.Objetos que podem ser aquecidos diretamente de forma resistiva devem ser condutores com alta resistividade.Como o calor é gerado pelo próprio objeto aquecido, ele pertence ao aquecimento interno e a eficiência térmica é muito alta.O aquecimento por resistência indireta requer materiais de liga especiais ou materiais não metálicos para fabricar elementos de aquecimento, que geram energia térmica e a transmitem ao objeto aquecido por meio de radiação, convecção e condução.Como o objeto a ser aquecido e o elemento de aquecimento são divididos em duas partes, os tipos de objetos a serem aquecidos geralmente não são limitados e a operação é simples.
O material usado para o elemento de aquecimento de aquecimento por resistência indireta geralmente requer alta resistividade, pequeno coeficiente de resistência de temperatura, pequena deformação em alta temperatura e não é fácil de fragilizar.Comumente usados são materiais metálicos, como liga de ferro-alumínio, liga de níquel-cromo e materiais não metálicos, como carboneto de silício e dissilicieto de molibdênio.A temperatura de trabalho dos elementos de aquecimento metálicos pode atingir 1000 ~ 1500 ℃ de acordo com o tipo de material;a temperatura de trabalho dos elementos de aquecimento não metálicos pode atingir 1500 ~ 1700 ℃.Este último é fácil de instalar e pode ser substituído por um forno quente, mas necessita de um regulador de tensão para funcionar e sua vida útil é menor que a dos elementos de aquecimento de liga.Geralmente é usado em fornos de alta temperatura, locais onde a temperatura excede a temperatura de trabalho permitida de elementos de aquecimento metálicos e algumas ocasiões especiais.
Aquecimento por indução
O próprio condutor é aquecido pelo efeito térmico formado pela corrente induzida (corrente parasita) gerada pelo condutor no campo eletromagnético alternado.De acordo com os diferentes requisitos do processo de aquecimento, a frequência da fonte de alimentação CA usada no aquecimento por indução inclui frequência de energia (50-60 Hz), frequência intermediária (60-10.000 Hz) e alta frequência (superior a 10.000 Hz).A fonte de alimentação de frequência de energia é uma fonte de alimentação CA comumente usada na indústria, e a maior parte da frequência de energia no mundo é de 50 Hz.A tensão aplicada ao dispositivo de indução pela fonte de alimentação de frequência elétrica para aquecimento por indução deve ser ajustável.De acordo com a potência do equipamento de aquecimento e a capacidade da rede de alimentação, uma fonte de alimentação de alta tensão (6-10 kV) pode ser utilizada para fornecer energia através de um transformador;o equipamento de aquecimento também pode ser conectado diretamente a uma rede elétrica de baixa tensão de 380 volts.
A fonte de alimentação de frequência intermediária usa o grupo gerador de frequência intermediária há muito tempo.Consiste em um gerador de frequência intermediária e um motor assíncrono de acionamento.A potência de saída de tais unidades está geralmente na faixa de 50 a 1.000 quilowatts.Com o desenvolvimento da tecnologia eletrônica de potência, a fonte de alimentação de frequência intermediária do inversor tiristor tem sido usada.Esta fonte de alimentação de frequência intermediária usa um tiristor para primeiro converter a corrente alternada de frequência de energia em corrente contínua e, em seguida, converter a corrente contínua em corrente alternada da frequência necessária.Devido ao tamanho pequeno, peso leve, ausência de ruído, operação confiável, etc. deste equipamento de conversão de frequência, ele substituiu gradualmente o conjunto gerador de frequência intermediária.
A fonte de alimentação de alta frequência geralmente usa um transformador para aumentar a tensão trifásica de 380 volts para uma alta tensão de cerca de 20.000 volts e, em seguida, usa um tiristor ou retificador de silício de alta tensão para retificar a corrente alternada de frequência de energia em corrente contínua, e então use um tubo oscilador eletrônico para retificar a frequência de energia.A corrente contínua é convertida em corrente alternada de alta frequência e alta tensão.A potência de saída do equipamento de fonte de alimentação de alta frequência varia de dezenas de quilowatts a centenas de quilowatts.
Objetos aquecidos por indução devem ser condutores.Quando a corrente alternada de alta frequência passa pelo condutor, o condutor produz um efeito pelicular, ou seja, a densidade de corrente na superfície do condutor é grande e a densidade de corrente no centro do condutor é pequena.
O aquecimento por indução pode aquecer uniformemente o objeto como um todo e a camada superficial;pode cheirar metal;em alta frequência, altera o formato da bobina de aquecimento (também conhecida como indutor) e também pode realizar aquecimento local arbitrário.
Aquecimento de arco
Use a alta temperatura gerada pelo arco para aquecer o objeto.Arco é o fenômeno de descarga de gás entre dois eletrodos.A tensão do arco não é alta, mas a corrente é muito grande, e sua forte corrente é mantida por um grande número de íons evaporados no eletrodo, de modo que o arco é facilmente afetado pelo campo magnético circundante.Quando um arco é formado entre os eletrodos, a temperatura da coluna do arco pode atingir 3.000-6.000 K, o que é adequado para fundição de metais em alta temperatura.
Existem dois tipos de aquecimento por arco: aquecimento por arco direto e indireto.A corrente do arco de aquecimento direto do arco passa diretamente pelo objeto a ser aquecido, e o objeto a ser aquecido deve ser um eletrodo ou meio do arco.A corrente do arco de aquecimento indireto do arco não passa pelo objeto aquecido e é aquecida principalmente pelo calor irradiado pelo arco.As características do aquecimento por arco são: alta temperatura do arco e energia concentrada.No entanto, o ruído do arco é grande e suas características volt-ampere são características de resistência negativa (características de queda).Para manter a estabilidade do arco quando o arco é aquecido, o valor instantâneo da tensão do circuito é maior que o valor da tensão de partida do arco quando a corrente do arco cruza instantaneamente zero, e para limitar a corrente de curto-circuito, um resistor de determinado valor deve ser conectado em série no circuito de potência.
Aquecimento por feixe de elétrons
A superfície do objeto é aquecida bombardeando a superfície do objeto com elétrons movendo-se em alta velocidade sob a ação de um campo elétrico.O principal componente do aquecimento por feixe de elétrons é o gerador de feixe de elétrons, também conhecido como canhão de elétrons.O canhão de elétrons é composto principalmente de cátodo, condensador, ânodo, lente eletromagnética e bobina de deflexão.O ânodo é aterrado, o cátodo é conectado à posição negativa alta, o feixe focado geralmente está no mesmo potencial que o cátodo e um campo elétrico acelerado é formado entre o cátodo e o ânodo.Os elétrons emitidos pelo cátodo são acelerados a uma velocidade muito alta sob a ação do campo elétrico acelerado, focado pela lente eletromagnética e depois controlado pela bobina de deflexão, de modo que o feixe de elétrons seja direcionado para o objeto aquecido em um determinado direção.
As vantagens do aquecimento por feixe de elétrons são: (1) Ao controlar o valor da corrente Ie do feixe de elétrons, a potência de aquecimento pode ser alterada de forma fácil e rápida;(2) A parte aquecida pode ser alterada livremente ou a área da parte bombardeada pelo feixe de elétrons pode ser ajustada livremente usando lentes eletromagnéticas;Aumente a densidade de potência para que o material no ponto bombardeado evapore instantaneamente.
Aquecimento infravermelho
Usando radiação infravermelha para irradiar objetos, depois que o objeto absorve os raios infravermelhos, ele converte a energia radiante em energia térmica e é aquecido.
O infravermelho é uma onda eletromagnética.No espectro solar, fora da extremidade vermelha da luz visível, é uma energia radiante invisível.No espectro eletromagnético, a faixa de comprimento de onda dos raios infravermelhos está entre 0,75 e 1000 mícrons, e a faixa de frequência está entre 3 × 10 e 4 × 10 Hz.Em aplicações industriais, o espectro infravermelho é frequentemente dividido em várias bandas: 0,75-3,0 mícrons são regiões do infravermelho próximo;3,0-6,0 mícrons são regiões do infravermelho médio;6,0-15,0 mícrons são regiões do infravermelho distante;15,0-1000 mícrons são regiões do infravermelho extremamente distante.Diferentes objetos têm diferentes capacidades para absorver raios infravermelhos, e até mesmo o mesmo objeto tem diferentes capacidades para absorver raios infravermelhos de diferentes comprimentos de onda.Portanto, na aplicação do aquecimento infravermelho, uma fonte de radiação infravermelha adequada deve ser selecionada de acordo com o tipo de objeto aquecido, de modo que a energia da radiação seja concentrada na faixa de comprimento de onda de absorção do objeto aquecido, de modo a obter um bom aquecimento efeito.
O aquecimento elétrico infravermelho é na verdade uma forma especial de aquecimento por resistência, ou seja, uma fonte de radiação é feita de materiais como tungstênio, ferro-níquel ou liga de níquel-cromo como radiador.Quando energizado, gera radiação térmica devido ao seu aquecimento por resistência.As fontes de radiação de aquecimento infravermelho elétrico comumente usadas são tipo lâmpada (tipo reflexão), tipo tubo (tipo tubo de quartzo) e tipo placa (tipo planar).O tipo de lâmpada é uma lâmpada infravermelha com um filamento de tungstênio como radiador, e o filamento de tungstênio é selado em um invólucro de vidro cheio de gás inerte, como uma lâmpada comum.Depois de energizado, o radiador gera calor (a temperatura é inferior à das lâmpadas de iluminação geral), emitindo assim uma grande quantidade de raios infravermelhos com comprimento de onda de cerca de 1,2 mícron.Se uma camada reflexiva for revestida na parede interna do invólucro de vidro, os raios infravermelhos podem ser concentrados e irradiados em uma direção, de modo que a fonte de radiação infravermelha do tipo lâmpada também é chamada de radiador infravermelho reflexivo.O tubo da fonte de radiação infravermelha do tipo tubo é feito de vidro de quartzo com um fio de tungstênio no meio, por isso também é chamado de radiador infravermelho do tipo tubo de quartzo.O comprimento de onda da luz infravermelha emitida pelo tipo de lâmpada e pelo tipo de tubo está na faixa de 0,7 a 3 mícrons e a temperatura de trabalho é relativamente baixa.A superfície de radiação da fonte de radiação infravermelha tipo placa é uma superfície plana, composta por uma placa de resistência plana.A parte frontal da placa de resistência é revestida com um material com grande coeficiente de reflexão, e o verso é revestido com um material com pequeno coeficiente de reflexão, de modo que a maior parte da energia térmica é irradiada pela frente.A temperatura de trabalho do tipo placa pode atingir mais de 1000 ℃ e pode ser usada para recozimento de materiais de aço e soldas de tubos e recipientes de grande diâmetro.
Como os raios infravermelhos têm forte capacidade de penetração, eles são facilmente absorvidos pelos objetos e, uma vez absorvidos pelos objetos, são imediatamente convertidos em energia térmica;a perda de energia antes e depois do aquecimento infravermelho é pequena, a temperatura é fácil de controlar e a qualidade do aquecimento é alta.Portanto, a aplicação do aquecimento infravermelho desenvolveu-se rapidamente.
Aquecimento Médio
O material isolante é aquecido por um campo elétrico de alta frequência.O principal objeto de aquecimento é o dielétrico.Quando o dielétrico é colocado em um campo elétrico alternado, ele será polarizado repetidamente (sob a ação do campo elétrico, a superfície ou interior do dielétrico terá cargas iguais e opostas), convertendo assim a energia elétrica no campo elétrico em energia termica.
A frequência do campo elétrico utilizado para aquecimento dielétrico é muito alta.Nas bandas médias, de ondas curtas e de ondas ultracurtas, a frequência é de várias centenas de quilohertz a 300 MHz, o que é chamado de aquecimento médio de alta frequência.Se for superior a 300 MHz e atingir a banda de micro-ondas, é denominado aquecimento médio de micro-ondas.Normalmente, o aquecimento dielétrico de alta frequência é realizado no campo elétrico entre as duas placas polares;enquanto o aquecimento dielétrico de micro-ondas é realizado em um guia de ondas, uma cavidade ressonante ou sob a irradiação do campo de radiação de uma antena de micro-ondas.
Quando o dielétrico é aquecido em um campo elétrico de alta frequência, a potência elétrica absorvida por unidade de volume é P=0,566fEεrtgδ×10 (W/cm)
Se expresso em termos de calor, seria:
H=1,33fEεrtgδ×10 (cal/seg·cm)
onde f é a frequência do campo elétrico de alta frequência, εr é a permissividade relativa do dielétrico, δ é o ângulo de perda dielétrica e E é a intensidade do campo elétrico.Pode-se ver pela fórmula que a energia elétrica absorvida pelo dielétrico do campo elétrico de alta frequência é proporcional ao quadrado da intensidade do campo elétrico E, à frequência f do campo elétrico e ao ângulo de perda δ do dielétrico .E e f são determinados pelo campo elétrico aplicado, enquanto εr depende das propriedades do próprio dielétrico.Portanto, os objetos de aquecimento médio são principalmente substâncias com grandes perdas médias.
No aquecimento dielétrico, como o calor é gerado dentro do dielétrico (objeto a ser aquecido), a velocidade de aquecimento é rápida, a eficiência térmica é alta e o aquecimento é uniforme em comparação com outros aquecimentos externos.
O aquecimento de meios pode ser usado na indústria para aquecer géis térmicos, grãos secos, papel, madeira e outros materiais fibrosos;também pode pré-aquecer plásticos antes da moldagem, bem como vulcanização de borracha e colagem de madeira, plástico, etc. Ao escolher a frequência e o dispositivo do campo elétrico adequados, é possível aquecer apenas o adesivo ao aquecer o compensado, sem afetar o próprio compensado .Para materiais homogêneos, é possível o aquecimento em massa.
Jiangsu Weineng Electric Co., Ltd é fabricante profissional de vários tipos de aquecedor elétrico industrial, tudo é personalizado em nossa fábrica, você poderia, por favor, compartilhar seus requisitos detalhados, então podemos verificar os detalhes e fazer o design para você.
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Horário da postagem: 11 de março de 2022