Использование эффекта Джоуля тока для преобразования электрической энергии в тепловую для нагрева объектов
Оставить сообщение
Использование эффекта Джоуля тока для преобразования электрической энергии в тепловую для нагрева объектов
Обычно его разделяют на нагрев прямым сопротивлением и нагрев прямым сопротивлением. Напряжение питания первого подается непосредственно на нагреваемый объект. Когда ток истекает, сам нагретый объект (например, электронагревательная и гладильная машина) будет генерировать тепло. Объекты, которые можно нагревать напрямую за счет сопротивления, должны быть проводниками, но они должны иметь более высокое удельное электрическое сопротивление. Благодаря тому, что тепло генерируется от самого нагреваемого объекта и относится к внутреннему нагреву, тепловой КПД очень высок. Для прямого нагрева сопротивлением требуются нагревательные элементы, изготовленные из специального сплава или неметаллических материалов, которые генерируют тепловую энергию и передают ее нагретому объекту посредством излучения, конвекции и проводимости. Благодаря тому, что нагреваемый объект и нагревательный элемент разделены на две части, тип нагреваемого объекта, как правило, не ограничивается, а работа является краткой.
Материалы, используемые для нагревательных элементов с прямым нагревом сопротивлением, как правило, требуют высокого удельного электрического сопротивления, низкого температурного коэффициента сопротивления, минимальной деформации при высоких температурах и меньшей склонности к охрупчиванию. Обычно используемые металлические материалы включают железо-алюминиевые сплавы, никель-хромовые сплавы и неметаллические материалы, такие как карбид кремния и дисилицид молибдена. Рабочая температура металлических нагревательных элементов может достигать 1000-1500 градусов в зависимости от типа используемого материала; Рабочая температура неметаллических нагревательных элементов может достигать 1500-1700 градусов. Последнее оборудование удобно и может быть заменено горячей печью, но требует в процессе работы оборудования регулирования давления. Срок его службы короче, чем у сплавных нагревательных элементов, и он обычно используется в высокотемпературных печах, в местах, где температура превышает допустимую рабочую температуру металлических нагревательных элементов, а также в некоторых особых случаях.
индукционный нагрев
Тепловой эффект, вызванный индуцированным током (вихревым током), генерируемым проводником в переменном электромагнитном поле, заставляет сам проводник выделять тепло. В соответствии с различными требованиями к процессу нагрева частота источника переменного тока, выбранная для индукционного нагрева, включает в себя сетевую частоту (50-60 Гц), среднюю частоту (60-10000 Гц) и высокую частоту (выше 10 000 Гц). Источник питания промышленной частоты — это источник питания переменного тока, обычно используемый в промышленности, и подавляющее большинство частот сети в мире составляют 50 Гц. Напряжение, подаваемое источником питания, используемым для индукционного нагрева, на индукционное оборудование, должно быть регулируемым. В зависимости от мощности отопительного оборудования и мощности электросети для подачи питания через трансформатор может быть использован источник питания высокого напряжения (6-10 кВ); Отопительное оборудование также может быть напрямую подключено к низковольтной электросети напряжением 380 В.
Источник питания промежуточной частоты долгое время использовался для использования генераторных установок промежуточной частоты. Он состоит из генератора промежуточной частоты и приводного асинхронного двигателя. Выходная мощность агрегатов этого типа обычно колеблется от 50 до 1000 киловатт. С развитием техники силовой электроники стали использовать источники питания промежуточной частоты тиристорных преобразователей частоты. В этом источнике питания промежуточной частоты используются тиристоры, которые сначала преобразуют мощность переменного тока в мощность постоянного тока, а затем преобразуют мощность постоянного тока в мощность переменного тока желаемой частоты. Благодаря своим небольшим размерам, легкому весу, бесшумности и надежности работы этот тип оборудования для преобразования частоты постепенно заменил генераторные установки промежуточной частоты.
В высокочастотных источниках питания обычно сначала используется трансформатор для повышения трехфазного напряжения 380 вольт до высокого напряжения около 20000 вольт. Затем они используют тиристоры или компоненты высоковольтного кремниевого выпрямителя для преобразования мощности переменного тока в мощность постоянного тока, а затем используют электронные вибрационные трубки для преобразования мощности постоянного тока в высокочастотную мощность переменного тока высокого напряжения. Выходная мощность оборудования высокочастотного электропитания колеблется от десятков до сотен киловатт.
www.superbheater.com
