介质加热
利用高频电场对绝缘材料进行加热。主要加热对象是电介质。电介质置于交变电场中,会被反复极化(电介质在电场作用下,其表面或内部出现等量而极性相反的电荷的现象),从而将电场中的电能转变成热能。
介质加热使用的电场频率很高。在中、短波和超短波波段内,频率为几百千赫到300兆赫,称为高频介质加热,若高于300兆赫,达到微波波段,则称为微波介质加热。通常高频介质加热是在两极板间的电场中进行的;而微波介质加热则是在波导、谐振腔或者在微波天线的辐射场照射下进行的。
电介质在高频电场中加热时,其单位体积内吸取的电功率为P=0.566fEεrtgδ×10(瓦/厘米)
如果用热量表示,则为:
H=1.33fEεrtgδ×10(卡/秒·厘米)
式中f为高频电场的频率,εr为电介质的相对介电常数,δ为电介质损耗角,E为电场强度。由公式可知,电介质从高频电场中吸取的电功率与电场强度E的平方、电场的频率f以及电介质的损耗角δ成正比。E和f由外加电场决定,而εr则取决于电介质本身的性质。所以介质加热的对象主要是介质损耗较大的物质。
介质加热由于热量产生在电介质(被加热物体)内部,因此与其他外部加热相比,加热速度快,热效率高,而且加热均匀。
介质加热在工业上可以加热热凝胶,烘干谷物、纸张、木材,以及其他纤维质材料;还可以对模制前塑料进行预热,以及橡胶硫化和木材、塑料等的粘合。选择适当的电场频率和装置,可以在加热胶合板时只加热粘合胶,而不影响胶合板本身。对于均质材料,可以进行整体加热。
空气加热器是主要对气体流进行加热的电加热设备。空气加热器的发热元件为不锈钢电加热管,加热器内腔设有多个折流板(导流板),引导气体流向,延长气体在内腔的滞留时间,从而使气体充分加热,使气体加热均匀,提高热交换效率。空气加热器的加热元件不锈钢加热管,是在无缝钢管内装入电热丝,空隙部分填满有良好导热性和绝缘性的氧化镁粉后缩管而成的。当电流通过高温电阻丝的时候,产生的热通过结晶氧化镁粉向加热管表面扩散,再传递到被加热空气中去,以达到加热的目的。
电锅炉的心脏
电锅炉电加热管是电锅炉的心脏,其性能好坏直接关系到电锅炉性能的好坏。电加热管一般选用管状形式,由金属不锈钢管、镍铬合金电热丝、引出棒、连接座和氧化镁填料等组成。一般情况下,电加热管使用寿命在10000-30000小时。电加热管的使用寿命主要取决于电加热管的材料,表面热负荷和用户的运行管理水平。电加热管为镍铬不锈钢管材,表面热负荷为6-9 W/cm2。此外,电加热管的额定电功率也是一个非常重要的性能指标。在额定工况下,根据国标规定,电功率偏差绝-对值不应大于5%。