電阻加熱:型別、優點和應用


什麼是電阻加熱?

當透過導體的電阻透過電流產生熱量時,稱為**電阻加熱 (ERH)**。這種電加熱方法基於**I2R**損耗的原理。如果‘P’是加熱電路中產生的電功率,‘t’是時間(以秒為單位),則產生的熱能為:

H = 0.24 pt 卡路里

功率P取決於電路中電流的大小。電源可以是任何合適的電壓和頻率的交流電或直流電。

電阻加熱的主要應用如下:

  • 乾燥

  • 陶瓷烘焙

  • 商業和家用烹飪

  • 金屬熱處理,如硬化、退火等。

電阻加熱可分為兩種型別:

  • 直接電阻加熱

  • 間接電阻加熱

直接電阻加熱

如果加熱電流直接透過被加熱的負載,則該加熱過程稱為直接電阻加熱

直接電阻加熱效率高,因為熱量是在負載本身產生的。負載可以是液體或塊狀物,兩個電極浸沒在負載中並連線到電源。

直接電阻加熱的一個主要應用是鹽浴爐,其工作溫度在 500 °C 到 1400 °C 之間。圖 1 顯示了一個浸沒電極式中溫鹽浴爐。

這些浴用於機械部件的熱處理,所涉及的工藝可以是硬化、回火、退火等。為此,需要控制浴的溫度及其化學成分,並將部件在浴中保持特定時間。

浴槽利用兩個電極之間的電源電壓,範圍從 5 V 到 20 V。為此,需要一種特殊型別的變壓器,該變壓器具有三相初級繞組和單相次級繞組。次級電壓的變化是透過初級側的空載分接開關進行的。

浴中使用的鹽在固態時大多是絕緣體,但在熔融狀態下則具有導電性。如果浴材料在固態下具有高導電性,則最好在電極之間撒一些不導電的粉末。增加高電阻可以防止短路。

直接電阻加熱的優點

直接電阻加熱的主要優點如下:

  • 直接電阻加熱效率非常高,因為不涉及熱量傳遞。

  • 直接電阻加熱可實現均勻加熱和高溫。

直接電阻加熱的應用

直接電阻加熱的應用如下:

  • 直接電阻加熱用於鹽浴爐。

  • 直接電阻加熱也用於熱水器等。

間接電阻加熱

當加熱電流透過加熱元件,並將熱量透過傳導、對流或輻射傳遞給被加熱的負載時,這種電加熱過程稱為間接電阻加熱

在這種情況下,熱量從加熱元件傳遞到負載,因此產生的總熱量永遠不可能全部傳遞。因此,間接電阻加熱的效率相對較低。

圖 2 顯示了間接電阻加熱的典型佈置。

間接電阻加熱的優點

間接電阻加熱的優點如下:

  • 間接電阻加熱可提供均勻的溫度。

  • 間接電阻加熱可以提供自動溫度控制。

間接電阻加熱的應用

間接電阻加熱的主要應用如下:

  • 家用電器,如房間加熱器、電熨斗等。

  • 浸沒式熱水器

  • 間接電阻加熱也用於各種型別的電阻爐。

更新於:2022年3月17日

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