विद्युत हीटर की तापन विधि

इलेक्ट्रिक हीटर एक अंतरराष्ट्रीय लोकप्रिय इलेक्ट्रिक हीटिंग उपकरण है।इसका उपयोग गर्म करने, गर्मी संरक्षण और बहते तरल और गैसीय मीडिया को गर्म करने के लिए किया जाता है।जब ताप माध्यम दबाव की क्रिया के तहत विद्युत हीटर के ताप कक्ष से गुजरता है, तो विद्युत ताप तत्व द्वारा उत्पन्न भारी गर्मी को समान रूप से दूर करने के लिए द्रव थर्मोडायनामिक्स के सिद्धांत का उपयोग किया जाता है, ताकि गर्म माध्यम का तापमान पूरा हो सके उपयोगकर्ता की तकनीकी आवश्यकताएँ।

प्रतिरोध ताप

वस्तुओं को गर्म करने के लिए विद्युत ऊर्जा को तापीय ऊर्जा में परिवर्तित करने के लिए विद्युत धारा के जूल प्रभाव का उपयोग करें।आमतौर पर प्रत्यक्ष प्रतिरोध ताप और अप्रत्यक्ष प्रतिरोध ताप में विभाजित किया जाता है।पूर्व की बिजली आपूर्ति वोल्टेज सीधे गर्म की जाने वाली वस्तु पर लागू होती है, और जब करंट प्रवाहित होता है, तो गर्म की जाने वाली वस्तु (जैसे कि इलेक्ट्रिक हीटिंग आयरन) गर्म हो जाएगी।जिन वस्तुओं को सीधे प्रतिरोधक रूप से गर्म किया जा सकता है, वे उच्च प्रतिरोधकता वाले कंडक्टर होने चाहिए।चूँकि ऊष्मा गर्म वस्तु से ही उत्पन्न होती है, यह आंतरिक ताप से संबंधित है, और तापीय क्षमता बहुत अधिक है।अप्रत्यक्ष प्रतिरोध हीटिंग को हीटिंग तत्व बनाने के लिए विशेष मिश्र धातु सामग्री या गैर-धातु सामग्री की आवश्यकता होती है, जो गर्मी ऊर्जा उत्पन्न करती है और इसे विकिरण, संवहन और चालन के माध्यम से गर्म वस्तु तक पहुंचाती है।चूँकि गर्म की जाने वाली वस्तु और हीटिंग तत्व को दो भागों में विभाजित किया जाता है, गर्म की जाने वाली वस्तुओं के प्रकार आम तौर पर सीमित नहीं होते हैं, और ऑपरेशन सरल होता है।
अप्रत्यक्ष प्रतिरोध हीटिंग के हीटिंग तत्व के लिए उपयोग की जाने वाली सामग्री को आम तौर पर उच्च प्रतिरोधकता, प्रतिरोध के छोटे तापमान गुणांक, उच्च तापमान पर छोटे विरूपण और आसानी से भंगुर नहीं होने की आवश्यकता होती है।आमतौर पर धातु सामग्री जैसे लौह-एल्यूमीनियम मिश्र धातु, निकल-क्रोमियम मिश्र धातु, और गैर-धातु सामग्री जैसे सिलिकॉन कार्बाइड और मोलिब्डेनम डिसिलिसाइड का उपयोग किया जाता है।सामग्री के प्रकार के अनुसार धातु हीटिंग तत्वों का कार्य तापमान 1000 ~ 1500 ℃ तक पहुंच सकता है;गैर-धातु हीटिंग तत्वों का कार्य तापमान 1500 ~ 1700 ℃ तक पहुंच सकता है।उत्तरार्द्ध को स्थापित करना आसान है और इसे गर्म भट्ठी द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है, लेकिन काम करते समय इसे वोल्टेज नियामक की आवश्यकता होती है, और इसका जीवन मिश्र धातु हीटिंग तत्वों की तुलना में कम होता है।इसका उपयोग आमतौर पर उच्च तापमान वाली भट्टियों में किया जाता है, ऐसे स्थानों पर जहां तापमान धातु हीटिंग तत्वों के स्वीकार्य कार्य तापमान से अधिक होता है और कुछ विशेष अवसरों पर।

प्रेरण ऊष्मन

कंडक्टर स्वयं वैकल्पिक विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र में कंडक्टर द्वारा उत्पन्न प्रेरित धारा (एडी करंट) द्वारा उत्पन्न थर्मल प्रभाव से गर्म होता है।विभिन्न हीटिंग प्रक्रिया आवश्यकताओं के अनुसार, इंडक्शन हीटिंग में उपयोग की जाने वाली एसी बिजली आपूर्ति की आवृत्ति में पावर आवृत्ति (50-60 हर्ट्ज), मध्यवर्ती आवृत्ति (60-10000 हर्ट्ज) और उच्च आवृत्ति (10000 हर्ट्ज से अधिक) शामिल हैं।बिजली आवृत्ति बिजली आपूर्ति एक एसी बिजली आपूर्ति है जो आमतौर पर उद्योग में उपयोग की जाती है, और दुनिया में अधिकांश बिजली आवृत्ति 50 हर्ट्ज है।इंडक्शन हीटिंग के लिए बिजली आवृत्ति बिजली आपूर्ति द्वारा इंडक्शन डिवाइस पर लागू वोल्टेज समायोज्य होना चाहिए।हीटिंग उपकरण की शक्ति और बिजली आपूर्ति नेटवर्क की क्षमता के अनुसार, ट्रांसफार्मर के माध्यम से बिजली की आपूर्ति के लिए एक उच्च वोल्टेज बिजली आपूर्ति (6-10 केवी) का उपयोग किया जा सकता है;हीटिंग उपकरण को सीधे 380-वोल्ट लो-वोल्टेज पावर ग्रिड से भी जोड़ा जा सकता है।
मध्यवर्ती आवृत्ति बिजली आपूर्ति में लंबे समय से मध्यवर्ती आवृत्ति जनरेटर सेट का उपयोग किया जाता है।इसमें एक मध्यवर्ती आवृत्ति जनरेटर और एक ड्राइविंग एसिंक्रोनस मोटर शामिल है।ऐसी इकाइयों की उत्पादन शक्ति आम तौर पर 50 से 1000 किलोवाट की सीमा में होती है।पावर इलेक्ट्रॉनिक प्रौद्योगिकी के विकास के साथ, थाइरिस्टर इन्वर्टर मध्यवर्ती आवृत्ति बिजली आपूर्ति का उपयोग किया गया है।यह मध्यवर्ती आवृत्ति बिजली आपूर्ति पहले बिजली आवृत्ति प्रत्यावर्ती धारा को प्रत्यक्ष धारा में परिवर्तित करने के लिए एक थाइरिस्टर का उपयोग करती है, और फिर प्रत्यक्ष धारा को आवश्यक आवृत्ति के प्रत्यावर्ती धारा में परिवर्तित करती है।इस आवृत्ति रूपांतरण उपकरण के छोटे आकार, हल्के वजन, कोई शोर नहीं, विश्वसनीय संचालन आदि के कारण, इसने धीरे-धीरे मध्यवर्ती आवृत्ति जनरेटर सेट को बदल दिया है।
उच्च-आवृत्ति बिजली आपूर्ति आमतौर पर तीन-चरण 380 वोल्ट वोल्टेज को लगभग 20,000 वोल्ट के उच्च वोल्टेज तक बढ़ाने के लिए एक ट्रांसफार्मर का उपयोग करती है, और फिर विद्युत आवृत्ति प्रत्यावर्ती धारा को प्रत्यक्ष धारा में सुधारने के लिए एक थाइरिस्टर या उच्च-वोल्टेज सिलिकॉन रेक्टिफायर का उपयोग करती है, और फिर बिजली आवृत्ति को सुधारने के लिए एक इलेक्ट्रॉनिक ऑसिलेटर ट्यूब का उपयोग करें।प्रत्यक्ष धारा को उच्च आवृत्ति, उच्च वोल्टेज प्रत्यावर्ती धारा में परिवर्तित किया जाता है।उच्च-आवृत्ति बिजली आपूर्ति उपकरण की उत्पादन शक्ति दसियों किलोवाट से लेकर सैकड़ों किलोवाट तक होती है।
प्रेरण द्वारा गर्म की गई वस्तुएँ चालक होनी चाहिए।जब उच्च-आवृत्ति प्रत्यावर्ती धारा कंडक्टर से होकर गुजरती है, तो कंडक्टर एक त्वचा प्रभाव पैदा करता है, अर्थात, कंडक्टर की सतह पर वर्तमान घनत्व बड़ा होता है, और कंडक्टर के केंद्र में वर्तमान घनत्व छोटा होता है।
इंडक्शन हीटिंग वस्तु को संपूर्ण और सतह परत के रूप में समान रूप से गर्म कर सकता है;यह धातु को गला सकता है;उच्च आवृत्ति में, हीटिंग कॉइल (जिसे प्रारंभ करनेवाला भी कहा जाता है) का आकार बदलें, और मनमाने ढंग से स्थानीय हीटिंग भी कर सकते हैं।

आर्क हीटिंग

वस्तु को गर्म करने के लिए चाप द्वारा उत्पन्न उच्च तापमान का उपयोग करें।आर्क दो इलेक्ट्रोडों के बीच गैस डिस्चार्ज की घटना है।चाप का वोल्टेज अधिक नहीं है लेकिन करंट बहुत बड़ा है, और इसकी मजबूत धारा इलेक्ट्रोड पर वाष्पित बड़ी संख्या में आयनों द्वारा बनाए रखी जाती है, इसलिए चाप आसपास के चुंबकीय क्षेत्र से आसानी से प्रभावित होता है।जब इलेक्ट्रोड के बीच एक चाप बनता है, तो चाप स्तंभ का तापमान 3000-6000K तक पहुंच सकता है, जो धातुओं के उच्च तापमान गलाने के लिए उपयुक्त है।
आर्क हीटिंग दो प्रकार के होते हैं, प्रत्यक्ष और अप्रत्यक्ष आर्क हीटिंग।प्रत्यक्ष चाप हीटिंग का आर्क करंट सीधे गर्म की जाने वाली वस्तु से होकर गुजरता है, और गर्म की जाने वाली वस्तु चाप का एक इलेक्ट्रोड या माध्यम होना चाहिए।अप्रत्यक्ष चाप हीटिंग का आर्क करंट गर्म वस्तु से होकर नहीं गुजरता है, और मुख्य रूप से चाप द्वारा उत्सर्जित गर्मी से गर्म होता है।आर्क हीटिंग की विशेषताएं हैं: उच्च आर्क तापमान और केंद्रित ऊर्जा।हालाँकि, चाप का शोर बड़ा है, और इसकी वोल्ट-एम्पीयर विशेषताएँ नकारात्मक प्रतिरोध विशेषताएँ (ड्रॉप विशेषताएँ) हैं।आर्क को गर्म करने पर आर्क की स्थिरता बनाए रखने के लिए, जब आर्क करंट तुरंत शून्य को पार कर जाता है, तो सर्किट वोल्टेज का तात्कालिक मान आर्क-स्टार्टिंग वोल्टेज मान से अधिक होता है, और शॉर्ट-सर्किट करंट को सीमित करने के लिए, पावर सर्किट में एक निश्चित मान का अवरोधक श्रृंखला में जुड़ा होना चाहिए।

इलेक्ट्रॉन बीम तापन

विद्युत क्षेत्र की क्रिया के तहत उच्च गति से चलने वाले इलेक्ट्रॉनों द्वारा वस्तु की सतह पर बमबारी करके वस्तु की सतह को गर्म किया जाता है।इलेक्ट्रॉन बीम हीटिंग के लिए मुख्य घटक इलेक्ट्रॉन बीम जनरेटर है, जिसे इलेक्ट्रॉन गन के रूप में भी जाना जाता है।इलेक्ट्रॉन गन मुख्य रूप से कैथोड, कंडेनसर, एनोड, इलेक्ट्रोमैग्नेटिक लेंस और डिफ्लेक्शन कॉइल से बनी होती है।एनोड को ग्राउंड किया जाता है, कैथोड नकारात्मक उच्च स्थिति से जुड़ा होता है, केंद्रित बीम आमतौर पर कैथोड के समान क्षमता पर होता है, और कैथोड और एनोड के बीच एक त्वरित विद्युत क्षेत्र बनता है।कैथोड द्वारा उत्सर्जित इलेक्ट्रॉनों को त्वरित विद्युत क्षेत्र की कार्रवाई के तहत बहुत तेज गति से त्वरित किया जाता है, विद्युत चुम्बकीय लेंस द्वारा केंद्रित किया जाता है, और फिर विक्षेपण कुंडल द्वारा नियंत्रित किया जाता है, ताकि इलेक्ट्रॉन किरण एक निश्चित में गर्म वस्तु की ओर निर्देशित हो दिशा।
इलेक्ट्रॉन बीम हीटिंग के फायदे हैं: (1) इलेक्ट्रॉन बीम के वर्तमान मूल्य यानी को नियंत्रित करके, हीटिंग पावर को आसानी से और जल्दी से बदला जा सकता है;(2) गर्म हिस्से को स्वतंत्र रूप से बदला जा सकता है या इलेक्ट्रॉन बीम द्वारा बमबारी वाले हिस्से के क्षेत्र को विद्युत चुम्बकीय लेंस का उपयोग करके स्वतंत्र रूप से समायोजित किया जा सकता है;बिजली घनत्व बढ़ाएं ताकि बमबारी वाले बिंदु पर सामग्री तुरंत वाष्पित हो जाए।

इन्फ्रारेड हीटिंग

वस्तुओं को विकिरणित करने के लिए अवरक्त विकिरण का उपयोग करना, वस्तु द्वारा अवरक्त किरणों को अवशोषित करने के बाद, यह दीप्तिमान ऊर्जा को ऊष्मा ऊर्जा में परिवर्तित करती है और गर्म होती है।
इन्फ्रारेड एक विद्युत चुम्बकीय तरंग है।सौर स्पेक्ट्रम में, दृश्य प्रकाश के लाल सिरे के बाहर, यह एक अदृश्य दीप्तिमान ऊर्जा है।विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम में, अवरक्त किरणों की तरंग दैर्ध्य सीमा 0.75 और 1000 माइक्रोन के बीच होती है, और आवृत्ति सीमा 3 × 10 और 4 × 10 हर्ट्ज के बीच होती है।औद्योगिक अनुप्रयोगों में, इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रम को अक्सर कई बैंडों में विभाजित किया जाता है: 0.75-3.0 माइक्रोन निकट-इन्फ्रारेड क्षेत्र होते हैं;3.0-6.0 माइक्रोन मध्य-अवरक्त क्षेत्र हैं;6.0-15.0 माइक्रोन दूर-अवरक्त क्षेत्र हैं;15.0-1000 माइक्रोन अत्यंत दूर अवरक्त क्षेत्र हैं।अलग-अलग वस्तुओं में अवरक्त किरणों को अवशोषित करने की अलग-अलग क्षमता होती है, और यहां तक ​​कि एक ही वस्तु में अलग-अलग तरंग दैर्ध्य की अवरक्त किरणों को अवशोषित करने की अलग-अलग क्षमता होती है।इसलिए, अवरक्त हीटिंग के अनुप्रयोग में, गर्म वस्तु के प्रकार के अनुसार एक उपयुक्त अवरक्त विकिरण स्रोत का चयन किया जाना चाहिए, ताकि विकिरण ऊर्जा गर्म वस्तु के अवशोषण तरंग दैर्ध्य रेंज में केंद्रित हो, ताकि अच्छा ताप प्राप्त किया जा सके। प्रभाव।
इलेक्ट्रिक इन्फ्रारेड हीटिंग वास्तव में प्रतिरोध हीटिंग का एक विशेष रूप है, यानी, विकिरण स्रोत रेडिएटर के रूप में टंगस्टन, आयरन-निकल या निकल-क्रोमियम मिश्र धातु जैसी सामग्रियों से बना होता है।सक्रिय होने पर, यह अपने प्रतिरोध ताप के कारण ऊष्मा विकिरण उत्पन्न करता है।आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले विद्युत अवरक्त ताप विकिरण स्रोत लैंप प्रकार (प्रतिबिंब प्रकार), ट्यूब प्रकार (क्वार्ट्ज ट्यूब प्रकार) और प्लेट प्रकार (प्लानर प्रकार) हैं।लैंप प्रकार एक इन्फ्रारेड बल्ब है जिसमें रेडिएटर के रूप में टंगस्टन फिलामेंट होता है, और टंगस्टन फिलामेंट को एक साधारण प्रकाश बल्ब की तरह, अक्रिय गैस से भरे कांच के खोल में सील कर दिया जाता है।रेडिएटर सक्रिय होने के बाद, यह गर्मी उत्पन्न करता है (तापमान सामान्य प्रकाश बल्बों की तुलना में कम होता है), जिससे लगभग 1.2 माइक्रोन की तरंग दैर्ध्य के साथ बड़ी मात्रा में अवरक्त किरणें उत्सर्जित होती हैं।यदि कांच के खोल की आंतरिक दीवार पर एक परावर्तक परत लेपित की जाती है, तो अवरक्त किरणों को एक दिशा में केंद्रित और विकिरणित किया जा सकता है, इसलिए लैंप-प्रकार के अवरक्त विकिरण स्रोत को परावर्तक अवरक्त रेडिएटर भी कहा जाता है।ट्यूब-प्रकार के अवरक्त विकिरण स्रोत की ट्यूब बीच में टंगस्टन तार के साथ क्वार्ट्ज ग्लास से बनी होती है, इसलिए इसे क्वार्ट्ज ट्यूब-प्रकार के अवरक्त रेडिएटर भी कहा जाता है।लैंप प्रकार और ट्यूब प्रकार द्वारा उत्सर्जित अवरक्त प्रकाश की तरंग दैर्ध्य 0.7 से 3 माइक्रोन की सीमा में होती है, और काम करने का तापमान अपेक्षाकृत कम होता है।प्लेट-प्रकार के अवरक्त विकिरण स्रोत की विकिरण सतह एक सपाट सतह होती है, जो एक सपाट प्रतिरोध प्लेट से बनी होती है।प्रतिरोध प्लेट के सामने एक बड़े प्रतिबिंब गुणांक के साथ एक सामग्री के साथ लेपित है, और रिवर्स पक्ष एक छोटे प्रतिबिंब गुणांक के साथ एक सामग्री के साथ लेपित है, इसलिए अधिकांश गर्मी ऊर्जा सामने से विकिरणित होती है।प्लेट प्रकार का कार्य तापमान 1000 ℃ से अधिक तक पहुंच सकता है, और इसका उपयोग स्टील सामग्री और बड़े-व्यास पाइप और कंटेनरों के वेल्ड की एनीलिंग के लिए किया जा सकता है।
चूँकि अवरक्त किरणों में प्रबल भेदन क्षमता होती है, वे आसानी से वस्तुओं द्वारा अवशोषित हो जाती हैं, और एक बार वस्तुओं द्वारा अवशोषित हो जाने पर, वे तुरंत ऊष्मा ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती हैं;इन्फ्रारेड हीटिंग से पहले और बाद में ऊर्जा हानि कम होती है, तापमान को नियंत्रित करना आसान होता है, और हीटिंग की गुणवत्ता अधिक होती है।इसलिए, इन्फ्रारेड हीटिंग का अनुप्रयोग तेजी से विकसित हुआ है।

मध्यम ताप

इन्सुलेशन सामग्री को उच्च आवृत्ति वाले विद्युत क्षेत्र द्वारा गर्म किया जाता है।मुख्य तापन वस्तु ढांकता हुआ है।जब ढांकता हुआ को एक वैकल्पिक विद्युत क्षेत्र में रखा जाता है, तो इसे बार-बार ध्रुवीकृत किया जाएगा (विद्युत क्षेत्र की कार्रवाई के तहत, ढांकता हुआ की सतह या आंतरिक भाग पर समान और विपरीत चार्ज होंगे), जिससे विद्युत क्षेत्र में विद्युत ऊर्जा परिवर्तित हो जाएगी गरम ऊर्जा।
परावैद्युत तापन के लिए प्रयुक्त विद्युत क्षेत्र की आवृत्ति बहुत अधिक होती है।मीडियम, शॉर्ट-वेव और अल्ट्रा-शॉर्ट-वेव बैंड में, आवृत्ति कई सौ किलोहर्ट्ज़ से 300 मेगाहर्ट्ज तक होती है, जिसे उच्च-आवृत्ति माध्यम हीटिंग कहा जाता है।यदि यह 300 मेगाहर्ट्ज से अधिक है और माइक्रोवेव बैंड तक पहुंचता है, तो इसे माइक्रोवेव मीडियम हीटिंग कहा जाता है।आमतौर पर उच्च-आवृत्ति ढांकता हुआ हीटिंग दो ध्रुवीय प्लेटों के बीच विद्युत क्षेत्र में किया जाता है;जबकि माइक्रोवेव ढांकता हुआ हीटिंग एक वेवगाइड, एक गुंजयमान गुहा में या माइक्रोवेव एंटीना के विकिरण क्षेत्र के विकिरण के तहत किया जाता है।
जब ढांकता हुआ को उच्च आवृत्ति वाले विद्युत क्षेत्र में गर्म किया जाता है, तो प्रति इकाई आयतन अवशोषित विद्युत शक्ति P=0.566fEεrtgδ×10 (W/cm) होती है
यदि इसे ऊष्मा के रूप में व्यक्त किया जाए तो यह होगा:
H=1.33fEεrtgδ×10 (कैलोरी/सेकंड·सेमी)
जहां f उच्च-आवृत्ति विद्युत क्षेत्र की आवृत्ति है, εr ढांकता हुआ की सापेक्ष पारगम्यता है, δ ढांकता हुआ हानि कोण है, और E विद्युत क्षेत्र की ताकत है।सूत्र से यह देखा जा सकता है कि उच्च आवृत्ति वाले विद्युत क्षेत्र से ढांकता हुआ द्वारा अवशोषित विद्युत शक्ति विद्युत क्षेत्र की ताकत ई के वर्ग, विद्युत क्षेत्र की आवृत्ति एफ और ढांकता हुआ के हानि कोण δ के समानुपाती होती है। .ई और एफ लागू विद्युत क्षेत्र द्वारा निर्धारित होते हैं, जबकि εr ढांकता हुआ के गुणों पर निर्भर करता है।इसलिए, मध्यम ताप की वस्तुएं मुख्य रूप से बड़े मध्यम हानि वाले पदार्थ हैं।
ढांकता हुआ हीटिंग में, चूंकि गर्मी ढांकता हुआ (गर्म की जाने वाली वस्तु) के अंदर उत्पन्न होती है, हीटिंग की गति तेज होती है, थर्मल दक्षता अधिक होती है, और अन्य बाहरी हीटिंग की तुलना में हीटिंग एक समान होती है।
मीडिया हीटिंग का उपयोग उद्योग में थर्मल जैल, सूखे अनाज, कागज, लकड़ी और अन्य रेशेदार सामग्री को गर्म करने के लिए किया जा सकता है;यह मोल्डिंग से पहले प्लास्टिक को पहले से गरम कर सकता है, साथ ही रबर वल्कनीकरण और लकड़ी, प्लास्टिक आदि की बॉन्डिंग भी कर सकता है। उपयुक्त विद्युत क्षेत्र आवृत्ति और उपकरण का चयन करके, प्लाईवुड को गर्म करते समय केवल चिपकने वाले को गर्म करना संभव है, बिना प्लाईवुड को प्रभावित किए। .सजातीय सामग्रियों के लिए, थोक हीटिंग संभव है।

जियांग्सू वेनेंग इलेक्ट्रिक कं, लिमिटेड विभिन्न प्रकार के औद्योगिक इलेक्ट्रिक हीटर का पेशेवर निर्माता है, हमारे कारखाने में सब कुछ अनुकूलित है, क्या आप कृपया अपनी विस्तृत आवश्यकताओं को साझा कर सकते हैं, फिर हम विवरण की जांच कर सकते हैं और आपके लिए डिज़ाइन बना सकते हैं।

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