Méthode de chauffage du radiateur électrique

Le radiateur électrique est un équipement de chauffage électrique populaire au niveau international.Il est utilisé pour le chauffage, la conservation de la chaleur et le chauffage de fluides liquides et gazeux en écoulement.Lorsque le fluide caloporteur traverse la chambre de chauffage du radiateur électrique sous l'action de la pression, le principe de la thermodynamique des fluides est utilisé pour éliminer uniformément l'énorme chaleur générée par l'élément chauffant électrique, de sorte que la température du fluide chauffé puisse atteindre aux exigences technologiques de l'utilisateur.

Chauffage par résistance

Utilisez l'effet Joule du courant électrique pour convertir l'énergie électrique en énergie thermique afin de chauffer des objets.Généralement divisé en chauffage par résistance directe et chauffage par résistance indirecte.La tension d'alimentation du premier est directement appliquée à l'objet à chauffer, et lorsqu'un courant circule, l'objet à chauffer (comme un fer chauffant électrique) chauffera.Les objets pouvant être chauffés directement par résistance doivent être des conducteurs à haute résistivité.Puisque la chaleur est générée par l’objet chauffé lui-même, elle appartient au chauffage interne et l’efficacité thermique est très élevée.Le chauffage par résistance indirecte nécessite des alliages spéciaux ou des matériaux non métalliques pour fabriquer des éléments chauffants, qui génèrent de l'énergie thermique et la transmettent à l'objet chauffé par rayonnement, convection et conduction.Étant donné que l'objet à chauffer et l'élément chauffant sont divisés en deux parties, les types d'objets à chauffer ne sont généralement pas limités et le fonctionnement est simple.
Le matériau utilisé pour l'élément chauffant du chauffage par résistance indirecte nécessite généralement une résistivité élevée, un faible coefficient de résistance à la température, une petite déformation à haute température et n'est pas facile à fragiliser.Sont couramment utilisés des matériaux métalliques tels que l'alliage fer-aluminium, l'alliage nickel-chrome et des matériaux non métalliques tels que le carbure de silicium et le disiliciure de molybdène.La température de fonctionnement des éléments chauffants métalliques peut atteindre 1 000 ～ 1 500 ℃ selon le type de matériau ;la température de fonctionnement des éléments chauffants non métalliques peut atteindre 1 500 ～ 1 700 ℃.Ce dernier est facile à installer et peut être remplacé par un four chaud, mais il nécessite un régulateur de tension pour fonctionner et sa durée de vie est plus courte que celle des éléments chauffants en alliage.Il est généralement utilisé dans les fours à haute température, dans les endroits où la température dépasse la température de fonctionnement autorisée des éléments chauffants métalliques et dans certaines occasions spéciales.

Chauffage par induction

Le conducteur lui-même est chauffé par l'effet thermique formé par le courant induit (courant de Foucault) généré par le conducteur dans le champ électromagnétique alternatif.Selon les différentes exigences du processus de chauffage, la fréquence de l'alimentation CA utilisée dans le chauffage par induction comprend la fréquence secteur (50-60 Hz), la fréquence intermédiaire (60-10 000 Hz) et la haute fréquence (supérieure à 10 000 Hz).L'alimentation à fréquence industrielle est une alimentation CA couramment utilisée dans l'industrie, et la majeure partie de la fréquence industrielle dans le monde est de 50 Hz.La tension appliquée au dispositif à induction par l'alimentation électrique à fréquence industrielle pour le chauffage par induction doit être réglable.Selon la puissance de l'équipement de chauffage et la capacité du réseau d'alimentation électrique, une alimentation haute tension (6-10 kV) peut être utilisée pour fournir de l'énergie via un transformateur ;l'équipement de chauffage peut également être directement connecté à un réseau électrique basse tension de 380 volts.
L'alimentation électrique à fréquence intermédiaire utilise le groupe électrogène à fréquence intermédiaire depuis longtemps.Il se compose d'un générateur de fréquence intermédiaire et d'un moteur asynchrone d'entraînement.La puissance de sortie de ces unités est généralement comprise entre 50 et 1 000 kilowatts.Avec le développement de la technologie électronique de puissance, une alimentation à fréquence intermédiaire à onduleur à thyristors a été utilisée.Cette alimentation à fréquence intermédiaire utilise un thyristor pour convertir d'abord le courant alternatif à fréquence industrielle en courant continu, puis convertir le courant continu en courant alternatif de la fréquence requise.En raison de la petite taille, du poids léger, de l'absence de bruit, du fonctionnement fiable, etc. de cet équipement de conversion de fréquence, il a progressivement remplacé le groupe électrogène à fréquence intermédiaire.
L'alimentation haute fréquence utilise généralement un transformateur pour élever la tension triphasée de 380 volts à une haute tension d'environ 20 000 volts, puis utilise un thyristor ou un redresseur au silicium haute tension pour redresser le courant alternatif à fréquence industrielle en courant continu, puis utilisez un tube oscillateur électronique pour rectifier la fréquence industrielle.Le courant continu est converti en courant alternatif haute fréquence et haute tension.La puissance de sortie des équipements d'alimentation haute fréquence varie de dizaines de kilowatts à des centaines de kilowatts.
Les objets chauffés par induction doivent être conducteurs.Lorsqu'un courant alternatif haute fréquence traverse le conducteur, celui-ci produit un effet de peau, c'est-à-dire que la densité de courant à la surface du conducteur est grande et la densité de courant au centre du conducteur est faible.
Le chauffage par induction peut chauffer uniformément l'objet dans son ensemble et la couche superficielle ;ça peut sentir le métal;à haute fréquence, modifie la forme du serpentin de chauffage (également connu sous le nom d'inducteur) et peut également effectuer un chauffage local arbitraire.

Chauffage à l'arc

Utilisez la température élevée générée par l'arc pour chauffer l'objet.L'arc est le phénomène de décharge gazeuse entre deux électrodes.La tension de l'arc n'est pas élevée mais le courant est très important et son fort courant est maintenu par un grand nombre d'ions évaporés sur l'électrode, de sorte que l'arc est facilement affecté par le champ magnétique environnant.Lorsqu'un arc se forme entre les électrodes, la température de la colonne d'arc peut atteindre 3 000 à 6 000 K, ce qui convient à la fusion des métaux à haute température.
Il existe deux types de chauffage à l’arc : le chauffage à l’arc direct et indirect.Le courant d'arc du chauffage à arc direct traverse directement l'objet à chauffer, et l'objet à chauffer doit être une électrode ou un milieu de l'arc.Le courant d'arc du chauffage à arc indirect ne traverse pas l'objet chauffé et est principalement chauffé par la chaleur rayonnée par l'arc.Les caractéristiques du chauffage à l'arc sont : une température d'arc élevée et une énergie concentrée.Cependant, le bruit de l'arc est important et ses caractéristiques voltampères sont des caractéristiques de résistance négatives (caractéristiques de chute).Afin de maintenir la stabilité de l'arc lorsque l'arc est chauffé, la valeur instantanée de la tension du circuit est supérieure à la valeur de la tension d'amorçage de l'arc lorsque le courant de l'arc passe instantanément par zéro, et afin de limiter le courant de court-circuit, une résistance d'une certaine valeur doit être connectée en série dans le circuit de puissance.

Chauffage par faisceau d'électrons

La surface de l'objet est chauffée en bombardant la surface de l'objet avec des électrons se déplaçant à grande vitesse sous l'action d'un champ électrique.Le composant principal du chauffage par faisceau d’électrons est le générateur de faisceau d’électrons, également connu sous le nom de canon à électrons.Le canon à électrons est principalement composé d'une cathode, d'un condenseur, d'une anode, d'une lentille électromagnétique et d'une bobine de déflexion.L'anode est mise à la terre, la cathode est connectée à la position négative haute, le faisceau focalisé est généralement au même potentiel que la cathode et un champ électrique accélérateur se forme entre la cathode et l'anode.Les électrons émis par la cathode sont accélérés à une vitesse très élevée sous l'action du champ électrique accélérateur, focalisé par la lentille électromagnétique, puis contrôlé par la bobine de déviation, de sorte que le faisceau d'électrons soit dirigé vers l'objet chauffé dans une certaine direction. direction.
Les avantages du chauffage par faisceau d'électrons sont les suivants : (1) En contrôlant la valeur actuelle Ie du faisceau d'électrons, la puissance de chauffage peut être modifiée facilement et rapidement ;(2) La partie chauffée peut être librement modifiée ou la zone de la partie bombardée par le faisceau électronique peut être librement ajustée à l'aide de la lentille électromagnétique ;Augmentez la densité de puissance afin que le matériau au point bombardé s'évapore instantanément.

Chauffage infrarouge

En utilisant le rayonnement infrarouge pour rayonner des objets, une fois que l'objet absorbe les rayons infrarouges, il convertit l'énergie rayonnante en énergie thermique et est chauffé.
L'infrarouge est une onde électromagnétique.Dans le spectre solaire, en dehors de l’extrémité rouge de la lumière visible, c’est une énergie rayonnante invisible.Dans le spectre électromagnétique, la gamme de longueurs d'onde des rayons infrarouges est comprise entre 0,75 et 1 000 microns et la gamme de fréquences est comprise entre 3 × 10 et 4 × 10 Hz.Dans les applications industrielles, le spectre infrarouge est souvent divisé en plusieurs bandes : 0,75 à 3,0 microns sont des régions proches de l'infrarouge ;3,0 à 6,0 microns sont des régions infrarouges moyennes ;6,0 à 15,0 microns sont des régions infrarouges lointaines ;15,0 à 1 000 microns sont des régions extrêmement infrarouges lointaines.Différents objets ont des capacités différentes à absorber les rayons infrarouges, et même le même objet a des capacités différentes à absorber les rayons infrarouges de différentes longueurs d'onde.Par conséquent, dans l'application du chauffage infrarouge, une source de rayonnement infrarouge appropriée doit être sélectionnée en fonction du type d'objet chauffé, de sorte que l'énergie du rayonnement soit concentrée dans la plage de longueurs d'onde d'absorption de l'objet chauffé, de manière à obtenir un bon chauffage. effet.
Le chauffage infrarouge électrique est en fait une forme particulière de chauffage par résistance, c'est-à-dire qu'une source de rayonnement est constituée de matériaux tels que le tungstène, le fer-nickel ou un alliage nickel-chrome comme radiateur.Lorsqu'il est sous tension, il génère un rayonnement thermique en raison de son chauffage par résistance.Les sources de rayonnement de chauffage infrarouge électrique couramment utilisées sont le type de lampe (type à réflexion), le type de tube (type de tube de quartz) et le type de plaque (type plan).Le type de lampe est une ampoule infrarouge avec un filament de tungstène comme radiateur, et le filament de tungstène est scellé dans une coque en verre remplie de gaz inerte, tout comme une ampoule d'éclairage ordinaire.Une fois sous tension, le radiateur génère de la chaleur (la température est inférieure à celle des ampoules d'éclairage général), émettant ainsi une grande quantité de rayons infrarouges d'une longueur d'onde d'environ 1,2 microns.Si une couche réfléchissante est appliquée sur la paroi interne de la coque en verre, les rayons infrarouges peuvent être concentrés et rayonnés dans une direction, de sorte que la source de rayonnement infrarouge de type lampe est également appelée radiateur infrarouge réfléchissant.Le tube de la source de rayonnement infrarouge de type tube est en verre de quartz avec un fil de tungstène au milieu, il est donc également appelé radiateur infrarouge de type tube de quartz.La longueur d'onde de la lumière infrarouge émise par le type de lampe et le type de tube est comprise entre 0,7 et 3 microns et la température de fonctionnement est relativement basse.La surface de rayonnement de la source de rayonnement infrarouge de type plaque est une surface plane composée d'une plaque de résistance plate.La face avant de la plaque de résistance est recouverte d'un matériau à coefficient de réflexion élevé et la face arrière est recouverte d'un matériau à faible coefficient de réflexion, de sorte que la majeure partie de l'énergie thermique est rayonnée par l'avant.La température de fonctionnement du type plaque peut atteindre plus de 1 000 ℃ et peut être utilisée pour le recuit de matériaux en acier et les soudures de tuyaux et de conteneurs de grand diamètre.
Parce que les rayons infrarouges ont une forte capacité de pénétration, ils sont facilement absorbés par les objets, et une fois absorbés par les objets, ils sont immédiatement convertis en énergie thermique ;la perte d'énergie avant et après le chauffage infrarouge est faible, la température est facile à contrôler et la qualité du chauffage est élevée.Par conséquent, l’application du chauffage infrarouge s’est développée rapidement.

Chauffage moyen

Le matériau isolant est chauffé par un champ électrique à haute fréquence.Le principal objet chauffant est le diélectrique.Lorsque le diélectrique est placé dans un champ électrique alternatif, il sera polarisé à plusieurs reprises (sous l'action du champ électrique, la surface ou l'intérieur du diélectrique aura des charges égales et opposées), convertissant ainsi l'énergie électrique du champ électrique en énergie thermique.
La fréquence du champ électrique utilisé pour le chauffage diélectrique est très élevée.Dans les bandes d'ondes moyennes, courtes et ultra-courtes, la fréquence va de plusieurs centaines de kilohertz à 300 MHz, ce qu'on appelle le chauffage moyen haute fréquence.S'il est supérieur à 300 MHz et atteint la bande des micro-ondes, on parle de chauffage moyen par micro-ondes.Habituellement, le chauffage diélectrique à haute fréquence est effectué dans le champ électrique situé entre les deux plaques polaires ;tandis que le chauffage diélectrique micro-ondes est réalisé dans un guide d'ondes, une cavité résonante ou sous l'irradiation du champ de rayonnement d'une antenne micro-ondes.
Lorsque le diélectrique est chauffé dans un champ électrique à haute fréquence, la puissance électrique absorbée par unité de volume est P=0,566fEεrtgδ×10 (W/cm)
Exprimé en termes de chaleur, cela donnerait :
H=1,33fEεrtgδ×10 (cal/sec·cm)
où f est la fréquence du champ électrique haute fréquence, εr est la permittivité relative du diélectrique, δ est l'angle de perte diélectrique et E est l'intensité du champ électrique.Il ressort de la formule que la puissance électrique absorbée par le diélectrique à partir du champ électrique haute fréquence est proportionnelle au carré de l'intensité du champ électrique E, à la fréquence f du champ électrique et à l'angle de perte δ du diélectrique. .E et f sont déterminés par le champ électrique appliqué, tandis que εr dépend des propriétés du diélectrique lui-même.Par conséquent, les objets de chauffage moyen sont principalement des substances présentant des pertes moyennes importantes.
Dans le chauffage diélectrique, puisque la chaleur est générée à l'intérieur du diélectrique (l'objet à chauffer), la vitesse de chauffage est rapide, l'efficacité thermique est élevée et le chauffage est uniforme par rapport aux autres chauffages externes.
Le chauffage par médias peut être utilisé dans l'industrie pour chauffer des gels thermiques, des céréales sèches, du papier, du bois et d'autres matériaux fibreux ;il peut également préchauffer les plastiques avant le moulage, ainsi que la vulcanisation du caoutchouc et le collage du bois, du plastique, etc. En choisissant la fréquence et le dispositif de champ électrique appropriés, il est possible de chauffer uniquement l'adhésif lors du chauffage du contreplaqué, sans affecter le contreplaqué lui-même. .Pour les matériaux homogènes, un chauffage en vrac est possible.

Jiangsu Weineng Electric Co., Ltd est un fabricant professionnel de divers types de radiateurs électriques industriels, tout est personnalisé dans notre usine, pourriez-vous s'il vous plaît partager vos exigences détaillées, nous pourrons ensuite vérifier les détails et réaliser la conception pour vous.

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