电阻加热：类型、优点和应用

什么是电阻加热？

当通过导体的电阻通过电流产生热量时，称为**电阻加热 (ERH)**。这种电加热方法基于**I2R**损耗的原理。如果‘P’是加热电路中产生的电功率，‘t’是时间（以秒为单位），则产生的热能为：

H = 0.24 pt 卡路里

功率P取决于电路中电流的大小。电源可以是任何合适的电压和频率的交流电或直流电。

电阻加热的主要应用如下：

  • 干燥

  • 陶瓷烘焙

  • 商业和家用烹饪

  • 金属热处理，如硬化、退火等。

电阻加热可分为两种类型：

  • 直接电阻加热

  • 间接电阻加热

直接电阻加热

如果加热电流直接通过被加热的负载，则该加热过程称为直接电阻加热。

直接电阻加热效率高，因为热量是在负载本身产生的。负载可以是液体或块状物，两个电极浸没在负载中并连接到电源。

直接电阻加热的一个主要应用是盐浴炉，其工作温度在 500 °C 到 1400 °C 之间。图 1 显示了一个浸没电极式中温盐浴炉。

这些浴用于机械部件的热处理，所涉及的工艺可以是硬化、回火、退火等。为此，需要控制浴的温度及其化学成分，并将部件在浴中保持特定时间。

浴槽利用两个电极之间的电源电压，范围从 5 V 到 20 V。为此，需要一种特殊类型的变压器，该变压器具有三相初级绕组和单相次级绕组。次级电压的变化是通过初级侧的空载分接开关进行的。

浴中使用的盐在固态时大多是绝缘体，但在熔融状态下则具有导电性。如果浴材料在固态下具有高导电性，则最好在电极之间撒一些不导电的粉末。增加高电阻可以防止短路。

直接电阻加热的优点

直接电阻加热的主要优点如下：

  • 直接电阻加热效率非常高，因为不涉及热量传递。

  • 直接电阻加热可实现均匀加热和高温。

直接电阻加热的应用

直接电阻加热的应用如下：

  • 直接电阻加热用于盐浴炉。

  • 直接电阻加热也用于热水器等。

间接电阻加热

当加热电流通过加热元件，并将热量通过传导、对流或辐射传递给被加热的负载时，这种电加热过程称为间接电阻加热。

在这种情况下，热量从加热元件传递到负载，因此产生的总热量永远不可能全部传递。因此，间接电阻加热的效率相对较低。

图 2 显示了间接电阻加热的典型布置。

间接电阻加热的优点

间接电阻加热的优点如下：

  • 间接电阻加热可提供均匀的温度。

  • 间接电阻加热可以提供自动温度控制。

间接电阻加热的应用

间接电阻加热的主要应用如下：

  • 家用电器，如房间加热器、电熨斗等。

  • 浸没式热水器

  • 间接电阻加热也用于各种类型的电阻炉。

更新于：2022年3月17日

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