電加熱裝置震蕩頻率的選擇
一般加熱裝置的電效率隨電流頻率的升高而增加,并逐漸趨于一極限值。實(shí)際上,對(duì)于任何尺寸的金屬截面,如果加熱制件的直徑與給定頻率的電流透入熱金屬的深度之比等于10,則其電效率達(dá)最大。但對(duì)于傳熱效率來(lái)說(shuō),在明顯的趨膚效應(yīng)下,金屬中靠熱傳導(dǎo)作用加熱的層愈簿,亦即電流透入愈深或電流頻率愈低,則其熱效率愈高。理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)表明,任何尺寸加熱制件的直徑和電流透入熱金屬的深度之比等于3.5左右(實(shí)際在2.5-6范圍內(nèi),所選頻率就可以認(rèn)為是滿意的),加熱裝置的總效率達(dá)最大值。
高頻電場(chǎng)加熱是將被加熱的物質(zhì)(一般都是介質(zhì),如木材、塑料等)置于髙頻電場(chǎng)中,介質(zhì)分子受電場(chǎng)作用而按某種方式排列,并相應(yīng)于電場(chǎng)方向而變更形狀,高頻電場(chǎng)是以很高的頻率交替變化的,因此,迫使介質(zhì),分子的排列也發(fā)生相應(yīng)的高速交變,這樣分子間必然發(fā)生摩擦而產(chǎn)生熱量。顯然,頰率愈高,電場(chǎng)轉(zhuǎn)向愈快,分子摩擦幾率就愈大,發(fā)熱也愈多。因此就介質(zhì)加熱來(lái)說(shuō),若只從發(fā)熱量來(lái)考慮則頻率越高越好。但是頻率太高則帶來(lái)一系列難以解決的問(wèn)題。首先高頻能源難于解決,因?yàn)殡娮庸艿墓ぷ黝l率是有限制的,同時(shí),由于空間發(fā)射嚴(yán)重,振蕩器本身的效率將大為降低。其次,絕緣材料難于解決,因?yàn)楸仨毷拐袷幤鞅3忠欢ǖ碾妷海诟哳l條件下幾乎所有材料都發(fā)熱,而這樣耐高壓的絕緣材料是不易找到的。再其次,為了加熱均勻,一般極板的尺寸都不能大于波長(zhǎng)的十分之一。頻率越高,允許加熱的極板尺寸越小,這樣加熱件的尺寸就受到了限制。通常用于介質(zhì)加熱的頻率為1-10兆赫,極少用到100兆赫的。
半導(dǎo)體介于導(dǎo)體和絕緣體之間,它既可用感應(yīng)加熱,也可用電場(chǎng)加熱,究競(jìng)應(yīng)選哪種應(yīng)視具體的工藝要求而定。
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