电热器

　　电热器是将电能转换成热能的设备(转换效率不一定是100%)，与原来传统燃料发热相比，具有清洁卫生、没有污染、热效率高、方便控制和调节温度的优点，目前被广泛应用于日常生活中，如电饭锅、电褥子、电烙铁、电热水器等等都是电热器。

　　电热器工作的原理是电流的热效应(电流通过各种导体时，使导体温度升高的一种现象)，其根本是焦耳-楞次定律。

　　在电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没有转化为其他形式的能，那么，电热就正好等于电功。这种情况下，焦耳定律也可以利用电功公式和欧姆定律推出。

　　电阻式电热器是利用电流通过具有电阻的导体时产生的热量来加热的。由于电流通过导体要克服导体的阻力要做功，而能的转化是靠做功来量度的，所以电流做多少功，就有多少电能转化成热能。电阻率大，一定线径的电阻线就会源源不断的发热，从而产生热效应，这就是电热器。

　　电热器分类

　　电热器都有一定的阻值，而它的电阻是又根据设定的功率来选用的，功率越大，总电阻就越小。 电热丝的电阻率有一个适当的范围，如果电阻率过大过小，就需要很短或很长、很细或很粗的电热丝，这样对大小功率的电热器都有制造和使用的困难。

　　根据通电目的的不同，电热器可以分为纯电阻类和非纯电阻类，其中，纯电阻类电热器通电的目的只用于发热，非纯电阻类电热器是通电后电能转化为机械能同时线圈散热的电器，如电风扇等，而非纯电阻类又可以分为普通非纯电阻热点器和特殊非纯电阻热点器。

　　交流电路中如果只有电阻，这种电路就叫做纯电阻电路，如电灯，电烙铁，熨斗等等，只将电能转化为热能，其中电灯的光能是从发热的热量转化而来，因此它们都是纯电阻电路。

　　电加热器

　　电加热器是一种国际流行的电加热设备。用于对流动的液态、气态介质的升温、保温、加热。当加热介质在压力作用下通过电加热器加热腔，采用流体热力学原理均匀地带走电热元件工作中所产生的巨大热量，使被加热介质温度达到用户工艺要求。

　　电加热器用途

　　一、热处理：各种金属的局部或整体淬火、退火、回火、透热;

　　二、热 成 型 ：整件锻打、局部锻打、热镦、热轧;

　　三、焊 接：各种金属制品钎焊、各种刀具刀片、锯片锯齿的焊接、钢管、铜管焊接、同种异种金属焊接;

　　四、金属熔炼：金、银、铜、铁、铝等金属的(真空)熔炼、铸造成型及蒸发镀膜;

　　五、高频加热机其它应用：半导体单晶生长、热配合、瓶口热封、牙膏皮热封、粉末涂装、金属植入塑料。

　　防爆电加热器原理

　　流体防爆电加热器是一种消耗电能转换为热能，来对需加热物料进行加热。在工作中低温流体介质通过管道在压力作用下进入其输入口，沿着电加热容器内部特定换热流道，运用流体热力学原理设计的路径，带走电热元件工作中所产生的高温热能量，使被加热介质温度升高，电加热器出口得到工艺要求的高温介质。

　　电加热器内部控制系统依据输出口的温度传感器信号自动调节电加热器输出功率，使输出口的介质温度均匀;当发热元件超温时，发热元件的独立的过热保护装置立即切断加热电源，避免加热物料超温引起结焦、变质、碳化，严重时导致发热元件烧坏，有效延长电加热器使用寿命。

　　防爆电加热器特点

　　⒈体积小、功率大：加热器主要采用集束式管状电热元件

　　⒉热响应快、控温精度高，综合热效率高。

　　⒊加热温度高：加热器设计最高工作温度可达850℃。

　　⒋介质出口温度均匀，控温精度高。

　　⒌应用范围广、适应性强：该加热器可适用于防爆或普通场合，防爆等级可达dⅡB级和C级，耐压可达20MPa。

　　⒍寿命长、可靠性高：该加热器采用特殊电热材料制造，设计表面功率负荷低，并采用多重保护，使电加热器安全性和寿命大大增加。

　　⒎可全自动化控制：根据要求通过加热器电路设计，可方便实现出口温度、流量、压力等参数自动控制，并可与机算机联网。

　　⒏节能效果显著，电能产生的热量几乎100%传给加热介质。

　　电加热器加热方式

　　电阻加热

　　利用电流的焦耳效应将电能转变成热能以加热物体。通常分为直接电阻加热和间接电阻加热。前者的电源电压直接加到被加热物体上，当有电流流过时，被加热物体本身(如电加热熨平机)便发热。可直接电阻加热的物体必须是导体，但要有较高的电阻率。

　　由于热量产生于被加热物体本身，属于内部加热，热效率很高。间接电阻加热需由专门的合金材料或非金属材料制成发热元件，由发热元件产生热能，通过辐射、对流和传导等方式传到被加热物体上。由于被加热物体和发热元件分成两部分，因此被加热物体的种类一般不受限制，操作简便。

　　感应加热

　　利用导体处于交变电磁场中产生感应电流(涡流)所形成的热效应使导体本身发热。根据不同的加热工艺要求，感应加热采用的交流电源的频率有工频(50～60赫)、中频(60～10000赫)和高频(高于10000赫)。

　　感应加热的物体必须是导体。当高频交流电流通过导体时，导体产生趋肤效应，即导体表面电流密度大，导体中心电流密度小。

　　感应加热可对物体进行整体均匀加热和表层加热;可熔炼金属;在高频段，改变加热线圈(又称感应器)的形状，还可进行任意局部加热。

　　电弧加热

　　利用电弧产生的高温加热物体。电弧是两电极间的气体放电现象。电弧的电压不高但电流很大，其强大的电流靠电极上蒸发的大量离子所维持，因而电弧易受周围磁场的影响。当电极间形成电弧时，电弧柱的温度可达3000～6000K，适于金属的高温熔炼。

　　电弧加热有直接和间接电弧加热两种。直接电弧加热的电弧电流直接通过被加热物体，被加热物体必须是电弧的一个电极或是媒质。间接电弧加热的电弧电流不通过被加热物体，主要靠电弧辐射的热量加热。

　　电弧加热的特点是：电弧温度高，能量集中，炼钢电弧炉溶池的表面功率可达560～1200千瓦/平方米。但电弧的噪声大，其伏安特性为负阻特性(下降特性)。为了在电弧加热时保持电弧的稳定、在电弧电流瞬时过零时电路电压的瞬时值大于起弧电压值，同时为了限制短路电流，在电源回路中，必须串接一定数值的电阻器。

　　电子束加热

　　利用在电场作用下高速运动的电子轰击物体表面，使之被加热。进行电子束加热的主要部件是电子束发生器，又称电子枪。

　　电子枪主要由阴极、聚束极、阳极、电磁透镜和偏转线圈等部分组成。阳极接地，阴极接负高位，聚焦束通常和阴极同电位，阴极和阳极之间形成加速电场。

　　红外线加热

　　利用红外线辐射物体，物体吸收红外线后，将辐射能转变为热能而被加热。

　　介质加热

　　利用高频电场对绝缘材料进行加热。主要加热对象是电介质。电介质置于交变电场中，会被反复极化(电介质在电场作用下，其表面或内部出现等量而极性相反的电荷的现象)，从而将电场中的电能转变成热能。

　　介质加热在工业上可以加热热凝胶，烘干谷物、纸张、木材，以及其他纤维质材料;还可以对模制前塑料进行预热，以及橡胶硫化和木材、塑料等的粘合。选择适当的电场频率和装置，可以在加热胶合板时只加热粘合胶，而不影响胶合板本身。对于均质材料，可以进行整体加热。