диелектрик отопление
Какво е диелектрик отопление
Поляризация и се разделя на еластичен отпускане еластична (inertialess) определя енергията на електрическото поле и релаксация (инерциална) -teplotu освободена в нагрят материал. Когато релаксацията на поляризацията се осъществява чрез външно електрическо поле работа да се преодолее силата на вътрешния връзка ( "триене") на атомите, молекули, заредени комплекси. Половината от работата се превръща в топлина.
На мощност в изолатор, обикновено по-единица обем и се изчислява както следва:
където # 947; - комплекс конюгат проводимост материал EM - електрическа напрегнатостта на полето в материала.
тук # 949; г - пълен комплекс проницаемост.
реална част # 949; ", наречен проницаемост се отразява на количеството енергия, което може да се съхранява в материала. имагинерна част # 949; ", наречен на коефициента на загубите, е мярка за енергия (топлина), за да се разсее в материала.
Фактор загуби отчита енергията, освободена в материала в резултат на поляризация, и поради провеждане на токове.
На практика стойност за изчисление, наречен загуба допирателна:
Разнасяне фактор определя съотношението на консумираната енергия за отопление на акумулирана енергия на електромагнитни вълни.
С оглед на обемен специфична активна мощност, W / m3:
По този начин, специфичен обем капацитет пропорционална на квадрата на електрическото поле в загрява материал, честота и загуба фактор.
електрически напрегнатостта на полето в отопляемия материал зависи от приложеното напрежение, диелектрична константа # 949; "положение и форма на електродите, които областта. За някои от най-често срещани в практически случаи, разположението на електродите, електрическото поле изчислява чрез формулите, показани на фигура 1.
Фиг. 1. Изчисляване на електрически напрегнатост на полето: и - цилиндричен кондензатор, - плосък еднослоен кондензатор, С, D - плосък многослоен кондензатор с подреждане на слоевете материал, съответно, могат заедно електрическото поле.
Трябва да се отбележи, че ограничаването на максималната стойност Ем ограничено електрическа якост на нагретия материал. Напрежението не трябва да надвишава половината силата на повреда. EM зърнени семена и растителни култури, получени в (5. 10) 103 V / m, за tree- (5 40.) 103 V / m, поливинил хлорид - (1. 10) 105 V / m.
фактор загуба # 949; "зависи от химичния състав и структурата на материала, неговата температура и влага съдържанието, честотата и интензитета на електрическото поле в материала.
Характеристики на диелектрични отоплителни материали
Диелектрик отопление се използва в различни отрасли и селското стопанство.
Основните характеристики на диелектрик отопление са, както следва.
1. топлина, отделена от загрява материал, който позволява на десетки и стотици пъти за ускоряване на нагряване (в сравнение с конвекция). Това е особено вярно за материали с ниска топлопроводимост (дърво, зърна и други пластмаси.).
2. Диелектрик нагряване е селективен: специфичен капацитет обемен, а оттам и на температурата на всеки компонент е различен нехомогенен материал. Тази функция се използва в селското стопанство, например, дезинсекция на зърно молец и скорост убива,
4. При нагряване и сушене в електрическо поле на фактор загуба висока честота се намалява, а оттам и на капацитета на топлинния поток. За да се запази властта на нужното равнище, това трябва да се промени честотата или силата на тока в кондензатор.
Инсталации за отопление диелектрик
Индустрия произвежда високо специализирани инсталации за термична обработка на един или повече видове продукти, както и инсталирането на общо приложение. Въпреки тези различия, всички имат една и съща инсталация високо блокова схема (фиг. 2).
Материалът се нагрява до висока операционна кондензатор устройство 1. напрежение висока честота се прилага към кондензатор блок работа чрез междинните осцилиращи вериги 2, предназначен за контрол на мощността и конфигурацията на генератора 3. генератора преобразува DC напрежение на лампата, получен от полупроводников изправител 4 в променлива висока честота. Когато този генератор се консумира в лампата на най-малко 20. 40% от общата енергия, получена от токоизправител.
По-голямата част от енергията се губи при анода на лампата, което е необходимо, за да се охлади водата. Анодът на лампата е под напрежение спрямо земята 5. 15 кВ, така че системата за подаване на изолира охлаждаща вода е много трудно. Трансформаторът 5 е предназначен за повишаване на захранващото напрежение до 10 кВ и 6. изключение проводима връзка на генератора към мрежата. Блок 6 се използва за активиране или деактивиране на настройката, последователни технологични операции, режимът аварийна защита.
диелектрични отоплителни инсталации се различават една от друга, както и честотата на генератор дизайн на спомагателно оборудване за преместване и задържане на материала за обработка и за механичното действие върху нея.
Фиг. 2. Блок схема на високо настройка честота: 1 - висока честота устройство със зареждане кондензатор 2 - междинни единица осцилаторни вериги с мощност регулатор, тримери капацитет и индуктивност, 3 - генератор тръба с анодни и мрежата разделителни вериги 4 - полупроводникови токоизправител 5 - увеличаване трансформатор, по - блок защита на системата срещу анормални режими на работа.
Industry произвежда голям брой високо честотни инсталации за различни цели. За топлинна обработка на продуктите се използва сериен високочестотен генератор, който е направен специализирани инструменти.
Генератор на селекция за диелектрик отопление се редуцира до определянето на неговата мощност и честота.
Вибрационна честотен генератор Pr трябва да бъде по-голям от топлинния поток F необходимо за термична обработка на материала, от стойността на загубите в работното звено и междинно съединение кондензатор резонансни вериги:
където # 951; ... К - к е г на работния кондензатор, в зависимост от площта на повърхността на топлопренасяне на коефициентът на топлинен пренос и температурната разлика между материала и средата # 951; к = 0.8. 0.9 # 951; д - е г на електрически осцилаторна верига ... # 951; е = 0,65. 0.7 # 951; л - отчитане загуба на ефективност при висока честота свързващи кабели ... # 951; п = 0,9. 0.95.
Мощността, консумирана от генератора на мрежата:
тук # 951; .. R - к е г генератор. # 951; г = 0.65. 0.85.
Обща Н. D. с висока честота единица к. Е дадено на продукта. Н. D., и на всички блокове е 0.3. 0.5.
.. Такива малки до г п -. Значителна пречка за широкото използване на диелектричен отопление в селскостопанското производство.
Подобряване на енергийната ефективност на високочестотни инсталации е възможно, като се използва топлината, разсейвана от генератора.
Честота ток за отопление диелектрици и полупроводници избрани въз основа на желания топлинен поток F. Ако топлинна обработка на селскостопански продукти относителна обемен дебит е ограничено допустимо нагряване и сушене. От баланса на енергия в операционната кондензатор са
където V - обем на материала да бъде нагряван, m3.
Минималната честота, при която процесът се извършва при предварително определена скорост:
където Emax - максимално допустимото съдържание електрическо поле в материала, V / m.
С увеличаване на честотата намалява Ем, и по този начин повишава надеждността на процеса. Все пак, има някои ограничения за увеличаване на честотата. Увеличаване на честотата непрактично, ако този фактор загуба намалява рязко. Освен това, все по-често усложнява параметри за водене на преговори и натоварването на генератора. Максимална честота в Hz при което е предвидено това договаряне:
където L и С са еквивалентни минимални възможни стойности на индуктивност и капацитет на веригата натоварване с серия кондензатор.
При големи количества линейни кондензатор работната честота се увеличава може да доведе до неравномерно разпределение на стрес по електрод, и следователно, неравномерно загряване. Максимално допустимата честота, Hz, в това състояние
Ь, където най-големият размер на работния електрод на кондензатор, т.