定流加熱物料加熱時間與加熱溫度之間的關系,是物料加熱過程的基本規(guī)律。在定流加熱過程 中任一瞬間dr,根據(jù)能量平衡定律列出:式中,m為物料質(zhì)量,kg;C()為&時物料比熱容為物料時的電阻, 與O為物料加熱開始和r時的溫度,"C 為物料比熱容的溫度系數(shù),t:—1#為物料 電阻率的溫度系數(shù),t:—1"為工作電流,A;j為加熱過程的平均熱效率;為計算物性參 數(shù)的基準溫度,C。式(3-2)表明,加熱時間和加熱溫度之間的關系是線性關系和對數(shù)關系的綜合。如果溫 度系數(shù)a與b的差異不大,則以線性關系為主。加熱金屬時,一般是系數(shù)b太a的幾倍,則 以對數(shù)關系為主。式(3-2)反映了物料特性參數(shù)對加熱時間的影響。q和a及6的影響明顯,無需說明。而說明加熱時間T與物料在&溫度下密度成正比,與電阻率&成反比,與物料的截面積 A的平方成正比,與物料的長度I無關。 i表示物料加熱過程的平均熱效率其中T為按式(3-2)算出的加熱時間,S;F為物料的散熱面積,m2;a為物料的散熱系數(shù), [W/(m2_t:)]。在物料直接向周圍大氣散熱時
其中C為物料的輻射系數(shù),取“為201C ,可得ar= CU3 + 1112f2 + 4.69 X 10\ + 9.08 X 107] x 10 — 8 j和r互相關聯(lián),用試算法計算。提高熱效率的重要途徑是盡量縮短加熱時間。 恰當?shù)卮_定工作電流,是研討定流加熱過程的關鍵課題。理論上,可以根據(jù)加熱終了時 工況參數(shù)確定工作電流。加熱終了“/”時物料的電熱功率和熱效率分別為上式表明,物料的電阻小,而要求加熱到高溫,則所需的工作電流大。為保證加熱過程 中熱效率高,/fe的值通常為5〜7。k值大,加熱快熱效率高,但是加熱可能不均勻,電效率降 低,要求變壓器容量大。加熱過程的平均電效率提高功率因數(shù)的主要途徑是盡量減小短網(wǎng)的感抗。措施之一是根據(jù)“配置補償電容,或 者改用直流電。定流加熱過程中的工作電壓 隨物料溫度t變化,其較大值i7_與電阻率溫度系數(shù)b有關,若b為正值,則加熱終了時工作電 壓為(^^^若6為負值,則加熱開始時工作電壓為因此加熱所需的供電容量(VA)由上式可知,對于給定的被加熱物料,為了節(jié)電,首先要考慮盡量降低加熱溫度;其次, 工作電流要盡量大,使加熱時間盡量短;進一步,要考慮盡量減小短網(wǎng)電阻。