電阻加熱

電阻加熱是指利用電流通過電阻體的熱效應，對物料進行電加熱的方法。電阻加熱套用於從加熱熔融金屬到加熱食物的方方面面

基本介紹

• 中文名：電阻加熱
• 外文名：resistance heating
• 特點：加熱均勻等
• 類型：直接電熱和間接電熱
• 套用：加熱金屬、食物等
• 學科：電力學

簡述

電阻加熱是最簡單（也是最老的）基於電力的加熱方法，可加熱金屬、熔融金屬或非金屬，效率幾乎可達到100%，同時工作溫度可達到2000℃。故而可套用於高溫加熱，也可套用於低溫加熱。由於其可控性和快速升溫的特性，電阻加熱套用於從加熱熔融金屬到加熱食物的方方面面。

電阻加熱是利用電流流過導體的焦耳效應產生的熱能對物體進行的電加熱。電阻加熱可分為間接電阻加熱和直接電阻加熱兩大類。間接電阻加熱是讓電流通過電熱元件或導電介質，例如電阻絲、熱敏電阻（PTC）、電熱膜等，使電熱元件首先發熱，然後利用電熱元件產生的熱量以熱傳導、熱對流或熱輻射等方式間接加熱目標物體。傳統的利用埋入模具中的電熱元件加熱模具的方法均屬於間接電阻加熱。

特點

電阻加熱一般具有以下特點：

①物料的加熱溫度可在高於室溫直到約3000℃的寬廣範圍內按加熱工藝需要選定，且可得到精確的控制；

②物料可選擇在按工藝需要的環境中，如在真空、控制氣氛、液態介質等中進行加熱和處理（如真空電阻爐、控制氣氛電阻爐、電熱浴爐等），真空度或一些氣氛中的氣體成分可自動控制；

③加熱均勻；

④熱效率高；

⑤對環境污染少。

分類

電阻加熱是獲取電熱的主要形式，它又分為直接電熱和間接電熱兩種。

1．直接電熱法

直接電熱法是指使電流通過被加熱物體本身，利用被加熱物體本身的電阻發熱而達到加熱目的。其主要用來加熱形狀規則的物質，例如在家用電器中，利用水本身的電阻加熱水的熱水器等。

利用直接電熱法時，待熱物體兩端直接接到電路中，用一個具有抽頭的變壓器或一個變阻器來調節工作電壓或工作電流。在熱水器內，外電路中提供的電位差保持不變，而水的電阻則以改變電極位置和電極面積大小或水位高低的辦法來調節。需要注意的是，凡是利用直接電熱法加熱的物體，其本身必須具有一定的電阻值，本身電阻值太小或太大都不適宜採用直接電熱法。

2．間接電熱法

間接電熱法與直接電熱法相反，它是電流通過的迴路，並不是所需加熱的物體，而是使用另一種專門材料製成的電熱元件。電流使電熱元件產生熱量，再利用不同的傳熱方式（輻射、對流及傳導）將熱量傳送到被加熱物體中。這種間接電熱法電阻加熱形式是如今使用較為廣泛的一種加熱形式，主要用來加熱和乾燥物體。小至電吹風，大至電阻爐，都廣泛採用這種間接電熱法。

裝置

電阻加熱裝置具有結構簡單、溫度調節範圍較大和便於安裝維修等優點。

如今我國有的廠家直接用電熱絲做加熱元件，即將電阻絲先繞製成螺旋彈簧狀，再將該電熱絲穿在特製的陶瓷管或帶孔的陶瓷元件內，安放在加熱板或模具的加熱孔中，應注意與加熱板等金屬部件絕緣。這種辦法雖然成本低廉，但電阻絲與空氣直接接觸容易氧化損耗，使用壽命短，此外電阻絲暴露在外面也不太安全。

另一種形式是在模具的表面用電熱套或電熱圈加熱，它是將電阻絲繞制在雲母片上之後，再裝夾進一個特製的金屬外殼裡，電阻絲和金屬外殼之間用雲母片絕緣。電熱套應與模具外形相吻合，最常見的有矩形和圓形兩種。使用時可以根據模具加熱部位的形狀進行選用。矩形電熱套是由4個電熱片構成，用導線和螺釘連線在一起，也通過螺釘夾緊在模具上，這種加熱形式常用於中小型熱塑性塑膠注射模具。由於電熱套有一面與大氣相接觸，因此，熱損比電熱棒大，即加熱同一幅模具若採用電熱套比用電熱棒需耗費更大的功率。

最常用的方式是在模具上要冷卻的相關部位鑽孔，將電熱棒插入。根據模具所需加熱功率選用加熱棒的型號和數量，確定連線方式（並聯或串聯），由於電阻絲與外界空氣隔絕，因此，不易氧化，使用壽命長，當電熱棒燒壞時可以方便地進行更換，而不必拆開整副模具和加熱板。但是，開設加熱孔時，受型芯、成型鑲塊和頂出脫模零件結構的限制。