中频电磁感应加热空气的效果研究作者：田苗来源：《电子世界》2013年第05期 【摘要】本文利用中频电磁感应加热技术，在电磁感应磁场中依靠加热装置内部感应加热件所产生的感应热对空气加热得到高温空气。在实验中，利用中频电磁感应加热能快速方便的产生高温空气，同时得出了加热体形状、加热功率对空气温度有重要影响：减小加热体与感应线圈之间的距离，可以减小间隙无功功率；增大加热体表面积可以提高出口空气温度。 【关键词】电磁感应；高温空气；升温特性；加热件
1.引言
感应加热技术应广泛应用于金属熔炼、热处理和焊接等过程，己成为冶金、国防、机械加工等部门不可缺少的技术。中频感应加热技术因其具有加热速度快、热效率高、无污染易于实现机械化等优点[3、4]，因此这项技术已经在许多行业中得到应用[5﹑6]。在常规的电磁
感应加热炉中，利用感应热对金属进行热处理，不同金属会呈现出不同的升温特性。本文在加热装置上进行试验研究，以探求这种高温空气发生装置的可行性以及加热功率、加热体表面积、加热体形状等因素对空气加热特性的影响。
2.原理设计计算
（1缘114）电磁感应定理：法拉第电磁感应定律说明：在一个电路围绕的区域内存在交变磁场时，电路两端就会产生感应电动势，当电路闭合时则产生电流。这个定律是感应加热的理论基础。
当感应线圈上通交变的电流i阿尔玛蓝时，线圈内部会产生相同频率的交变磁通φ，交变磁通φ又会在金属工件中产生感应电势e。根据麦克斯韦电磁方程式，感应电动势的大小为：
由式（1-5）可以看出，感应电势和发热功率与磁场强弱有关。感应线圈中流过的电流越大，其产生的磁通也就越大，因此提高感应线圈中的感应电流可以使工件中产生的涡流增大，从而增加加热效果，使工件升温更快。
3.实验方案及结果
3.1 实验流程
在实验开始前第一步是打开装置的水冷却系统，对设备内及感应器通水冷却；接着打开空气压缩机，使通气设备储存一定的空气量；第三步则是打开中频感应设备对金属导体进行加热，同时通气进行热交换加热空气；最后用热电偶对出口空气温度进行测量，记录数据。实验装备流程如图3所示。
3.2 实验方案及实验结果
3.2.1 加热体表面积﹑形状对空气温度的影响
实验条件如下：通入恒定空气流量为1m3/h，开始加热金属导体的同时即通入空气；在感应设备输出电流为800A的情况下加热5分钟，然后每隔30秒记录一次出口空气温度；每隔3分钟改变一次输出电流，分别为：800A，900A，1000A，1100A，1200A人工鱼礁，1300A，1400A。
方案一：通风管道内感应加热体为两个螺旋形钢丝，空气与之进行热交换后出口空气温度记录如表背板制作3.1蜂巢发动机。
方案二：为了与方案一形成对比，探讨热交换面积的大小对出口空气温度的影响，在与方案一实验条件相同的情况下，只把双螺旋形钢丝变成单螺旋形钢丝，出口空气温度见表3.2。
方案三：为了探讨加热体形状对出口空气温度的影响，在与方案一实验条件相同的情况下，用小钢管作为空气加热的热源，与空气热交换后出口空气温度见表3.3。
3.2.2 加热功率对空气温度影响
在此实验方案中，空气流量为一恒定值1m3/h，通过改变中频感应设备的输出功率来探求加热功率对出口处空气温度的影响。中频感应输出电流分别为800A、1000A、1200A，每加热1min记录一次出口空气温度，总加热时间为30分钟。在此条件下空气温度如表3.4所示。
由表3.4可知：改变中频感应设备的输出功率，随着加热功率的增加，出口处空气温度增加。
4.实验结果分析与讨论
加热体形状﹑表面积对空气温度的影响：快门式3d
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