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第1章 概述 1

1.1 电热设备的分类 1

1.1.1 按加热方法与加热速度分类 1

1.1.2 按电压带分类 2

1.1.3 按频率分类 2

1.1.4 按被加热物的形态分类 2

1.1.5 按电源及用途分类 3

1.2 电热设备的应用 3

1.3 电热方法 4

1.3.1 电热设备的特点 4

1.3.2 供电条件 5

1.3.3 安装和布置 5

1.3.4 控制和联锁 5

1.4 电热设备的发展趋势 5

第2章 电热设备常用原材料 7

2.1 金属电热材料及特性 7

2.1.1 电阻式电热元件的材料及其性能 7

2.1.2 导体的电阻率与温度系数 8

2.1.3 脆性和高温强度 9

2.1.4 合金电热元件最高使用温度 10

2.1.5 表面负荷 11

2.1.6 合金电热材料的化学特性 14

2.2 非金属电热材料 15

2.2.1 硅钼棒 16

2.2.2 碳化硅棒 23

2.2.3 多孔玻璃态碳 29

2.2.4 PP型电热材料 29

2.2.5 PTC半导体电热材料 30

2.3 复合材料构成的电热设备加热材料 44

2.3.1 配阻材料构成的电热材料 44

2.3.2 远红外线辐射材料 44

2.3.3 远红外辐射加热器用材料形状 47

2.4 重金属及其合金与石墨类电热材料 53

2.4.1 重金属材料与石墨的特性 53

2.4.2 石墨类电热材料 56

第3章 电热元件的设计与制造 60

3.1 电热丝的设计 60

3.1.1 线径计算 60

3.1.2 形状设计 65

3.1.3 设计计算参数整理 67

3.2 电热元件发热体的制作 72

3.2.1 缠绕工艺 72

3.2.2 引出棒与圆丝的连接 74

3.2.3 引出带与圆丝的连接 75

3.2.4 引出带与扁丝的连接 75

3.2.5 并股引线 75

3.2.6 焊接 76

3.2.7 复合连接 76

3.2.8 金属电热元件在电热设备中的布置和安装 76

3.3 金属管状电热元件 77

3.4 带状电热元件 85

3.5 电热板 87

3.6 薄膜电热元件（电热膜） 91

第4章 温度、时间控制元件 98

4.1 热双金属片温控元件 98

4.1.1 缓动式温控元件 101

4.1.2 闪动式温控元件 102

4.1.3 U形及螺旋形热双金属元件 102

4.1.4 碟形热双金属元件 103

4.1.5 热双金属温控器的选用与维修 103

4.2 磁性温控元件 104

4.2.1 磁性控温原理 104

4.2.2 磁性温控元件的特点 106

4.3 形状记忆温控元件 106

4.3.1 形状记忆效应 107

4.3.2 形状记忆效应的应用实例 107

4.4 热敏电阻温控元件 108

4.4.1 热敏电阻的工作原理 108

4.4.2 热敏电阻的结构形式和规格 108

4.4.3 热敏电阻温控元件的特点 109

4.5 热电偶温控元件 109

4.5.1 热电偶的工作原理 110

4.5.2 热电偶定则 110

4.5.3 热电偶的种类 110

4.5.4 热电偶的选择、安装与维修 111

4.6 超温保护器 112

4.6.1 温度保险丝 112

4.6.2 热断型热保护器 113

4.7 时间控制元件 114

4.7.1 机械发条式定时器 114

4.7.2 电动式定时器 115

4.7.3 电子式定时器 116

第5章 电热设备典型的控制电路 122

5.1 不带温控元件的电路（开关电路） 122

5.2 整流二极管调功控制电路 123

5.3 电子调功控制电路 124

5.4 低压调压型电路 124

5.5 微型温度断电器控温型电路 125

5.6 二极管半波整流的调温型电路 126

5.7 具有双向可控硅调节器的调温型电路 126

5.8 电容调温型电路 127

5.9 电阻调温型电路 128

5.10 单检测线型电子控温电路 128

5.11 双检测线型电子控温电路 129

5.12 电子恒温电路 130

5.13 PTC温控型电路 131

第6章 电热设备（产品）使用安全技术标准 132

6.1 低压配电网供电 132

6.2 对供电连接的要求 132

6.2.1 一般要求 132

6.2.2 对固定连接的要求 133

6.2.3 对可移动连接的要求 133

6.3 电源设备 133

6.3.1 专用变压器 133

6.3.2 变频电源装置 133

6.3.3 三相供电电路平衡装置 134

6.4 电热设备的使用环境 134

6.5 产品安全性能试验方法 134

6.5.1 工作温度下和湿热试验后的电气绝缘和泄漏电流 134

6.5.2 防触电保护 138

6.5.3 接地装置 140

6.5.4 发热试验 140

6.5.5 爬电距离和电气间隙 142

6.6 产品安装 143

6.7 产品使用方面 144

6.8 产品检修方面 145

6.9 电热设备防火 145

第7章 典型电热设备介绍 148

7.1 空间电热设备 148

7.1.1 生活用电热设备（器、具、炉、装置） 148

7.1.2 工业类电阻炉 158

7.1.3 可控气氛电热设备 171

7.2 液体（相）类电热设备 181

7.2.1 普通电热式油炸设备 181

7.2.2 水油混合式油炸设备 181

7.2.3 外热式浴炉 184

7.2.4 内热式电极盐浴炉 186

7.2.5 流动粒子（假液态）电加热设备 191

7.3 真空电热设备 199

7.3.1 真空熔炼或热处理 200

7.3.2 真空热处理炉类型 200

7.4 电弧炉 211

7.4.1 电弧炉的基本原理 211

7.4.2 电弧炉的分类和用途 212

7.4.3 电弧炉设备 213

7.4.4 操作安全技术措施 215

7.5 电渣炉 220

7.6 工业微波加热设备 221

7.6.1 工业微波加热设备的基本工作原理与特点 221

7.6.2 工业微波加热的应用 221

7.6.3 工业微波设备的安全使用 222

7.6.4 电磁场强度与微波漏能测量 223

7.7 感应加热设备 226

7.7.1 感应加热设备的原理 226

7.7.2 常用感应加热设备的电气参数 227

7.7.3 电源装置 229

7.7.4 电容器 230

7.7.5 三相平衡装置 231

7.7.6 保护设备及仪表 231

7.7.7 材质 232

7.7.8 母线与电缆的选择 232

7.7.9 安装 232

7.7.10 运行 233

7.7.11 维护 234

7.8 高能束加热设备 234

7.8.1 高能束加热原理和用途 234

7.8.2 微／纳米热喷涂技术 237

第8章 电热设备能耗改善研究 242

8.1 性能试验 243

8.1.1 电加热设备的电能利用率η 243

8.1.2 减少热损失，提高电能利用率的途径 243

8.1.3 电热元件冷态直流电阻与热态泄漏电流的测定 244

8.1.4 额定功率的测定 244

8.1.5 空炉升温时间的测定 245

8.1.6 空载功率的测定 245

8.1.7 炉温均匀度的测定 245

8.1.8 表面温升的测定 249

8.1.9 远红外加热 249

8.2 选用耐温、耐热、绝缘材料 251

8.2.1 耐温材料 251

8.2.2 不定形耐火材料 258

8.2.3 耐火材料 259

8.2.4 绝缘材料 269

8.3 温度控制 271

8.3.1 基地式仪表组成的炉温自动控制系统 271

8.3.2 控制温度的调节器 272

8.3.3 调节温度的执行器 273

8.3.4 单元组合仪表组成的炉温自动控制系统 273

8.3.5 电热设备温度的位式控制 274

8.3.6 电炉温度的时间比例控制 275

8.3.7 可控硅调压器温度自动控制系统 276

8.3.8 调功器调波（频）形式对电热设备控温的影响 277

8.3.9 炉温程序控制 279

8.3.10 感应加热温度的自动控制 279

附录A 常用材料的比热容、相对密度、热导率 283

附录B 常用材料制图剖面标示图样 284

附录C 世界各大洲主要城市用电的相数电压和频率 284

参考文献 286