অস্তরক গরম

ডাইলেকট্রিক হিটিং কি

ডাইলেক্ট্রিক হিটিং বলতে একটি বিকল্প বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রে অস্তরক এবং অর্ধপরিবাহী গরম করাকে বোঝায় যার প্রভাবে উত্তপ্ত উপাদান মেরুকরণ হয়। মেরুকরণ হল সংশ্লিষ্ট চার্জের স্থানচ্যুতির একটি প্রক্রিয়া, যা প্রতিটি ম্যাক্রোস্কোপিক আয়তনের উপাদানে একটি বৈদ্যুতিক মুহুর্তের আবির্ভাব ঘটায়।

মেরুকরণ স্থিতিস্থাপক এবং শিথিলকরণে বিভক্ত: স্থিতিস্থাপক (জড়তা ছাড়া) বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের শক্তি নির্ধারণ করে, এবং শিথিলকরণ (জড়তা) উত্তপ্ত উপাদানে নির্গত তাপ নির্ধারণ করে। বাহ্যিক বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের দ্বারা শিথিল মেরুকরণে, পরমাণু, অণু, চার্জযুক্ত কমপ্লেক্সের অভ্যন্তরীণ বন্ধনের ("ঘর্ষণ") শক্তিগুলিকে অতিক্রম করার জন্য কাজ করা হয়। এই কাজের অর্ধেক তাপে রূপান্তরিত হয়।

একটি ডাইলেকট্রিকে মুক্তি পাওয়া শক্তিকে সাধারণত আয়তনের একক বলা হয় এবং সূত্র দ্বারা গণনা করা হয়

যেখানে γ হল উপাদানের জটিল কনজুগেট পরিবাহিতা, EM হল পদার্থের বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের শক্তি।

জটিল সঞ্চালন

এখানে, εr হল মোট জটিল অস্তরক ধ্রুবক।

ε'-এর প্রকৃত অংশ, যাকে অস্তরক ধ্রুবক বলা হয়, একটি উপাদানে সঞ্চিত শক্তির পরিমাণকে প্রভাবিত করে। ε« এর কাল্পনিক অংশ, যাকে লস ফ্যাক্টর বলা হয়, উপাদানের মধ্যে ছড়িয়ে থাকা শক্তি (তাপ) এর একটি পরিমাপ।

ক্ষতির ফ্যাক্টরটি মেরুকরণ এবং ফুটো স্রোত উভয়ের কারণে উপাদানের মধ্যে ছড়িয়ে পড়া শক্তিকে বিবেচনা করে।

অনুশীলনে, গণনা ক্ষতি কোণ স্পর্শক নামে একটি মান ব্যবহার করে:

ক্ষতি কোণের স্পর্শক ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক দোলনের সঞ্চিত শক্তির সাথে গরম করার জন্য ব্যয় করা শক্তির অনুপাত নির্ধারণ করে।

উপরে বিবেচনা করে, ভলিউমেট্রিক নির্দিষ্ট সক্রিয় শক্তি, W/m3:

বা

এইভাবে, নির্দিষ্ট আয়তনের শক্তি উত্তপ্ত পদার্থের বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের শক্তির বর্গক্ষেত্রের সমানুপাতিক, ফ্রিকোয়েন্সি এবং ক্ষতির কারণ।

উত্তপ্ত পদার্থের বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের শক্তি প্রয়োগকৃত ভোল্টেজ, অস্তরক ধ্রুবক ε ', ক্ষেত্র গঠনকারী ইলেক্ট্রোডগুলির অবস্থান এবং আকৃতির উপর নির্ভর করে। অনুশীলনে সবচেয়ে সাধারণ কিছু ক্ষেত্রে, ইলেক্ট্রোডের অবস্থান, বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের শক্তি চিত্র 1 এ দেখানো সূত্র দ্বারা গণনা করা হয়।

ভাত। 1. বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের শক্তি গণনার জন্য: a — নলাকার ক্যাপাসিটর, b — ফ্ল্যাট একক-স্তর ক্যাপাসিটর, c, d — ফ্ল্যাট মাল্টিলেয়ার ক্যাপাসিটর, যথাক্রমে, ট্রান্সভার্সে এবং বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের বরাবর উপাদানের স্তরগুলির বিন্যাস সহ .

এটি উল্লেখ করা উচিত যে উত্তপ্ত উপাদানের বৈদ্যুতিক শক্তি দ্বারা Em এর সীমাবদ্ধ সর্বাধিক মান সীমাবদ্ধ। ভোল্টেজ ব্রেকডাউন ভোল্টেজের অর্ধেকের বেশি হওয়া উচিত নয়।শস্য ও উদ্ভিজ্জ ফসলের বীজের ক্ষমতা (5 … 10) 103 V/m, কাঠের জন্য — (5 … 40) 103 V/m, পলিভিনাইল ক্লোরাইড — (1 … 10) 105 V/m।

ক্ষতি সহগ ε « উপাদানটির রাসায়নিক গঠন এবং গঠন, এর তাপমাত্রা এবং আর্দ্রতার পরিমাণ, উপাদানের বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের ফ্রিকোয়েন্সি এবং শক্তির উপর নির্ভর করে।

পদার্থের অস্তরক গরম করার বৈশিষ্ট্য

ডাইলেকট্রিক হিটিং বিভিন্ন শিল্প এবং কৃষিতে ব্যবহৃত হয়।

অস্তরক গরম করার প্রধান বৈশিষ্ট্যগুলি নিম্নরূপ।

1. উত্তপ্ত উপাদানের মধ্যেই তাপ নির্গত হয়, যা দশ এবং শতগুণ দ্বারা উত্তাপকে ত্বরান্বিত করা সম্ভব করে (সংবহনশীল গরমের তুলনায়)। এটি বিশেষত কম তাপ পরিবাহিতা (কাঠ, শস্য, প্লাস্টিক ইত্যাদি) সহ উপকরণগুলির জন্য লক্ষণীয়। )

2. ডাইইলেকট্রিক হিটিং হল নির্বাচনী: নির্দিষ্ট ভলিউমেট্রিক শক্তি এবং সেই অনুযায়ী, একটি অসংলগ্ন উপাদানের প্রতিটি উপাদানের তাপমাত্রা আলাদা। এই ফাংশনটি কৃষিতে ব্যবহৃত হয়, উদাহরণস্বরূপ শস্য জীবাণুমুক্ত করা এবং রেশম কীট আচার,

3. অস্তরক শুকানোর সময়, উপাদানের ভিতরে তাপ নির্গত হয় এবং তাই কেন্দ্রের তাপমাত্রা পরিধির তুলনায় বেশি হয়। উপাদানের অভ্যন্তরে আর্দ্রতা ভিজা থেকে শুষ্ক এবং গরম থেকে ঠান্ডায় চলে যায়। সুতরাং, সংবহনশীল শুকানোর সময়, উপাদানের ভিতরের তাপমাত্রা পরিধির তুলনায় কম থাকে এবং তাপমাত্রার গ্রেডিয়েন্টের কারণে আর্দ্রতার প্রবাহ আর্দ্রতাকে পৃষ্ঠে যেতে বাধা দেয়। এটি ব্যাপকভাবে পরিবাহী শুকানোর কার্যকারিতা হ্রাস করে। ডাইইলেকট্রিক শুকানোর সময়, তাপমাত্রার পার্থক্যের কারণে আর্দ্রতা প্রবাহিত হয় এবং আর্দ্রতার পরিমাণ মিলে যায়।এটি অস্তরক শুকানোর প্রধান সুবিধা।

4. উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি সহ একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রে গরম এবং শুকানোর সময়, ক্ষতি সহগ হ্রাস পায় এবং সেই অনুযায়ী, তাপ প্রবাহের শক্তি। প্রয়োজনীয় স্তরে শক্তি রাখতে, আপনাকে ক্যাপাসিটরের সরবরাহকৃত ফ্রিকোয়েন্সি বা ভোল্টেজ পরিবর্তন করতে হবে।

অস্তরক গরম ইনস্টলেশন

শিল্পটি এক বা একাধিক ধরণের পণ্যের তাপ চিকিত্সার জন্য বিশেষায়িত উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ইনস্টলেশনের পাশাপাশি সাধারণ ব্যবহারের জন্য ইনস্টলেশন উভয়ই উত্পাদন করে। এই পার্থক্য থাকা সত্ত্বেও, সমস্ত উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ইনস্টলেশনের একই স্ট্রাকচারাল ডায়াগ্রাম রয়েছে (চিত্র 2)।

উপাদানটি উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ডিভাইসের ওয়ার্কিং ক্যাপাসিটরে উত্তপ্ত হয় 1. উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ভোল্টেজ মধ্যবর্তী দোলক সার্কিট 2 এর ব্লকের মাধ্যমে ওয়ার্কিং ক্যাপাসিটরে সরবরাহ করা হয়, যা পাওয়ার রেগুলেশন এবং জেনারেটর রেগুলেশনের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে 3। ল্যাম্প জেনারেটর কনভার্ট করে সেমিকন্ডাক্টর রেকটিফায়ার 4 থেকে প্রাপ্ত সরাসরি ভোল্টেজ, উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি বিকল্প ভোল্টেজে। একই সময়ে, রেকটিফায়ার থেকে প্রাপ্ত সমস্ত শক্তির কমপক্ষে 20 ... 40% ল্যাম্প জেনারেটরে ব্যয় করা হয়।

বেশিরভাগ শক্তি বাতির অ্যানোডে হারিয়ে যায়, যা অবশ্যই জল দিয়ে ঠান্ডা করতে হবে। ল্যাম্পের অ্যানোড পৃথিবীর সাপেক্ষে সরবরাহ করা হয় 5 … 15 kV, তাই শীতল জলের বিচ্ছিন্ন সরবরাহের ব্যবস্থা খুবই জটিল। ট্রান্সফরমার 5 নেটওয়ার্ক ভোল্টেজকে 6 ... 10 কেভিতে বৃদ্ধি করতে এবং জেনারেটর এবং বৈদ্যুতিক নেটওয়ার্কের মধ্যে পরিবাহী সংযোগ বিচ্ছিন্ন করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। ব্লক 6 ইনস্টলেশন চালু এবং বন্ধ করতে, ক্রমানুসারে প্রযুক্তিগত ক্রিয়াকলাপ সম্পাদন করতে এবং জরুরী মোড থেকে রক্ষা করতে ব্যবহৃত হয়।

ডাইইলেকট্রিক হিটিং ইনস্টলেশনগুলি জেনারেটরের শক্তি এবং ফ্রিকোয়েন্সি, প্রক্রিয়াজাত উপাদানগুলিকে সরানো এবং ধরে রাখার জন্য এবং সেইসাথে এটিতে যান্ত্রিক প্রভাবের জন্য ডিজাইন করা সহায়ক সরঞ্জামগুলির নির্মাণে একে অপরের থেকে আলাদা।

ভাত। 2. উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ইনস্টলেশনের ব্লক ডায়াগ্রাম: 1 — একটি লোড ক্যাপাসিটর সহ উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ডিভাইস, 2 — একটি পাওয়ার রেগুলেটর সহ মধ্যবর্তী দোলক সার্কিটগুলির একটি ব্লক, ক্যাপাসিট্যান্স এবং ইনডাক্টেন্স ট্রিমিং, 3 — অ্যানোড এবং নেটওয়ার্ক পৃথকীকরণ সহ ল্যাম্প জেনারেটর সার্কিট, 4 — সেমিকন্ডাক্টর রেকটিফায়ার : 5 — স্টেপ-আপ ট্রান্সফরমার, c — ব্লক অস্বাভাবিক অপারেটিং মোড থেকে ইনস্টলেশনকে রক্ষা করে।

শিল্পটি বিভিন্ন উদ্দেশ্যে প্রচুর পরিমাণে উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ইনস্টলেশন তৈরি করে। পণ্যের তাপ চিকিত্সার জন্য, সিরিয়াল উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি জেনারেটর ব্যবহার করা হয়, যার জন্য বিশেষ ডিভাইস তৈরি করা হয়।

একটি ডাইলেকট্রিক দিয়ে গরম করার জন্য একটি জেনারেটর নির্বাচন করা তার শক্তি এবং ফ্রিকোয়েন্সি নির্ধারণে নেমে আসে।

উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি জেনারেটরের দোদুল্যমান শক্তি Pg অবশ্যই কার্যকারী ক্যাপাসিটরের ক্ষতির মান এবং মধ্যবর্তী দোলক সার্কিটগুলির ব্লকের দ্বারা উপাদানের তাপ চিকিত্সার জন্য প্রয়োজনীয় তাপ প্রবাহের চেয়ে বেশি হতে হবে:

যেখানে ηk হল ওয়ার্কিং ক্যাপাসিটরের দক্ষতা, তাপ স্থানান্তর পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল, তাপ স্থানান্তর সহগ এবং উপাদান এবং মাঝারি তাপমাত্রার পার্থক্যের উপর নির্ভর করে ηk = 0.8 ... 0.9, ηe হল এর বৈদ্যুতিক দক্ষতা oscillating সার্কিট ηe = 0.65 ... 0 , 7, ηl — দক্ষতা, উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সংযোগকারী তারের ক্ষতি বিবেচনা করে ηl = 0.9 … 0.95।

গ্রিড থেকে জেনারেটর দ্বারা ব্যবহৃত শক্তি:

এখানে ηg হল জেনারেটরের দক্ষতা ηg = 0.65 … 0.85।

একটি উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ইনস্টলেশনের মোট দক্ষতা তার সমস্ত ইউনিটের দক্ষতার গুণফল দ্বারা নির্ধারিত হয় এবং 0.3 ... ... 0.5 এর সমান।

এই ধরনের কম দক্ষতা একটি গুরুত্বপূর্ণ কারণ যা কৃষি উৎপাদনে ডাইইলেকট্রিক গরমের ব্যাপক ব্যবহারকে বাধা দেয়।

উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি ইনস্টলেশনের শক্তি কর্মক্ষমতা জেনারেটর দ্বারা অপসারিত তাপ ব্যবহার করে উন্নত করা যেতে পারে।

প্রয়োজনীয় তাপ প্রবাহ F এর উপর ভিত্তি করে ডাইলেকট্রিক্স এবং সেমিকন্ডাক্টর গরম করার সময় কারেন্টের ফ্রিকোয়েন্সি নির্বাচন করা হয়। কৃষি পণ্যের তাপ চিকিত্সায়, গরম এবং শুকানোর অনুমতিযোগ্য হার দ্বারা নির্দিষ্ট আয়তনের প্রবাহ সীমিত থাকে। কাজের ক্যাপাসিটরের মধ্যে শক্তির ভারসাম্য থেকে আমাদের রয়েছে

যেখানে V হল উত্তপ্ত পদার্থের আয়তন, m3।

ন্যূনতম ফ্রিকোয়েন্সি যেখানে প্রযুক্তিগত প্রক্রিয়া একটি নির্দিষ্ট গতিতে সঞ্চালিত হয়:

যেখানে ইম্যাক্স হল উপাদানের সর্বাধিক অনুমোদিত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের শক্তি, V / m।

ফ্রিকোয়েন্সি বৃদ্ধির সাথে সাথে, এম হ্রাস পায় এবং তাই প্রযুক্তিগত প্রক্রিয়ার নির্ভরযোগ্যতা বৃদ্ধি পায়। যাইহোক, ফ্রিকোয়েন্সি বাড়ানোর কিছু সীমাবদ্ধতা রয়েছে। ক্ষতির অনুপাত তীব্রভাবে কমে গেলে ফ্রিকোয়েন্সি বাড়ানো অবাস্তব। এছাড়াও, ফ্রিকোয়েন্সি বাড়ার সাথে সাথে লোড এবং জেনারেটরের পরামিতিগুলি মেলানো ক্রমশ কঠিন হয়ে পড়ে। সর্বাধিক ফ্রিকোয়েন্সি, Hz, যেখানে এই চুক্তি প্রদান করা হয়:

যেখানে L এবং C হল একটি কার্যকরী ক্যাপাসিটরের সাথে লোড সার্কিটের আবেশ এবং ক্যাপাসিট্যান্সের ন্যূনতম সম্ভাব্য সমতুল্য মান।

ওয়ার্কিং ক্যাপাসিটরের বড় রৈখিক মাত্রার সাথে, ফ্রিকোয়েন্সি বৃদ্ধির ফলে ইলেক্ট্রোডে ভোল্টেজের অসম বন্টন হতে পারে এবং তাই অসম গরম হতে পারে। এই অবস্থার জন্য সর্বাধিক অনুমোদিত ফ্রিকোয়েন্সি, Hz

যেখানে l কার্যকারী ক্যাপাসিটরের বৃহত্তম প্লেট আকার, m।