اصول کار المنت های سرامیکی چیست؟

انسان هزاران سال پس از کشف آتش هنوز به آتش توجه و نیاز دارد. ما به سوخت ها در فرایندهای بیشمار روزمره و صنعتی، از گرمایش خانگی تا پردازش حرارتی وابسته ایم. اما این روش تولید گرما به ویژه در بازارهای صنعتی نامناسب است. کوره های گاز طبیعی هنوز در بازارهای پرداخت گرما به وسعت استفاده می شوند در حالی که شرکت های تولیدی بیشتر به روش نسبتا پیشرفته تولید گرما از الکتریسیته روی می آورند.

المنت های سرامیکی و فلزی بر اساس اصل گرمایش مقاومت الکتریکی، که به صورت گرمایی که توسط یک ماده دارای مقاومت الکتریکی زیاد حین عبور یک جریان تعریف می شود، کار می کند. زمانی که جریان از المنت های میله ای یا سرامیکی عبور می کند، ماده در برابر جریان الکتریکی مقاومت کرده و تولید گرما می کند. این توضیحی پایه ای از یک مفهوم پیچیده است، اما به طور کلی این اصل برای المنت های سرامیکی و میله ای در کوره های صنعتی صحیح است.المنت تسمه ای

المنت های سرامیکی و گرمایش مقاومتی

در حالی که انواع بیشماری المنت حرارتی در اختیار طراحان کوره است، هیترهای سرامیکی عموما در یکی از این دو دسته قرار می گیرند:

• میله های سرامیکی بدون پوشش
• سیم پیچ ها، تسمه ها و سیم هایی از آلیاژی تعبیه شده در پوششی از عایق سرامیکی.

در ساده ترین سطح، این المنت های حرارتی طبق اصول یکسانی کار می کنند.

ثابت مقاومت الکتریکی ماده، توانایی آن ماده در تولید گرمای متناسب با مقدار جریان عبوری از ماده را تعیین می کند. بنابراین، خروجی گرمایی یک المنت سرامیکی توسط بار الکتریکی اش و خصوصیات مقاومتی درونی آن تعیین می شود. تحت شرایط ایده‌آل، المنت در برابر گردش جریان مقاومت کرده و گرما تولید می کند که به بیرون از محفظه پرداخت گرما می تابد. از آنجا که ۱۰۰٪ الکتریسیته ورودی از منظر نظری به گرما تبدیل می شود، فایده اولیه این روش نسبت به سوختن افزایش بزرگ بهره وری است.المنت تسمه ای

عوامل موثر در انتخاب نوع سرامیک

با این حال عوامل مرتبط متعددی وجود دارند که می تواند این دو خصوصیت ذکر شده را تحت تأثیر قرار دهند. ترکیب آلیاژ، ابعاد المنت، مقدر وات در حال بارگذاری، ولتاژ و طراحی دستگاه تنها انتخابی از این ویژگی های مهم و اساسی هستند.
به عنوان مثال، جنس المنت سرامیکی بدون پوشش معمولی سیلیکون کاربید (SiC) دارای خلوص بالا است که می تواند در میله ها، و هیترهای مارپیچی  استفاده شود. طول و قطر این المنت ها را می توان نسبت به ابعاد مشخص کوره سفارشی کرد، در حالی که پایداری حرارتی-مکانیکی ویژه مواد به این معنی است که ماده همیشه استحکامش را حفظ می کند.

این مهم از آن جا که نیازی به نصب یا تعبیه در دیواره کوره نیست، راه اندازی هیتر را آسان می کند و ریسک پخش گرمای تولیدی از کوره و آسیب به تجهیزات حساس را می کاهد. همچنین المنت های سرامیکی سیلیکون کاربیدی با تبدیل ۱۰۰ درصدی همه الکتریسیته ورودی به گرما به همراه افت کم به لحاظ بارگذاری وات، بهره‌وری الکتریکی بهبودیافته خود را به رخ می کشند.المنت تسمه ای

مشکلات المنت سرامیکی

ایراد المنت های سرامیکی بدون پوشش از جنس سیلیکون کاربید این است که ماده تماما متراکم نیست که آن را مستعد واکنش متقابل با گازهای اتمسفری در دماهای بالا می سازد. این واکنش ها روی سطح مقطع رسانای المنت اثر گذاشته که به تدریج باعث افزایش مقاومت الکتریکی طی زمان می شود. در حقیقت، مقاومت المنت گرمایش سرامیکی سیلیکون کاربیدی را می توان تا قبل از انتهای عمر استفاده اش تا حدود ۳۰۰ ٪ افزایش داد.

مزایای استفاده از هیتر سرامیکی

یکی از فواید فراوان استفاده از المنت سرامیکی این است که بدون این که چنان داغ شود که ریسک سوختگی با آتش سوزی ایجاد کند، منبع ثابتی از گرما فراهم می نماید. از آن جا که سیم های المنت در هیتر سرامیکی کاملا با تایل های سرامیکی پوشانده شده است، این المنت از انواع دیگر که می توانند جرقه یا دیگر خطرات ایمنی را در صورت ایراد المنت های گرمایی ایجاد کنند امن تر است.المنت تسمه ای

مبانی المنت سرامیکی

المنت های سرامیکی به منظور کاربردهای مختلف، اشکال متعددی را در بر می گیرند. با این وجود، هیترهای سرامیکی پیشرفته ای که نوع متفاوتی از المنت گرمایش دارند موجود است. این مواد عموماً مسطح بر خلاف سیم های پیچیده شده در هیترهای مرسوم شده تنها چند هزارم اینچ ضخامت داشته و با تطبیق ضریب انبساط گرمایی (CTE) آنها با ضریب انبساط گرمایی مواد شبکه سرامیکی می توان آنها را به سطوح عملکرد گرمایی بالاتر رساند.

مناسب است تا ویژگیهای مواد سرامیکی را برای درک بهتر چگونگی عملکرد بهتر المنت های سرامیکی پیشرفته مرور کنیم.  مواد سرامیکی جامدهای معدنی هستند و ممکن است ساختار کریستالی یا نسبتا کریستالی و یا بی شکل (مثل شیشه) داشته باشند. سفالگری یکی از نخستین نمونه های استفاده انسان از سرامیک است.

مهندسان با گذر زمان سرامیک های جدیدی را برای مصارف خاصی توسعه دادند. این مواد با خلوص مشخصی سنتز می شوند تا کارایی الکتریکی، گرمایی و مکانیکی مشخصی را تامین نمایند.

فرایند ساخت عمومی این مواد فشرده سازی مواد خام پودرشده در فشارهای زیاد به همراه پختن در دماهای بالا را در بر می گیرد. خلوص کنترل شده و شیمی مواد حاصل، ساختارهای یکپارچه و از نظر هندسی پایداری را تولید کرده که جهت استفاده به عنوان مواد انواع المنت مورد علاقه هستند.المنت تسمه ای

موادی که در هیترهای سرامیکی پیشرفته قابل استفاده هستند آلومینا (Al₂O₃)، سیلیکون نیترید (Si₃N₄)، بریلیوم اکسید (‌BeO) و الومینیوم نیترید (AlN) را شامل می شود.

سرامیک ثابت الکتریکی بالایی دارد که استفاده مواد سرامیکی نسبتا کم در یک المنت کمربندی را ممکن می سازد. متعاقبا، همانطور که در این گراف زمان/دما برای چندین مدل گرمایش سرامیکی مختلف واضح است، دمای هیترهای سرامیکی می تواند به سرعت افزایش یابد.

خرید المنت تسمه ای

جنس غلاف محافظ المنت های ضد اسید چیست؟

غلاف المنت ضد اسید را از تیتانیوم، استیل و شیشه هایی که جنس از کوارتز و پیرکس می سازند. این مواد دارای خاصیت ضد اسیدی می باشند و در محیط های اسیدی که لازم است از المنت استفاده شود از آن ها استفاده می شود. قسمت های خارجی المنت به طور کامل ضد آب ساخته می شوند تا رطوبت نتواند روی کارکرد المنت ها تاثیر گذارد.خرید المنت تسمه ای

کاربردهای المنت ضد اسید در صنایع شیمیایی

به عنوان یکی از بهترین محصولات کاربردی و مقرون به صرفه، المنت آنتی اسید، تبدیل به بخش مهمی از صنایع شیمیایی شده است. در این صنایع که محلول‌ها در آن گرم می شوند و المنت ها در معرض عناصر فرساینده قرار دارند مهم است که میله های المنت ضد اسید بوده و در برابر ان مقاوم باشند. هر محصولی دارای مشخصات، ابعاد، ضعف‌ها و نقاط قوت مختص به خود است که آن را برای انجام کار خاصی مناسب می‌گرداند.

بیشتر المنت های آنتی اسید طراحی سنتی دارند که شامل غلاف ترموکوپل (ترموول) و عناصر مختلف لوله‌ای برای کنترل حرارت و اعمال دیگر است. آنها به لحاظ اقتصادی شدنی با قابلیت‌های جابجایی و انعطاف‌پذیری هستند. این ویژگی‌ها، صرفنظر از این که آنها با فولاد ضدزنگ ساخته شده باشند یا از آلیاژهای عجیب و غریب، موجب می‌شود برای استفاده در پروژه‌های مختلف مناسب باشند.خرید المنت تسمه ای

المنت های ضد اسید برحسب ماهیت و توانایی‌شان به گروه ‌های مختلفی تقسیم می‌ شوند. بعضی از این گروهها عبارت‌اند از:

• المنت های با غلاف مسی
• المنت های با غلاف فولادی
• المنت های استیل
• المنت های با روکش تفلون
• المنت های چدنی
• المنت های با غلاف سربی
• المنت های با غلاف تیتانیوم

کاربردهای صنعتی المنت ضد اسید

در ادامه کاربرد های هریک از المنت های آنتی اسید بررسی شده است:

المنت های با غلاف مسی

این گرماسازها قادر به گرم کردن آب تمیز با پی اچ، 6 تا 8 هستند.

گرماسازهای با غلاف فولادی

این المنت های ضد اسید ایمرژن برای استفاده در شرکت‌های شیمیایی مناسب هستند:خرید المنت تسمه ای

 

• محلول‌های چربی‌زدایی
• قلیایی
• حلال‌های نوع روغنی
• پاک‌کننده‌های مایع
• روغن‌های نیمه‌سنگین
• مایعات انتقال گرما
• پاک‌کننده‌های مایع
• محلول‌های سوزآور

طراحی المنت های با چگالی وات پایین، آنها را برای  موم ، پارافین و روغن‌های سنگین ایده‌آل می‌کند