در این مقاله قصد داریم تا درباره المنت فلنج دار صحبت کنیم. مبحث را با ذکر یک سوال آغاز میکنیم. آیا تا به حال به روش گرم شدن آب در آب گرمکن یا سماور برقی دقت کرده اید؟
المنت وسیله ای است که توسط آن انرژی الکتریکی به انرژی گرمایی تبدیل می شود، المنت از یک سیم که دارای مقاومت الکتریکی بالایی است و یک پایه نارسانا تشکیل شده است و طرز کار آن به اینگونه است که گذر جریان الکتریسیته از سیم باعث بالا رفتن حرارت آن شده(این حرارت به علت بالا بودن مقاومت سیم ایجاد میشود) و سیم این حرارت را به مایع اطراف خود منتشر میکند. با توجه به طرز کار المنت، یکی از مصارف آن در سماورهای برقی است. المنت ها بر اساس ساختاری که دارند به انواع متفاوتی تقسیم میشوند. انواع المنت عبارتند از: المنت سرامیکی، المنت شیشه ای، المنت میله ای، المنت حلقه ای، المنت ضد اسید، المنت فشنگی، المنت نواری، المنت فلنج دار و … .
حال که با تعریف اولیه و انواع المنت آشنا شدید، در ادامه مطلب به توضیح اختصاصی المنت فلنج دار میپردازیم. المنت فلنج دار از بهترین انواع المنت ها می باشد، این مدل مصارف بسیار زیادی چه در مقیاس خانگی و چه در مقیاس صنعتی دارد که از کاربردهای خانگی آن میتوان به وجود آنها در لوازم خانگی مانند چای ساز اشاره کرد. مصارف صنعتی المنت فلنج دار در مقایسه با مصرف خانگی آن سهم بیشتری دارد. از مصارف صنعتی آن میتوان به استفاده در کارخانه شیشه سازی، صنایع پلاستیک و سردخانه ها اشاره کرد. المنت فلنج دار در مقایسه با سایر المنت ها بیشتر برای انتقال حرارت به گاز ها و مایعات به کار می رود.
در ابتدا به توضیح ساختار المنت فلنج دار بپردازیم تا با اجزای آن آشنا شوید. اکثر المنت ها فلنج دار از ترموستات، فلنج و المنت (و پولکی که المنت و فلنج را از هم جدا می کند) تشکیل شده اند.
المنت و هیترهای برقی تجهیزاتی هست که انرژی الکتریکی را به انرژی گرمایی تبدیل می کنند. از [المنت فلنج دار می توان به عنوان یکی از بهترین مثال ها یاد کرد. از المنت فلنج دار برای مصارف بسیار مختلفی استفاده می شود. در این میان می توان به گرم کردن آب و روغن (در مقیاس صنعتی)، گرم کردن محیط و حتی پخت و پز استفاده کرد و یکی از محبوب ترین مدل های المنت است. سازوکار این المنت بر اساس قانون گرمایش ژول است و از این طریق به گرما کردن محیط می پردازد. در بر اساس این سازوکار، جریان الکتریکی از میان یک جسم هادی عبور می کند و این جسم انرژی الکتریسیته را تبدیل به انرژی گرمایی می کند.
المنت فلنج دار چیست؟
المنت فلنج دار در واقع شباهت زیادی با المنت میله ای دارد، با ای تفاوت که یک فلنج به سر آن جوش داده شده است. حدود ۳۰ سال است که از المنت فلنج دار استفاده می شود با این حال، اخیراً استفاده از این نوع المنت در مصارف صنعتی، شیمیایی و پتروشیمی بیشتر شده و این کسب و کارها توجه بیشتری نسبت به المنت فلنج دار نشان می دهند. دلیل استفاده آن ها از محصول، امنیت بالاتر، کنترل بیشتر و طراحی بهتری است که در مقایسه با سایر انواع المنت دارند. این نوع المنت عموماً با استفاده از سیمی از جنس کروم نیکل (Ni-Cr) (با نسبت ۲۰-۸۰٪ و یا ۳۰-۷۰٪) ساخته می شود. نقش سیم در این المنت ها بسیار پر رنگ است. چراکه در برابر جریان برق مقاومت نشان داده و باعث تولید گرما می شود. در اطراف این سیم، پوششی قرار می گیرد که آن را غلاف می نامیم. غلاف ها در بسیاری از موارد از جنس اکسید منزیم ساخته می شود. از آنجایی که خاصیت هیدروسکوپیک اکسید منیزیم بسیار بالا است، در ساخت این نوع المنت در یک پوشش اضافه نیز اضافه می شود تا مقاومت المنت را از این طریق در برابر نفوذ آب و یا رطوبت افزایش دهند.
طراحی المنت فلنج دار
طراحی المنت یکی از مهم ترین دغدغه های تولید کنندگان این محصول است. تصور اینکه صرفاً نوعِ المنت و یا میزان توان مصرفی برق و یا توان گرمایشی یک [المنت فلنج دار را به عنوان مهم ترین عامل در نظر بگیریم، اشتباهی بزرگ است. طراحی المنت می تواند نقشی حیاتی در جلوگیری از سوختگی و یا به حداقل رساندن احتمال آن ایفا کند. برای مثال، اگر سطح غلاف در المنت صاف باشد، به این معنا خواهد بود که گرمای کمتری را منتقل می کند. به عبارت دیگر، سطح آن خنک تر از زمانی است که سطح غلاف منحنی باشد. بنابراین، با استفاده از المنت هایی با سطح صاف قادر خواهید بود تا احتمال بروز سوختگی در محصول خود را کاهش دهید.
با این حال، این نکته را نیز در نظر داشته باشید که از المنت فلنج دار برای مصارف مختلفی استفاده می شود. این مصارف شامل انتقال گرما و حرارت بسیار بالا به انواع محصولات مایع و گاز می شود. برای مثال می توان به انتقال حرارت بسیار زیاد از طریق بخار، انواع مایعات، سوخت ها و حتی محلول هایی اشاره کرد که قابلیت خورندگی و فرسایش دارند. امروزه پیشرفت های در طراحی انواع المنت ها، و به خصوص المنت فلنج دار حاصل شده است و آن ها از نظر امنیت، استانداردهای طراحی، قابلیت اعتماد و کنترل پیشرفت چشمگیری کرده اند. یکی از مهم ترین دست آوردهای استفاده از انواع المنت، دوستدار محیط زیست بودن آن ها است، چراکه هیچ ماده جانبی مضر وارد طبیعت نمی سازند.
موارد استفاده از المنت فلنج دار
کارکرد اصلی این المنت، مانند تمامی محصولات مشابه آن، ایجاد و انتقال گرما است. ولی تفاوت اصلی المنت فلنج دار در این مورد است که از آن عموماً برای انتقال حرارت به محصولات مایع و یا گاز استفاده می شود. از این محصول در تانک های نگهداری، مخزن های محصولات نفتی، تانکرهای مواد بهداشتی و یا در تجهیزات پردازش غذا استفاده می شود. این نوع المنت در واقع از روش تماس مستقیم و غوطه وری برای انتقال گرما استفاده می کند که کارایی این روش بسیار بالا است. با این حال، انواع مختلفی از المنت فلنج دار وجود دارند و آن ها برای مصارف مختلفی نیز استفاده می شود. بنابراین، انتخاب این نوع المنت را باید با دقت، آگاهی و شناخت کافی انجام داد. انتخاب المنت فلنج دار به این موارد بستگی خواهد داشت:
o ارزیابی نیاز و کاربردهای شما. این امر شامل مواردی مانند گرما (توان گرمایشی)، ولتاژ و محیطی خواهد شد که المنت قادر است در آن کار کند (برای مثال انواع مایعاتی که المنت را قادر خواهید بود در آنها قرار دهید).
o انتخاب مناسب
ترین المنت فلنج دار بستگی به اندازة جنس شما، تعداد المنت ها، اندازة فلنج، مقدار کیلووات و جنس غلاف المنت خواهد داشت.
مقدار گرمای ایجاد شده توسط این نوع المنت و همچنین توانایی گرمایی آن به عوامل مختلفی بستگی خواهد داشت. عموماً این مقدار را به وسیله سنجش حداکثر توان گرمایشی اندازه گیری می کنند. برخی از عوامل موثر در این مقدار به شرح زیر هستند:
１- ویسکوزیته
２- چگالی
３- ویژگی های خورندگی و فرسایشی محیط گرم
４- آلاینده های موجود در محیط گرم (در صورت وجود)
５- ویژگی مقاومت در برابر خوردگی در جنس غلاف المنت
نگهداری آسان المنت فلنج دار
یکی از مهم ترین و محبوب ترین ویژگی های المنت فلنج دار، سهولت نگهداری آن ها است. تنها کافیست یکی از این المنت ها را داخل مخزن مورد نظر خود نصب کنید تا به راحتی بتواند مایعات داخل آن را گرم کند. در صورت نیاز به ایجاد تغییر، تنها کافیست فشار سیستم را کاهش دهید، المنت را جدا ساخته و تغییرات مورد نظر را اعمال سازید. به همین سادگی. از آنجایی که دسترسی به المنت فلنج دار بسیار آسان خواهد بود و احتیاج به باز کردن تجهیزات مختلف ندارد، بسیاری از مجموعه ها ترجیح می دهند که از این نوع المنت استفاده کنند.
انواع مختلف المنت فلنج دار
در ادامه مبحث به صحبت درباره انواع مختلف المنت فلنج دار میپردازیم. دو دسته بندی برای انواع المنت فلنج دار داریم. در حالت اول این المنت ها را به دو دسته تک فازی و سه فازی تقسیم میکنند که در واقع این مدل تقسیم بندی، بر اساس میزان گرمادهی است و به طور خلاصه، از المنت فلنج دار سه فازی در مصارف صنعتی و از ال
منت فلنج دار تک فازی در مصارف خانگی استفاده میشود، دلیل آن هم این است که مدل سه فازی گرمای بسیار بیشتری تولید میکند و در مقیاس خانگی کاربرد چندانی ندارد و برعکس این موضوع صادق است و المنت فلنج دار تک فازی گرمای مورد نیاز مصرف صنعتی را تامین نمیکند. دسته بندی دیگری نیز وجود دارد که بیشتر مورد توجه قرار میگیرد و بر اساس روش گرمادهی است. در زیر به انواع این دسته بندی و توضیح هر یک میپردازیم.
1) المنت فلنج دار مستقیم: در این مدل، المنت به طور مستقیم با مایع مورد نظر ما در ارتباط است و از طریق این تماس مستقیم باعث گرم شدن آن میشود. از مزایای این مدل میتوان به سرعت بیشتر در گرم شدن مایع اشاره کرد. از معایب آن هم به احتمال بیشتر خوردگی المنت باید اشاره کرد که به علت تماس مستقیم است. برای کمرنگ کردن این عیب معمولا جنس میله های المنت را مقاوم تر میسازند و جنس معمول این میله ها از جنس فولاد ضد زنگ (Stainless Steel)، مس یا تیتانیوم است. در المنت فلنج دار مستقیمی که احتمال خوردگی بسیار بالا باشد( به عنوان مثال در مصارف شیمیایی) استفاده از آلیاژ تیتانیوم بهتر است، این انتخاب به دلیل مقاوم تر بودن تیتانیوم نسبت به بقیه است. همچنین در این مدل بیشتر از فلنج با جنس برنج استفاده میشود.
2) المنت فلنج دار غیرمستقیم: ممکن است در محل مورد نیاز ما احتمال خوردگی به حدی بالا باشد که استفاده از المنت فلنج دار مستقیم معقول نباشد، در این صورت المنت فلنج دار غیرمستقیم انتخاب مناسبتری هست. این مدل از المنت فلنج دار را درون یک محفظه قرار میدهند و محفظه مورد نظر در معرض تماس مستقیم با مایع است. محفظه مورد بحث باید از چند ویژگی مهم بهره ببرد. اول اینکه باید از تماس مایع با المنت جلوگیری کند و اجازه عبور مایع را در هیچ صورتی ندهد، از طرفی نباید مانع انتقال گرما از المنت به مایع باشد، به همین دلیل باید جنس آن به صورتی باشد که بتواند به راحتی گرما را انتقال دهد.
المنت فلنج دار در مقایسه با انواع المنت، بیشترین شباهت را به المنت میله ای دارد. تفاوت اصلی المنت میله ای و المنت فلنج دار، فلنجی است که در المنت
فلنج دار استفاده شده است. استفاده از المنت فلنج دار کمتر از نیم قرن قدمت دارد اما با گذر زمان استفاده از آن روند صعودی داشته است. به احتمال زیاد علت این روند صعودی به امنیت بالاتر و کنترل دمایی بهتر المنت فلنج دار در مقایسه با انواع دیگر المنت باشد. با توجه به پیشرفت هایی که در عرصه ساخت المنت ها، به صورت اختصاصی المنت فلنج دار صورت گرفته است، این المنت ها در دسته مواد دوستدار محیط زیست طبقه بندی میشوند به این دلیل که هیچ ماده مضری را وارد چرخه محیط زیست نمیکنند. همچنین المنت فلنج دار در مقایسه با انواع دیگر المنت ها طول عمر بیشتری دارد، همچنین به دلیل آسان بودن دسترسی به این نوع المنت، در صورتی که نیاز به باز کردن آن داشته باشید میتوانید به راحتی و بدون نیاز به تجهیزات مختلف اقدام به باز کردن المنت فلنج دار بکنید.
