اعتبار اختراع اولین المنت حرارتی را می توان به توماس ادیسون نسبت داد. در سال 1879 از یک رشته کربن برای ساختن لامپ استفاده کرد. ادیسون طی این تحقیقات متوجه شد لامپ جدای از نور، گرما نیز تولید می کند.

قانون ترمودینامیک در اواخر قرن 19 میلادی توسط جیمز پریسکوت ژول و جولیس رابرت مایر توصیف و ارائه شد. پس از آن دیگر مخترعین با استفاده از این قانون شروع به تحقیق و تولید المنت حرارتی کردند.

ماده نیکروم که ترکیبی از نیکل و کروم می باشد در سال 1905 توسط آلبرت مارش کشف شد. کشف NiChrome انقلاب بزرگی در صنعت المنت سازی بود، زیرا توان تولید گرما را 300 برابر افزایش داد.

المنت وسیله ای است که به طور مستقیم انرژی الکتریکی را به گرما یا انرژی حرارتی (از طریق اصلی به نام گرمایش ژول) تبدیل می کند. گرمایش ژول یک پدیده ای است که در آن هادی در اثر جریان الکتریکی گرما تولید می کند.

زمانی که جریان الکتریکی از مواد عبور کند، سایر حامل های بار یا الکترون ها با اتم های هادی یا یون ها برخورد می کنند. بعد از برخورد با یون ها باعث ایجاد اصطکاک در مقیاس اتمی می شوند. در نهایت این اصطکاک به صورت گرما ظاهر می شود.

قانون اول ژول برای توصیف مقدار گرمای تولید شده از جریان الکتریسیته در یک رسانا استفاده می شود. این به صورت (فرمول) زیر بیان می شود:

P = IV or P =I²R

نتیجه این معادلات، مقدار گرمای تولید شده به جریان و ولتاژ یا مقاومت هادی نیز بستگی دارد. در طراحی المنت حرارتی، مقاومت عامل مهمتری دارد.

المنت

نحوه عملکرد المنت

المنتهای حرارتی به صورت صد در صد کارآمد هستند. به دلیل اینکه تمامی انرژی تولید شده آن به شکل مد نظر خود تبدیل می شود. هیترهای حرارتی علاوه بر هدایت گرما، امکان انتقال انرژی از طریق تشعشع و نور را دارند. این ویژگی فقط برای مقاومت های ایده آل حاکم است.

تلفات کوچک را می توان از ظرفیت خازنی و اَندوکتانس ذاتی ماده که انرژی الکتریکی را به ترتیب به میدان های مغناطیسی و الکتریکی تبدیل می کند، به دست آورد. با توجه به سیستم کلی المنتها، تلفات ناشی از اتلاف گرما به محیط خارجی از خود بخاری یا از سیال فرآیند است. در نتیجه سیستم باید ایزوله شود تا از تمام گرمای تولید شده، استفاده کند.

المنت

آلیاژ مختلف المنت ها

آلیاژ نیکل-کروم

اکثر المنتهای حرارتی سیم مقاومتی از نیکروم 80/20 (80٪ نیکل، 20٪ کروم) به شکل سیم، روبان یا نوار استفاده می کنند. نیکروم 80/20 یک ماده ایده آل است، زیرا مقاومت نسبتاً بالایی دارد. هنگام گرم شدن برای اولین بار یک لایه چسبنده از اکسید کروم را تشکیل می دهد. مواد زیر این لایه اکسید نمی شوند، بنابراین از شکستن یا سوختن سیم جلوگیری می کنند.

آلیاژ مس-نیکل

آلیاژ مس-نیکل یا آلیاژ CuNi با مقاومت الکتریکی پایین و ضریب مقاومت در دمای پایین مشخص می شود. آن ها مقاومت خوبی در برابر اکسیداسیون و خورندگی شیمیایی دارند و برای گرمایش در دمای پایین استفاده می شوند.

آلیاژ آلومینیوم-کروم-آهن

آلیاژهای آلومینیوم-کروم-آهن یا آلیاژهای FeCrAl آلیاژهای فرومغناطیسی هستند. خواص مقاومت الکتریکی آلیاژ FeCrAl مشابه آلیاژهای نیکل-کروم است و آنها را برای کاربرد های گرمایش الکتریکی مناسب می کند.

عدم وجود نیکل، آلیاژ FeCrAl را ارزان تر از آلیاژهای نیکل-کروم می کند، اما آن ها را مستعد خوردگی می کند. المنت های گرمایش الکتریکی FeCrAl، طیف وسیعی داشته و گسترده ترین بازار را نیز دارند.

المنت

انواع المنت

هیترهای گرمایشی بر اساس مواد استفاده شده در ساخت آن ها، می توان طبقه بندی کرد. این مواد هیترهای حرارتی هر کدام ویژگی های مشابه خود را به آن ها می دهد. در ادامه با المنتهای مختلف آشنا می شوید:

نوع های مختلف المنت حرارتی

  • فشنگی
  • ضد اسید
  • سرامیکی
  • نواری
  • فلنج دار
  • سیلیکون رابر
  • میله ای
  • میله ای سیلیکون کارباید
  • فلکسیبل (کویل هیتر)
  • شیشه ای (هیتر کوارتز)
  • تسمه ای (المنت حلقه ای، هیتر کمربندی)

خرید المنت

گروه صنعتی پارس صنایع تولید کننده و عرضه کننده انواع المنت می باشد.

قبل از انتخاب المنت خود، با مشاوران مجموعه جهت بهترین انتخاب، مناسب شما تماس حاصل نمایید.

المنت

المنت فشنگی

المنت فشنگی به کارتریجی هم معروف است. این نوع هیتر معمولا برای گرم کردن صفحه ها و قالب ها از طریق روزنه های ایجاد شده توسط مته کاربرد دارد. به عنوان المنت جذب کننده مایع نیز استفاده می شود. مهمترین ویژگی آن انتقال سریع حرارت و استهلاک پایین می باشد.

مزایای مهم این نوع هیتر داشتن گرمایش سریع و یکنواخت، کنترل دقیق دما، طول عمر بالا، ایمنی بالا و اندازه کوچک و قابل حمل آن می توان اشاره کرد.

هیتر ضد اسید

بیشترین استفاده المنتهای ضد اسید در وان های آبکاری شده است. دارای تنوع در قطر و طول المنت، توان مصرفی و جنس روکش می باشد. جنس های روکش هیتر ضد اسید شامل شیشه پیرکس، تیتانیوم و شیشه مات کوارتز می باشد.

به طور کل دارای سه بخش اصلی کلگی، غلاف و مغزی است. کلگی هیتر گرمایی ضد اسید در انتهای المنت قرار دارد و به صورت پیچی و آب بندی شده می باشد تا بالاترین ایمنی را داشته باشد. قسمت بیرونی و خارجی این هیتر کاملا ضد آب ساخته شده تا عمر آن را بالا ببرد و از خورندگی جلوگیری کند. مهمترین ابزار در صنایع آبکاری و آزمایشگاهی است.

المنت

المنت سرامیکی

هیترهای سرامیکی با ویژگی ساختاری خاصش برای انتقال حرارت به انواع مختلفی تقسیم می شود. المنتهای حرارتی سرامیکی دارای یک هسته که از جنس نیکل-کروم تشکیل شده است و حرارت مناسبی دارد. یک یا تعدادی لایه از سرامیک روی این هسته قرار می گیرد که به عنوان روکش نیز عمل می کند.

در هیتر سرامیکی از یک سیم آلیاژ حرارتی با مقاومت سیم پیچی استفاده می کنند. از یک یا چند بخش سرامیکی استوانه ای عبور می کند، تا طول مورد نیاز مربوط به خروجی المنت را با یا بدون میله مرکزی ایجاد کند. این نوع المنت حرارتی که در یک غلاف فلزی یا لوله مهر و موم شده، در یک انتها قرار می گیرد. در این حالت، امکان تعویض یا تعمیر را بدون شکستن فرآیند درگیر، معمولا تحت فشار سیال، فراهم می کند.

این نوع هیتر گرمایی نسبت به هیترهای سیمی و فلزی، مزایای زیادی دارد. هیتر سرامیکی دارای توانایی انتقال حرارت یکنواخت و طول عمر بالا می باشد. جزو پر مصرف ترین المنت های صنعتی نیز می باشد.

المنت

هیتر نواری

هیتر حرارتی نواری با نام هیتر تیغه ای نیز شناخته می شود. این المنت با روکش استیل برای گرم کردن سطوح صاف کاربرد دارد. این نوع هیتر گرمایی در ابعاد، عرض، طول، ولتاژ و توان مصرفی مختلف ساخته می شود. مزیت المنت نواری در کنترل سریع دما و بالاترین سرعت عملکرد در ترموستات آن می باشد.

المنت

المنت فلنج دار

المنتهای فلنج دار از یک یا چندین المنت میله ای ساخته شده که روی یک فلنج برنجی، فولاد ضد زنگ یا استیل قرار می گیرد. فلنج به قطعاتی گفته می شود که روی خود سوراخ هایی داشته باشد. عملکرد این سوراخ ها برای وصل کردن المنت به لوله ها یا تجهیزات مشابه که امکان رد شدن از حفره ها را داشته باشند، می باشد.

هیتر فلنج دار با توان مصرفی مختلف دارای تنوع بالایی است. این تنوع در تعداد هیترهای میله ای، نوع فلنج، طول و قطرهای مختلف المنت می باشد.

المنت

المنت سیلیکون رابر

برای داشتن مقاومت بالا در برابر رطوبت و موادهای شیمیایی از المنت سیلیکون رابر استفاده می شود. به دلیل اینکه انعطاف پذیری بالایی دارد و با فایبر گلاس تقویت شده است. این هیتر حرارتی برای انواع صنایع با داشتن ویژگی های الکتریکی، مکانیکی و حرارتی بالا مناسب است. در انواع ابعاد و توان مصرفی مختلف تولید و عرضه می شود. با داشتن جنس سیلیکونی در سطح خود از شوک های مکانیکی و لرزش، بالاترین مقاومت را دارد.

بیشترین استفاده را در صنایع الکتریکی دارد. از این المنت سیلیکونی می توان به عنوان محافظ و عایق در صنایع مختلف اعم از نفت و گاز استفاده کرد.

المنت

المنت میله ای

المنتهای میله ای یا لوله ای رایج ترین و پرمصرف ترین نوع المنت می باشد. معمولا به صورت پولکی یا ساده استفاده می شود. می توان این نوع هیتر گرمایی را در انواع طول، قطر، توان مصرفی و قطر های مختلف ساخت. جنس فلز این المنت از نیکل-کروم، فولاد ضد زنگ یا آلومینیوم می باشد. معمولا از سرامیک یا سیلیکون به عنوان عایق المنتهای میله ای استفاده می شود.

هنگامی که جریان الکتریکی از میله عبور می کند، در اثر مقاومت الکتریکی، باعث تولید گرما در خود می شود. مهم ترین قابلیت این نوع هیتر حالت پذیری بالای آن است که قبل از برق خوردن آن، به فرم مد نظر در می آید.

دارای تنوع در طول، قطر، ولتاژ و توان مصرفی المنت می باشد. المنت میله ای معمولا به صورت ساده و در بعضی موارد به صورت پولکی دار یا پره دار استفاده می شود. از قابلیت های المنت میله ای می توان به حالت گرفتن بالا و خم شدن آن اشاره کرد.

المنت

المنت میله ای سیلیکون کارباید

این نوع هیتر از دی اکسید سیلیسیوم تشکیل شده که روی سطح المنت را فرا گرفته است. مانع از اکسیداسیون نیز می شود. دارای چگالی متوسط، نقطه ذوب 1800 درجه سانتیگراد و رسانای الکتریکی است.

در دماهای بالا یک لایه غیر فعال از دی اکسید سیلیکون تشکیل می دهد که از اکسیداسیون بیشتر محافظت می کند. هیتر گرمایشی سیلیکون کارباید در مقایسه با هیترهای فلزی، دمای عملیاتی بیشتری را ارائه می دهند. این المنت امروزه در عملیات حرارتی ذوب شیشه، فلزات و فلزات غیرآهنی، تولید شیشه فلوت، تولید سرامیک، ساخت قطعات الکترونیکی، چراغ های راهنما و غیره استفاده می شود.

المنت

هیتر فلکسیبل (کویل هیتر)

هیتر فلکسیبل یا کویل هیتر دارای انعطاف پذیری بالایی است. توان حرارتی این نوع هیتر حداکثر دما تا 750 درجه سانتیگراد می باشد. در دو نوع ساده و ترموکوپل دار تولید و عرضه می شود. توان وات این نوع هیتر گرمایی از 250 تا 2000 وات به صورت فابریک موجود می باشد.

المنت

المنت شیشه ای (هیتر کوارتز)

از هیترهای کوارتز برای تامین گرمایش و سرمایش تابشی استفاده می شود. این هیترهای شیشه ای در عرض چند ثانیه گرم و سرد می شوند. آن ها را برای سیستم هایی که به زمان چرخه کوتاه نیاز دارند، مناسب می کند. خروجی حرارت بسیار بالایی دارد و این هیترها را در تقاضای حرارت بالا یا در فرآیند هایی که نیاز به حرکت سریع دارند، مانند کاغذ، فرآیندها و غیره مفید می کند.

این نوع هیتر حرارتی در مدل ها و انواع مختلفی تولید و ارائه می شود. بیشترین مدل مصرفی المنت شیشه ای نوع ساده و رفلکتوری می باشد. مدل ساده هیتر شیشه ای مثل شیشه های معمولی بوده و نوع رفلکتوری دارای شیشه پشت مات و سفید است.

المنت

هیتر تسمه ای (حلقه ای یا کمربندی)

این نوع المنت که نام های گوناگونی اعم از تسمه ای، کمربندی و حلقه ای دارد؛ دارای توان مصرفی بین 100 تا 10000 وات می باشد. در انواع طول و قطرها تولید و ارائه می شود. معمولا از جنس گالوانیزه، آهن و استیل تولید می شود و بر روی سطح با فرم لوله ای قرار می گیرد. دارای طول عمر بالا، نصب راحت، قیمت مناسب و کارایی بالا می باشد.

المنت

مزایای هیترهای حرارتی

مهم ترین و اصلی ترین فرآیند در تمامی صنایع، فرآیند تولید و کنترل گرما است. تمامی صنایع اعم از شیمیایی، خودروسازی، غذایی و غیره وابسته ی مستقیم فرآیند گرما می باشند. وظیفه ی اصلی المنت ها هم تامین حرارت است.

مزایای استفاده از هیترهای حرارتی

  1. انرژی الکتریکی نسبت به مابقی انرژی ها ارزان تر می باشد.
  2. ایمنی، کارایی و صرفه جویی در المنت ها بیشتر است.
  3. قیمت و تهیه المنت بسیار مقرون به صرفه تر از دیگر تجهیزات گرمایی مانند مشعل گازی و غیره است.
  4. نصب، نگهداری، راه اندازی و تعمیرات هیترها نسبت به دیگر تجهیزات گرمایی راحت تر است.
  5. المنت ها انرژی الکتریکی را به انرژی حرارتی تبدیل می کنند که این انرژی پاک است. استفاده از دیگر تجهیزات گرمایی مانند: گازوئیل و بنزین باعث ایجاد آلودگی محیط زیست خواهد شد.