المنت – المنت چیست؟

المنت چیست؟

المنت :استفاده از حرارت و گرما در زندگی انسان امروزی یک جایگاه خاص و ویژه دارد، ابتدایی ترین نیاز گرمایشی بشر با آتش زدن هیزم و چوب بر طرف شده و بعدها بخاری های نفتی و گازی و هیترهای برقی جایگزین مناسبی برای منابع گرمایشی قدیمی شدند.شاید بپرسید المنت ها در کجا استفاده می شوند، از المنت ها بیشتر در بخاری های برقی، مایکروفر، آبگرم کن های برقی، اتوو و سماور برقی استفاده شده و از سایزهای کوچک آن برای ایجاد حرارت در سشوار استفاده می کنند.بطور کلی در صنعت جایی که بخواهند سیال (ماده ای مایع) یا قالبی را گرم کنند از چند روش استفاده می کنند که مرسوم ترین آن استفاده از المنت صنعتی یا حرارتی می باشد.

 

المنت-چیست؟

ساختار المنت

المنت یا هیتر به زبان ساده تشکیل شده از یک رشته سیم نیمه هادی نازک و با مقاومت بالا که به دور یک هسته سرامیکی نسوز پیچیده شده است، این ترکیب تحمل دمایی بسیار بالایی را دارا می باشد و در اثر عبور جریان از سیم نیمه رسانا به دلیل مقاومت الکتریکی بالا، تولید گرمای بسیار زیادی می کند.

اگر چنین جریانی از یک سیم رسانای معمولی عبور کند به مفهوم  اتصال کوتاه بوده و سیم در اثر گرمای به وجود آمده ذوب می گردد، اما المنت ها به دلیل استفاده از ماده نیمه رسانا در ساختار آنها چنین خاصیتی ندارند.بیشتر هیتر را از جنس نیکروم ۸۰/۲۰ می سازند (۸۰٪ نیکل، ۲۰٪ کرومیوم) چون این ماده، اولاً مقاومت الکتریکی بالایی دارد و ثانیاً در اثر گرما لایه ای به نام اکسید کروم تشکیل می دهد که این لایه چسبنده بوده و مانع از شکستن و سوختن و اکسید شدن بخش های داخلی نیمه رسانا می گردد.

انواع المنت و کاربرد های آن:

هیتر در انواع مختلفی وجود دارد که برای کاربرد‌های متفاوتی از آنها استفاده می شود که در ادامه می توانید با این کاربردها آشنا شوید:

 

انواع المنت

 

ساختار: ساخته شده از عایق الکتریکی پوشیده شده با روکش سرامیکی می باشد و   به طور معمول به صورت حلقه ای تولید می شوند.

کاربرد: در صنایع تولید پلاستیک، صنعت بسته بندی، تولید لوله های پلی اتیلن و تولید کاشی و…

  • المنت میله ای:(Tubular Heaters)

ساختار: با پوشش های متنوعی چون تیتانیوم، مس، استیل و… بسته به سفارش، تولید می گردد که این پوشش ها دارای مقاومت بالایی در برابر فشارهای الکتریکی ناشی از عبور جریان بالا می باشد.

کاربرد: دارای مصرف بالایی بوده و در لوازم خانگی، خشک کننده لباس(خشک کن)، صنعت شیشه، سردخانه و … استفاده می شود.

 

المنت میله ای

 

ساختار:  به طور معمول و استاندارد از فولاد زنگ نزن و فلنج برنجی فورج شده یا استیل ساخته می شود. از این نوع المنت ها برای تولید حرارت های بسیار بالا استفاده می شود و معمولاً با سیال و یا مواد گرم شونده تماس مستقیم دارند. بخش حرارتی این المنت ها با استفاده از فلنج از اتصالات الکتریکی جدا شده و این جداسازی، امکان تعمیر و نگهداری راحت تر را نیز فراهم می سازد.

کاربرد: در صنایع پتروشیمی و پالایشگاه و برای مخازنی که برای گرم کردن سیالات استفاده می شوند.

 

المنت فلنج دار

 

ساختار: نام دیگرآن ها کمربندی یا تسمه ای است. در سایزهای مختلف و انواع قابدار، میکایی، سرامیکی، سیم دار، پیچ دار، ساده و … با روکش استیل و الکتروگالوانیزه و توان های مختلف قابل سفارش و ساخت می باشند. این نوع المنت برای انتقال حرارت از طریق تماسی و مخصوصا  برای سیلندرهای تزریق استفاده می شود.

موارد مصرف: صنایع تولید و تزریق پلاستیک، صنایع ذوب و تزریق آلومینیم و …

 

المنت حلقه ای

 

  • المنت شیشه ای (GLASS HEATING ELEMENT)

ساختار: این نوع هیترها از گاز هالوژن پر شده اند که امکان افزایش دما را تا بالغ بر ۲۶۰۰ درجه (سانتیگراد) فراهم می کنند.

موارد مصرف: صنایع گرمایش پلاستیک، آزمایشات تحقیقی در تغییر شکلهای گرمایی و …

  • المنت فشنگی (CARTRIDGE HEATERS)

ساختار: در قطر های مختلفی ساخته  می شوند و اغلب از جنس نیکل کروم می باشد، تمرکز دمایی بالا در سطح کوچکی داشته و انتقال گرمایی با سرعت بالا از ویژگی های این نوع المنت می باشد و کاربرد زیادی در مصارف پزشکی دارد.

 موارد مصرف: تجهیزات پزشکی، صنایع غذایی و آزمایشگاهی، صنایع پلاستیک، دستگاه های بسته بندی و …

 

المنت فشنگی

 

در بازار این نوع از المنت ها را المنت تیتانیوم نیز می نامند.

ساختار: این المنت ها دارای غلاف هایی می باشد که  در برابر خوردگی مقاوم بوده و به طور معمول در وان های آبکاری از این نوع المنت های استفاده می گردد.

موارد مصرف: وان های اسیدی، آبکاری و…

 

المنت ضد اسید

 

ساختار:  این نوع المنت ها در دماهای بالا استفاده می شوند( بالای 650 درجه) و در صنایع مربوط به تولید و تزریق پلاستیک کاربرد ویژه ای دارند.

موارد مصرف: صنایع نظامی، صنایع غذایی، ماشین های دسته بندی، صنایع پلاستیک، دستگاه های برش، دسگاه های پرس چاپ، ایجاد گرما در محیط خلاء و…

 

المنت کویل هیتر

 

  • المنت سیلیکون رابر (SILICONE RUBBER HEATER)

ساختار:  این نوع المنت ها دارای انعطاف پذیری بالا در تغییر شکل بوده و به دلیل استفاده از فایبرگلاس تقویت شده در ساختار آن در برابر خوردگی و رطوبت نیز مقاوم می باشد.

  • هیتر سیلیکون کارباید (SILICONE CARBIDE HEATER)

ساختار: در روکش این المنت از دی اکسید سیلیسیوم استفاده شده که مانع از اکسید شدن بخش های داخلی المنت می گردد و قابلیت تحمل دمایی بالاتر از 1400 درجه را دارد. به همین دلیل در صنایع تولید شیشه از این نوع المنت استفاده گسترده ای می گردد.

موارد مصرف: صنایع شیشه، سرامیک، صنایع الکترونیک، ساخت مگنت ها، آزمایشگاه ها و پروژه های تحقیقاتی، دانشگاه ها و کوره های حرارتی.

  • هیتر نواری:

از این نوع المنت برای گرم کردن سطوح صاف استفاده می شود و خاصیت گرم کنندگی آن سریع می باشد. همچنین برای کنترل سطح دمای این هیتر از ترموستات مکانیکی و یا بی متال استفاده می نمایند. ضریب هدایت گرمایی این نوع المنت های حرارتی به دلیل استفاده از استیل در ساختار آن باعث می شود به سرعت به دمای مورد نظر برسد. المنت نواری ارزان قیمت بوده و دارای کاربرد زیادی می باشد مخصوصاً برای رسیدن به دمای دلخواه در مناطق کوچک.

  • هیتر سماوری:

از این نوع المنت در سماور ها و کتری های برقی استفاده میکنند و طول عمر آن تاثیر زیادی در انتخاب آن دارد.

  • هیتر تنش زدایی:

از این نوع المنت در کوره های تنش زدایی استفاده می گردد.

تاریخچه المنت

در سال 1879 میلادی توماس ادیسون برای لامپ روشنایی خود از یک رشته فیلامنت کربنی استفاده کرد. از آنجایی که این رشته فیلامنت علاوه بر نور گرما هم تولید می کرد، افتخار ساخت اولین المنت حرارتی از آن ادیسون شد. یک قرن طول کشید تا ما از هیتر ها به طور خاص برای تولید گرما استفاده کنیم. قانون اول ترمودینامیک در اواخر قرن 19 ام میلادی برای اولین بار توسط جولیوس رابرت مایر و جیمز برشکات جول در رابطه با انرژی گرمایی تعریف شد.

کمی پس از آن مخترعان شروع به استفاده از قوانین ترمودینامیک در راستای ایجاد مبدل های گرمایی کردند. به عنوان مثال در سال 1868 میلادی نقاشی از لندن به نام بنیامین وادی اولین هیتر بخار آب را ساخت. اما به دلیل اینکه اختراعش سیستم تهویه ای جهت خروج بخارات نداشت برای استفاده در منازل چندان ایمن نبود.

21 سال بعد فردی آمریکایی نروژی اولین هیتر آب برقی را اختراع کرد که خیلی بهتر کار می کرد. یکی از قدیمی ترین عنصر های حرارتی کشف شده که امروزه هم مورد استفاده قرار می گیرد، از نوع سیلیکون کارباید بوده است و توسط مخترع آمریکایی در سال 1891 در حال سنتز کردن الماس به صورت اتفاقی کشف شد. چیزی که او در عوض به دست آورد ماده ای بسیار سخت و عالی برای کاربردهای دما بالا و نیمه هادی بود.

یک دهه بعد در سال 1905 آلبرت مارش ماده نیکروم (nichrome) که ترکیبی از نیکل و کروم می باشد را کشف کرد . از آنجا که این ماده می توانست به دماهایی 300 بار گرمتر از مولد های حرارتی آن زمان برسد انقلابی در صنعت ایجاد کرد. در سال 1906 مارش این اختراع را به نام خود ثبت کرد و تنها سه سال بعد از این موضوع، جنرال الکتریک فروش موفق اولین توستر الکتریکی خود را که با استفاده از نیکروم ساخته شده بود آغاز کرد.

مدت کوتاهی پس از آن هم تولید کنندگان، کتری های چای را برقی کردند که در ابتدا باید روی هیتر های سیم پیچی شده گرم می شدند اما بعدها این تجهیزات داخل کتری قرار داده شدند. در ابتدا این لوازم حرارتی تنها توسط ثروتمندان برای مشاغل سودآور استفاده می شد اما در طی رونق اقتصادی حاصل پس از جنگ جهانی دوم، لوازم برقی دارای المنت های حرارتی روانه بازار شدند و به طور چشمگیری در منازل مورد استفاده قرار گرفتند.

از جمله لوازم حرارتی آن زمان می توان به بخاری ها و رادیاتورهای برقی اشاره کرد. در دهه 1950 میلادی هیتر های میله ای بسیار محبوب بودند چرا که این مدل ها به راحتی قابل حمل بودند و در هر مکانی به راحتی نصب می شدند و همچنین خیلی سریع محیط را گرم می کردند.

با اینکه این عناصر برقی نسبت به نمونه هایی که با سوخت کار می کردند خطرات کمتری داشتند باز هم از ایمنی بالایی برخوردار نبودند و کاربران را در معرض سوختگی قرار می گرفتند. این محصولات پایه و اساس ساخت دیگر انواع مولدهای گرمایشی از جمله المنت های مادون قرمز هستند که امروز به طور گسترده ای در صنعت مورد استفاده قرار می گیرند.