المنت چیست؟

تعریف المنت + کاربردهای آن

المنت چیست (what is the heating element) و چه کاربردهایی در زندگی روزمره ما دارد؟ در این مقاله قصد داریم درباره این تجهیزات پرمصرف و کاربردی به شما عزیزان اطلاعات کاملی را ارائه دهیم. پس تا انتهای مقاله با ما همراه باشید.

استفاده از حرارت و گرما در زندگی امروز بشر جایگاه خاصی دارد. همانطور که می دانید ابتدایی ترین نیاز گرمایشی انسان با آتش زدن هیزم و چوب بر طرف شده  است. بعدها بخاری های نفتی ، گازی و هیترهای برقی جایگزین منابع گرمایشی قدیمی شدند اصولا انواع المنت های حرارتی در کجا استفاده می شوند؟ در مصارف خانگی از انواع المنت های گرمایی در بخاری برقی، مایکروفر، آبگرمکن برقی، سشوار، اتوو و سماور برقی استفاده می شود. در صنعت، رایج ترین روش برای گرم کردن سیالات و قالب ها استفاده از المنت حرارتی یا صنعتی است. ساخت و تولید انواع المنت فشنگی و المنت حرارتی صفحه ای نیازمند تکنولوژی های پیشرفته می باشد.

ساختار انواع المنت حرارتی و گرمایی

المنت حرارتی از یک رشته سیم نیمه هادی نازک با مقاومت بالا تشکیل شده است. این سیم دارای مقاومت، به دور یک هسته سرامیکی نسوز پیچیده می شود. ترکیب سیم المنت گرمایی و سرامیک تحمل دمایی بسیار بالایی دارد. که در اثر عبور جریان از سیم نیمه رسانا به دلیل مقاومت الکتریکی بالا، تولید گرمای بسیار زیادی می کند. اگر چنین جریانی از سیم رسانای معمولی عبور کند، اتصال کوتاه ایجاد و در اثر حرارت بسیار زیاد، سیم ذوب می شود. ولی انواع المنت حرارتی صفحه ای به دلیل استفاده از ماده نیمه رسانا در ساختار آنها چنین خاصیتی ندارند. بیشتر هیتر ها را از جنس نیکروم ۸۰/۲۰ می سازند (۸۰٪ نیکل ، ۲۰٪ کرومیوم) . این ماده مقاومت الکتریکی بالایی دارد و در اثر گرما لایه ای به نام اکسید کروم تشکیل می دهد. این لایه چسبنده بوده و مانع از شکستن،سوختن و اکسید شدن بخش های داخلی نیمه رسانا می گردد.

https://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%A7%D9%84%D9%85%D9%86%D8%AA_%D8%AD%D8%B1%D8%A7%D8%B1%D8%AA%DB%8C

انواع المنت چیست؟

در ادامه مقاله به برررسی انواع المنت ها می پردازیم.

المنت سرامیکی ( Ceramic Heating Element )

المنت سرامیکی از متداول ترین انواع المنت گرمایی در صنعت می باشد. هیتر حلقه ای، ضد اسید و مادون قرمز، چند نمونه از االمنت های برقی هستند.

المنت حلقه ای ( BELT HEATING ELEMENT )

بیشتر برای انتقال حرارت از طریق تماسی و مخصوصا برای سیلندرهای تزریق استفاده می شود. هیتر های حلقه ای ، کمربندی یا تسمه ای از عایق الکتریکی پوشیده شده با روکش سرامیکی ساخته شده اند. بصورت قابدار،میکایی،سرامیکی،سیم دار،پیچ دار،ساده و غیره با روکش استیل و الکترو گالوانیزه قابل ساخت می باشند.

کاربرد: تزریق پلاستیک، بسته بندی، ذوب و تزریق آلومینیم، تولید لوله های پلی اتیلن و تولید کاشی و …

المنت ضد اسید ( ANTI ACID HEATER )

این هیتر ها غلاف هایی دارند که در برابر خوردگی مقاوم می باشند. جنس این غلاف ها عبارتند از تیتانیوم ، استینلس استیل ، شیشه کوارتز و پیرکس و غیره. که رایج ترین نوع آن تیتانیوم می باشد. به همین دلیل هیتر تیتانیوم نیز نامیده می شود.
کاربرد: وان های اسید آبکاری، مخازن سیالات و…

المنت سرامیکی مادون قرمز ( Infrared Ceramic Heating Element )

سیم دارای مقاومت الکتریکی درون این المنت های تابشی گرمایی توسط یک لایه سرامیک لعابدار پوشانده شده است. هیتر های تابشی طول موج هایی منتشر می کنند که برآمده از انرژی درونی آن ها می باشد.مبدل های حرارتی مادون قرمز گرما را به شکل امواج مادون قرمز منتشر می کنند. این امواج نوعی از تابش الکترومغناطیسی شناخته شده برای انتقال گرما با کارآمدی بالا می باشد.
کاربرد: در مواردی استفاده می شوند که در آنها گازها یا مایعات را در مقیاس وسیعی حرارت می دهند. کوره های صنعتی، مخازن ذخیره سازی، دیگ های بخار، کارخانجات تسویه آب، تولید بخار ، صنایع غذایی و…

سازنده المنت میله ای (Tubular Heating Elements)

المنت سازی ها هیتر گرمایی میله ای را با پوشش های متنوعی چون تیتانیوم، مس و استیل می سازند. این پوشش ها دارای مقاومت بالایی در برابر فشارهای الکتریکی ناشی از عبور جریان بالا می باشند. هیتر های لوله ای فلزی ای هستند، که سیم پیچی باریک نیکرومی آن ها را گرم می کند. بطور معمول خرید و فروش المنت گرمایی میله ای با ساختار ظاهری استاندارد و صاف انجام می شود. اما برای کاربرد های خاص به فرم های خاصی تبدیل می شوند. برای موارد خاص خرید المنت میله ای پره دار ، المنت میله ای ۱۲ ولت ، المنت میله ای ۳۰۰ وات را در دستور کارتان قرار دهید.
کاربرد: بیشتر در کوره ها و ماشین های ظرفشویی مورد استفاده قرار می گیرند. در لوازم خانگی، خشک کننده لباس(خشک کن)، صنعت شیشه، سردخانه و … نیز استفاده می شوند.

خرید المنت فلنج دار ( Flange Heaters )

به طور معمول از فولاد زنگ نزن و فلنج برنجی فورج شده یا استیل ساخته می شود.این المنت های گرمایی برای تولید حرارت های بسیار زیاد و در تماس مستقیم با مواد گرم شونده بکارگیری می شوند. بخش حرارتی این هیتر ها با استفاده از فلنج از اتصالات الکتریکی جدا می شود. 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.

خرید المنت سماوری ( Samovar Tea Maker Heating Element )

از این نوع هیتر در سماور و کتری برقی استفاده می شود. طول عمر این مبدل گرمایی تاثیر زیادی در انتخاب برند های لوازم خانگی توسط مصرف کننده دارد. به بیان ساده هیتر سماوری برای گرم کردن آب موجود در سماور مورد استفاده قرار می گیرد. این مولد های گرما در ابعاد و توان های مختلف ساخته می شوند. این نوع از المنت ها از جنس مس یا استیل هستند که در انواع ایرانی و خارجی در بازار موجود می باشند.در زمان خرید لوازم خانگی دارای هیتر به سازنده المنت آن نیز توجه کنید تا مجبور به خرید المنت در فواصل زمانی کوتاه نشوید. در ادامه می توانید چند نمونه از این هیتر ها را مشاهده نمائید.

• قطر: ۶٫۴ ، توان:  ۱۱۰۰ ، ولتاژ: ۲۲۰ ، نوع:  CRNI ، قطر:  ۸٫۱ ، توان:  ۵۰۰ ، ولتاژ: ۲۴ ، نوع:  CRNI
• قطر:  ۸٫۱ ، توان: ۳۰۰ ، ولتاژ:۱۲ ، نوع:  CRNI

 خرید المنت تنش زدائی

شاید بارها این هیتر های سرامیکی صورتی رنگ را که به هم بافته شده اند، دیده باشید. از این نوع هیتر در کوره های تنش زدایی استفاده می گردد.این هیترها معمولا از جنس نیکل کروم می باشند. که به صورت لایه ایی، عایق صاف یا انعطاف پذیر برای حفظ حرارت ساخته می شوند. که در صورت القای جریان در آن ها یک خاصیت مقاومتی ایجاد می گردد.در واقع با انتخاب مناسب دما و زمان در عملیات تنش گیری، می توان به راحتی اثرات مضر و مخرب تنش های کشش سطحی حاصل از کارکرد را از بین برد،بدون آن که استحکام و سختی قطعه تغییر کند.

خرید انواع المنت سیلیکونی ( SILICONE RUBBER HEATER )

این نوع المنت های گرمایی دارای انعطاف پذیری بالا در تغییر شکل می باشند.در برابر خوردگی و رطوبت به دلیل استفاده از فایبرگلاس تقویت شده در ساختار آن مقاوم می باشند.این نوع هیتر در انواع مختلف ساخته می شود که کاربرد هر کدام متفاوت است.

• هیتر مدار چاپی فویل ( Etched Foil ): ترک های فویل توسط کامپیوتر طراحی شده اند.به شکل یک مدار چاپی شیمیایی که سیلیکون در بین شیت های نازک برای دقت در عمل گرم کردن قرار می گیرد.
• هیتر کیپتون ( Kapton ): عایق الکتریکی کیپتون ( کاپتون ) فیلمی از پلی آمید است که در طیف دمایی -۲۶۹  تا ۴۰۰  درجه ی سانتیگراد مورد استفاده قرار می گیرد.
• هیتر پیش ساخته ( Preformed )
• هیتر حلزونی ( Spiral ): اگر برای لوله های کوچکOD و تیوب ها نیاز به ایجاد حرارت دارید، این نوع هیتر برای شما بهترین گزینه می باشد.
•  هیتر ( Wire Wound ): مناسب برای ساخت یک نمونه اولیه و کم حجم
• المنتشیشه ای کوارتز (GLASS HEATING ELEMENT)از گاز هالوژن پر شده اند که امکان افزایش دما را تا بیش از ۲۶۰۰ درجه سانتیگراد فراهم می کنند. این هیتر جریان الکتریکی را از مقاومت های مخصوصی عبور داده و به اشعه مادون قرمز تبدیل می کند. در نتیجه حرارت خیلی سریع ایجاد می شود. سرعت عمل بالا در گرم کردن ، این مبدل های حرارتی را به گزینه ای محبوب تبدیل کرده است.
• المنت فشنگی( Cartridge Heater ): اغلب از جنس نیکل کروم و در ابعاد مختلفی ساخته می شوند. تمرکز دمایی بالا در سطح کوچک و سرعت زیاد انتقال گرما از ویژگی های این نوع المنت گرمایی می باشند. این هیتر کاربرد زیادی در مصارف پزشکی دارد. هیترهای فشنگی یکی از با دوام ترین و کاربردی ترین المنت ها در پروسه ی حرارتی می باشند، که در کاربرد های بی شماری مورد استفاده قرار می گیرند.از مونتاژ تجهیزات مراقبت پزشکی گرفته تا اجزای سفینه های فضایی،کامیون ها و قطارها.

کاربرد: در صنایع گرمایش پلاستیک، آزمایشات تحقیقی تغییر شکل های گرمایی،صنایع چاپ، فیلم سازی مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین برای ترموفرمینگ، خشک کردن رنگ، پتروشیمی، نساجی، شیشه ، الکترونیک و…

تفاوت های المنت فشنگی و المنت لوله ایی چیست؟ (  Cartridge vs. Tubular Heaters )

توجه کنید که  هیترهای فشنگی اغلب با هیتر های لوله ایی اشتباه گرفته می شوند.در حالی که هر دوی این المنت ها لوله شکل اند و دارای ساختار داخلی مشابهی می باشند اما به طرز چشمگیری کاربرد های متفاوتی دارند.المنت های لوله ایی بیشتر در کوره ها و مجرا های گرمایش هوا به کار می روند و به طور مستقیم به سیال منتقل می شوند. و یا در مجرا ها یا لوله ها قرار می گیرند.هیترهای فشنگی به طرز دیگری،بیشتر برای حفره هایی که قابل دسترس نیستند و در نقاط کور قرار دارند و یا برای انتقال گرمای موثر از طریق حفره های باز به کار می روند.
کاربرد: تجهیزات پزشکی، صنایع غذایی و آزمایشگاهی، صنایع پلاستیک، دستگاه های بسته بندی و …

• خرید المنت کویل هیتر( COIL HEATERS ): این نوع المنت های گرمایی در دما های بالای ۶۵۰ درجه سانتیگراد استفاده می شوند. در صنایع مربوط به تولید و تزریق پلاستیک کاربرد ویژه ای دارند.

کاربرد: صنایع نظامی، صنایع غذایی، دستگاه های برش، بسته بندی و پرس چاپ ،ایجاد گرما در محیط خلاء و…

سازنده المنت گرمایی و دیگر انواع آن

خرید المنت سیلیکون کارباید ( SILICONE CARBIDE HEATER )
روکش این هیتر دارای دی اکسید سیلیسیوم می باشد که مانع از اکسید شدن بخش های داخلی هیتر می شود. همچنین قابلیت تحمل دمایی بالاتر از ۱۴۰۰ درجه سانتیگراد را دارد.

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

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

خرید المنت القایی

این نوع هیتر برقی برای گرم کردن مایعات و گازها مورد استفاده قرار می گیرد. این مولد های گرمایی می توانند در مواد غوطه ور شوند و اختلالی در کارایی شان بوجود نیاید. المنت القایی بیشتر به دلیل سرعت و بهره وری و مقرون به صرفه بودن مورد توجه می باشد.
کاربرد: حمام آبکاری، اسید های نرم، روغن ها، آب، نمک و محلول های شیمیایی.

المنت کامپوزیت فیبر کربن
این هیتر های حرارتی از ترکیب فیبر ، کربن و عناصر مقاومتی تشکیل شده اند. نیکل ، یا مواد ترکیبی همچون اپوکسی و یا ترموپلاستیک هایی مانند PEEK از این قبیل می باشند. این هیتر ها معمولاً در برابر خوردگی و دمای بسیار زیاد مقاوم هستند. در هواپیما ها به عنوان ماده ضد انجماد استفاده می شوند و در دیگر موارد گرمایش های صنعتی کاربرد دارند.

تاریخچه المنت سازی

در سال ۱۸۷۹ 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 برقی از آن ادیسون شد. یک قرن طول کشید تا ما از هیتر ها به طور خاص برای تولید گرما استفاده کنیم. چقدر خوب می شد اگر می دانستیم چه کسی اولین المنت را خریداری کرده است؟

قانون اول ترمودینامیک و انرژی گرمایی

قانون اول ترمودینامیک در اواخر قرن ۱۹ 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 برقی کردند. به عنوان مثال در سال ۱۸۶۸ 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.

اختراع هیتر آب

۲۱ 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 ۱۸۹۱ 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.

کاشف نیکل کروم کیست؟

یک دهه بعد در سال ۱۹۰۵ 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 ۳۰۰ بار گرمتر از مولد های حرارتی آن زمان برسد انقلابی در صنعت ایجاد کرد.

رابطه جنرال الکتریک و المنت

در سال ۱۹۰۶ مارش این اختراع را به نام خود ثبت کرد و تنها سه سال بعد از این موضوع، جنرال الکتریک فروش موفق اولین توستر برقی خود را که با استفاده از نیکروم ساخته شده بود آغاز کرد.

پیدایش کتری چای برقی

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 بعد ها این تجهیزات داخل کتری قرار داده شدند. در ابتدا این لوازم حرارتی برقی 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.

پیدایش بخاری و رادیاتور برقی میله ای در دهه ۱۹۵۰ میلادی

از جمله لوازم حرارتی برقی آن زمان می توان به بخاری ها و رادیاتورهای برقی اشاره کرد. در دهه ۱۹۵۰ میلادی هیتر های میله ای بسیار محبوب بودند و خرید و فروش المنت به شدت افرایش پیدا کرد.چرا که این مدل ها به راحتی قابل حمل بودند،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 برقی مادون قرمز هستند که امروز به طور گسترده ای در صنعت مورد استفاده قرار می گیرند.

برای خرید آنلاین انواع محصولات، بر روی قیمت المنت کلیک کنید.

نتیجه گیری مقاله در مورد  المنت

انواع هیتر صنعتی و خانگی در زندگی امروز بشر نقش بسیار مهمی را ایفا می کنند. برای ساده ترین کاربردهای فردی تا مهم ترین کاربردهای جمعی از این هیتر های حرارتی استفاده می شود. خرید و فروش انواع المنت برقی ، ساخت و تولید هیتر برقی و نگهداری این تجهیزات گرمایی می بایست مطابق با اصول حرفه ای انجام گیرد. پیشنهاد می کنیم در زمان خرید المنت ، یک ترموکوپل ARVAN مناسب و قابل اعتماد نیز خریداری کنید. برای کسب اطلاعات بیشتر می توانید مقالات مربوط به ترموکوپل و سنسور PT100 را مطالعه کنید.