عناصر التسخين الشائعة وتطبيقاتها

سخان عملية الهواء

كما يوحي الاسم، يستخدم هذا النوع من السخانات لتسخين الهواء المتحرك. سخان معالجة الهواء هو في الأساس أنبوب أو قناة ساخنة ذات طرف واحد لسحب الهواء البارد والطرف الآخر لخروج الهواء الساخن. يتم عزل ملفات عناصر التسخين بواسطة حشوات سيراميكية وغير موصلة على طول جدران الأنابيب. وتستخدم هذه عادة في تطبيقات التدفق العالي والضغط المنخفض. تشمل تطبيقات سخانات معالجة الهواء الانكماش الحراري، والتصفيح، وتنشيط المادة اللاصقة أو معالجتها، والتجفيف، والخبز، والمزيد.

سخانات خرطوشة

في هذا النوع من السخانات، يتم لف سلك المقاومة حول قلب خزفي، وعادة ما يكون مصنوعًا من المغنيسيا المضغوطة. تتوفر أيضًا تكوينات مستطيلة حيث يتم تمرير ملف سلك المقاومة ثلاث إلى خمس مرات على طول الخرطوشة. يقع سلك المقاومة أو عنصر التسخين بالقرب من جدار مادة الغلاف لتحقيق أقصى قدر من نقل الحرارة. ولحماية المكونات الداخلية، عادة ما تكون الأغلفة مصنوعة من مواد مقاومة للتآكل مثل الفولاذ المقاوم للصدأ. عادةً ما تكون الخيوط مرنة ويكون كلا طرفيها في أحد طرفي الخرطوشة. تُستخدم سخانات الخرطوشة لتسخين القالب وتسخين السوائل (سخانات الغمر) وتسخين الأسطح.

سخان الأنبوب

الهيكل الداخلي لسخان الأنبوب هو نفس هيكل سخان الخرطوشة. الفرق الرئيسي بينها وبين سخانات الخرطوشة هو أن أطراف التوصيل تقع على طرفي الأنبوب. يمكن ثني الهيكل الأنبوبي بأكمله في أشكال مختلفة لتناسب توزيع الحرارة المطلوب للمساحة أو السطح المراد تسخينه. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تحتوي هذه السخانات على زعانف مرتبطة ميكانيكيًا بسطح الغلاف للمساعدة في نقل الحرارة بكفاءة. تتميز السخانات الأنبوبية بأنها متعددة الاستخدامات تمامًا مثل سخانات الخرطوشة وتستخدم في تطبيقات مماثلة.

سخانات الفرقة

تم تصميم هذه السخانات لتلتف حول الأسطح المعدنية الأسطوانية أو الأوعية مثل الأنابيب والبراميل والبراميل والطاردات وما إلى ذلك. وهي تتميز بمرابط مثبتة بمسامير يتم تثبيتها بشكل آمن على أسطح الحاويات. داخل الحزام، يكون السخان عبارة عن سلك أو حزام رفيع مقاوم، عادة ما يكون معزولًا بطبقة من الميكا. الأغماد مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ أو النحاس. ميزة أخرى لاستخدام سخان الشريط هي أنه يمكنه تسخين السائل داخل الوعاء بشكل غير مباشر. وهذا يعني أن السخان لا يتعرض لأي هجوم كيميائي من سائل العملية. يحمي أيضًا من الحريق المحتمل عند استخدامه في خدمة الزيوت ومواد التشحيم.

سخان الشريط

هذا النوع من السخانات له شكل مسطح ومستطيل ويتم تثبيته بمسامير على السطح ليتم تسخينه. هيكلها الداخلي يشبه سخان الفرقة. ومع ذلك، قد تكون المواد العازلة بخلاف الميكا عبارة عن سيراميك مثل أكسيد المغنيسيوم والألياف الزجاجية. الاستخدامات النموذجية للسخانات الشريطية هي تسخين سطح القوالب والقوالب والألواح والخزانات والأنابيب وما إلى ذلك. بالإضافة إلى تسخين السطح، يمكن استخدامها أيضًا لتسخين الهواء أو السوائل من خلال وجود سطح مزعنف. تظهر السخانات ذات الزعانف في الأفران وسخانات الفضاء.

سخانات سيراميك

تستخدم هذه السخانات السيراميك الذي يتمتع بنقطة انصهار عالية، وثبات حراري عالي، وقوة درجة حرارة عالية، وخمول كيميائي نسبي عالٍ، وقدرة حرارية صغيرة. لاحظ أن هذه ليست مثل السيراميك المستخدم كمواد عازلة. ونظرًا للتوصيل الحراري الجيد، فإنه يستخدم لتوصيل وتوزيع الحرارة من عنصر التسخين. سخانات السيراميك البارزة هي نيتريد السيليكون ونيتريد الألومنيوم. غالبًا ما تستخدم هذه للتسخين السريع، كما يظهر في شمعات التوهج وأجهزة الإشعال. ومع ذلك، عند تعرضها لدورات تسخين وتبريد سريعة عالية الحرارة، تكون المادة عرضة للتشقق بسبب الإجهاد الناجم عن الإجهاد الحراري. هناك نوع خاص من سخانات السيراميك وهو سيراميك PTC. ينظم هذا النوع استهلاكه للطاقة ذاتيًا، مما يمنعه من التحول إلى اللون الأحمر.