מחמם המחסנית, המכונה גם גוף חימום יחיד-, הוא סוג של גוף חימום צינורי. בתוך תעשיית החימום החשמלי של סין, זה מכונה זה מכבר על ידי ייעוד הדגם: M3. בסוף שנות ה-90, כאשר גופי חימום הפכו בשימוש נרחב ברחבי סין וצורותיהם מגוונות, סוג זה של תנור חימום המשמש לחימום עובש, עם עופרות היוצאות מקצה אחד, כונה באופן ברור "גוף חימום יחיד-" בדרום סין.
בינלאומית, זה ידוע בתור "מחמם מחסניות", שם תיאורי לא פחות, שכן מעטפת המחסנית היא גלילית ואטומה בקצה אחד - מושג המתאים באופן מושלם עם המינוח הסיני. תנורי חימום אלו מאופיינים במבנה הפשוט שלהם, חוזק מכני גבוה, יעילות תרמית מצוינת, בטיחות, אמינות, קלות התקנה, חיי שירות ארוכים, חוסר זיהום ובמחיר סביר. יתרונות נוספים כוללים חיסכון באנרגיה, תפעול בטוח, יכולת כיפוף לצורות שונות, ניידות ופירוק קל.
היום, נחקור את שני מבני החיווט הנפוצים עבור מחמם מחסניות: החיבור החיצוני (המכווץ) והחיבור הפנימי (המעופף).
ההבדלים העיקריים בין שני המבנים הללו הם כדלקמן:
1. תהליך הייצור שונה
חיבור חיצוני: פין המסוף (פין קר) וחוט ההובלה מחוברים מחוץ לצינור החימום באמצעות מסוף מכווץ או מחבר דומה. נקודת חיבור זו מכוסה לרוב בצינורות פיברגלס להגנה נוספת על בידוד וכדי להגן על המפרק מפני כיפוף יתר.
חיבור פנימי: עבור תנורי חימום המחוברים פנימית, פין המסוף אינו בולט. במקום זאת, חוט ההובלה בטמפרטורה גבוהה- מחובר לפין המסוף בתוך פתח הצינור לפני תהליך האיטום הסופי. לאחר מכן חיבור זה נאטם לצמיתות ומקובע בתוך הצינור באמצעות חומרים כמו קרמיקה או תרכובות איטום מיוחדות. תהליך זה מורכב יותר וגוזל זמן-מהשיטה החיצונית.
2. חומר חוט עופרת-בטמפרטורה גבוהה שונה
חיבור חיצוני: מכיוון שהחיבור נעשה חיצונית, הטמפרטורה במפרק נשארת נמוכה יחסית. לכן, חוט ההובלה זקוק בדרך כלל רק להתנגדות טמפרטורה של בסביבות 200 מעלות.
חיבור פנימי: כאן, חוט ההובלה בטמפרטורה-גבוהה מחובר ישירות לחוט ההתנגדות בתוך הצינור ובתוך האזור המחומם. כתוצאה מכך, חוט מוביל זה חייב לעמוד בטמפרטורות גבוהות בהרבה, בדרך כלל סביב 800 מעלות או יותר. חומרים כמו חוטי ניקל טהור נמצאים בשימוש נפוץ, התורמים לעלות גבוהה יותר.
יתרונות מרכזיים של החיבור הפנימי:
ללא מפרק מכווץ, עיקול-עמיד, דליפה-הוכחה: מבטל את הסיכון של מגע לקוי, קצר חשמלי, התחממות יתר או שחיקת חוטים במסופי ההתכווצות.
מאפשר צפיפות הספק גבוהה יותר: החוט פועל ישירות כמוביל, ומאפשר צפיפות הספק העולה על 25W/cm², דבר שקשה להשיג עם חיבורים חיצוניים.
חומר חוט מעולה: חיבורים פנימיים משתמשים בחוטים-בעלי ביצועים גבוהים.
חיבור חיצוני משתמש בדרך כלל בחוט נירוסטה כמוביל, מתאים לטמפרטורות של עד כ-350 מעלות. עם זאת, בטמפרטורות גבוהות, נירוסטה מתחמצנת ומתפחת במהירות. המבנה המטלורגי שלו משתנה, יכולת נוגדת החמצון צונחת, מה שמוביל להזדקנות מהירה, קרבוריזציה, יעילות חימום מופחתת, טמפרטורות נמוכות יותר, ירידה בביצועים החשמליים ובסופו של דבר כשל.
חיבור פנימי משתמש בחוט-ליבת ניקל בטמפרטורה גבוהה-או חוט ניקל מצופה-טפלון. ליבת הניקל, העשויה מניקל טהור או לפחות מסגסוגת 80Ni20Cr, מציעה ביצועים יציבים, עמידות מצוינת לטמפרטורות- ועמידות חמצון מתמשכת. בשימוש רגיל, סביר להניח שקרבוריזציה לא תתרחש במשך יותר מחמש שנים, מה שמאריך משמעותית את חיי השירות בהשוואה לסוגים המחוברים חיצונית.
המלצות בחירה עבור שני המבנים:
א. בהתבסס על עומס פני השטח: עבור תנורי חימום עם עומס משטח מתחת ל-6W/cm² (הספק נמוך יותר וטמפרטורת הפעלה), חיבור חיצוני יעיל יותר- הוא בחירה מתאימה.
B. For Long Lead Wires (>500 מ"מ): החיבור החיצוני מומלץ בדרך כלל, מכיוון שחיבורים פנימיים הופכים ליותר ויותר קשים ויקרים לייצור עם מובילים ארוכים יותר.
ג. עבור צינורות קצרים מאוד או קוטרים קטנים מאוד: בחר בחיבור החיצוני במידת האפשר.
ד. מקום מוגבל בנקודת החיבור: בחר את החיבור הפנימי אם המקום מוגבל לאחר התקנת המחמם.
ה. היכן שהעופרת זקוקה לכיפוף או תזוזות תכופות: אם שורש חוט ההובלה דורש התקנת עמוד כיפוף- או עשוי להיות נתון לתנועה תכופה במהלך הפעולה, מומלץ להתחבר הפנימי (עם החוט האינטגרלי, העמיד בפני כיפוף-).
ו. סביבות טמפרטורת סביבה גבוהות: אם גם גוף המחמם וגם אזור העופרת יהיו חשופים לטמפרטורות גבוהות, בחר את החיבור הפנימי. חבר אותו עם חוט מוביל מתאים בטמפרטורה- גבוהה בהתבסס על טמפרטורת הפעולה הספציפית.
ז. סביבות עם שמן כבד/גריז או גזים קורוזיביים: החיבור הפנימי מומלץ, בשילוב אידיאלי עם מובילים מבודדים טפלון-. הערה: אסור להשתמש במובילי טפלון בסביבות-בטמפרטורה גבוהה.
לסיכום, הבחירה בין חיווט פנימי וחיצוני אינה עוסקת בבחירת הכלי המתאים לעבודה על סמך דרישות חשמליות, תרמיות, מכניות וסביבתיות ספציפיות.
