עקרון החימום של מחממי מחסניות

Apr 29, 2019

השאר הודעה

בשל הבדלים בין שיטות עבודה מקומיות ובינלאומיות, המינוח לסוג זה של צינורות חימום חשמליים משתנה-זה נקרא "קצה אחד-" או "מחסנית". בסוף שנות ה-90, כאשר צינורות חימום חשמליים זכו לשימוש נרחב בסין, העיצובים שלהם השתנו. בדרום סין, סוג צינור החימום המשמש לתבניות, עם מובילים חשמליים היוצאים מקצה אחד, כונה בבירור "צינור החימום האחד-". בינלאומית, הוא ידוע כ"מחמם מחסניות", גם הוא מונח תיאורי מכיוון שמעטפת המחסנית היא גלילית ואטומה בקצה אחד, מה שדומה מבחינה רעיונית לשם הסיני.

בניגוד לצינורות חימום כפולים-(עם מובילים בשני הקצוות), למחמם המחסנית יש את החיבורים החשמליים שלו במסוף אחד בלבד ובדרך כלל הוא משתמש בתצורת חיווט כוכב (wye). הוא משמש בעיקר לחימום עובש או חימום אוויר יבש, כאשר חימום עובש הוא היישום הנפוץ ביותר. לשם כך, המחמם מוחדר ישירות לתוך חור קדח בתבנית, ולעתים קרובות מוסיפים מכונת כביסה או מתקן דומה בקצה המסוף כדי לאבטח אותו למקומו ולמנוע תנועה.

שיקולים קריטיים במהלך הבחירה והייצור של מחממי מחסנית כוללים את ההתאמה בין הקוטר החיצוני של המחמם (OD) לקוטר הקדח של התבנית. אם ה-OD של המחמם גדול מדי, פשוט לא ניתן להחדיר אותו לתוך החור. יתר על כן, יש לקחת בחשבון את ההתרחבות התרמית של המחמם במהלך הפעולה, שכן פינוי לא תקין עלול לסבך תחזוקה או הסרה עתידית. לעומת זאת, אם ה-OD קטן מדי, מרווחי אוויר מוגזמים בין התנור לקיר הקדח יעכבו משמעותית את יעילות העברת החום ויקצרו באופן דרסטי את חיי השירות של התנור. חשובים לא פחות הם המפרט הנכון של דירוג ההספק ומתח הפעולה של המחמם.

בבסיסו, צינור חימום מכיל חוט התנגדות בתוך מעטפת מתכת, בדומה לגוף החימום בתנור חשמלי. עקרון החימום הבסיסי של מחמם מחסניות הוא יצירת חום כאשר זרם חשמלי עובר דרך חומר עמיד. זה נשלט על ידי חוק החימום של ג'ול: החום המופק הוא פרופורציונלי למכפלת ריבוע הזרם וההתנגדות (H ∝ I²R).

המנגנון הפיזי הבסיסי הוא אפקט חימום ג'ול (חימום התנגדות): אלקטרונים מואצים על ידי השדה החשמלי, צוברים אנרגיה קינטית ומהירות. לאחר מכן הם מתנגשים עם חלקיקים אחרים (אטומים, מולקולות, צבירים אטומיים) בתוך המוליך, ומעבירים אליהם אנרגיה קינטית. עלייה זו באנרגיה הקינטית הממוצעת של החלקיקים מתבטאת בעלייה בטמפרטורה.

לכן, עקרון החימום של מחמם מחסניות מסתמך על חוט ההתנגדות הפנימי שלו שיוצר חום כאשר זרם זורם דרכו. תחת מתח קבוע, לפי נוסחת ההספק (P=V²/R), התנגדות גבוהה יותר גורמת לתפוקת הספק נמוכה יותר, בעוד שהתנגדות נמוכה יותר גורמת להספק גבוה יותר.

זה עשוי להוביל לשאלה: האם שימוש בחוט התנגדות עם התנגדות נמוכה מאוד יהיה חסכוני יותר- ויניב יעילות תרמית גבוהה יותר? התשובה שלילית. בדרך כלל, עבור אורך וחומר נתונים, התנגדות גבוהה יותר מתאמת עם קוטר חוט קטן יותר (שטח חתך רוחב-). תחת מתח קבוע, חוט התנגדות נמוך יותר יאפשר למעשה לעבור זרם גדול יותר (I=V/R). אם זרם זה חורג מיכולת נשיאת הזרם-של החוט הדק, זה עלול להוביל להתחממות יתר, מתח תרמי מוגזם, ובסופו של דבר לגרום לשבר של החוט או להיכשל בטרם עת. מכאן שההתנגדות של גוף החימום היא לא משהו שבו "גדול יותר טוב יותר". הבחירה של חוט ההתנגדות המתאים חייבת להתבסס על דרישות יישום מעשיות, תוך הבטחת פעולה אמינה בתוך מגבלות חשמליות ותרמיות בטוחות.

שלח החקירה
צור איתנו קשראם יש לך שאלה כלשהי

אתה יכול ליצור איתנו קשר באמצעות טלפון, דואר אלקטרוני או טופס מקוון למטה. המומחה שלנו ייצור איתך קשר בקרוב.

צור קשר עכשיו!