انواع المنت فشنگی کاربرد ها و موارد مصرفی

المنت فشنگی یا کارتریجی (به انگلیسی:cartridge heater) نوعی المنت حرارتی لوله ای شکل و سنگین است که مانند المنت‌های گرمایی در فرایند گرم کردن صنعتی استفاده می‌شود؛ از این نوع المنت حرارتی معمولاً برای گرم کردن قطعات فلزی که درون آن‌ها سوراخ‌هایی تعبیه شده استفاده می‌شود.

این المنت‌ها بهترین انتخاب برای ایجاد حرارت بالا هستند.المنت فشنگی یکی از اقلام صنعتی می‌باشد که کاربرد بسیاری در صنایع دارد و سبب ایجاد حرارت می‌شوند؛ به‌طور کلی می‌توان گفت هر مکانی که در آن حرارت ایجاد می‌شود یا هر وسیله ای که نیاز به ایجاد حرارت دارد حتماً در ساختار آن از المنت استفاده شده‌است. به همین دلیل وجود این المنت باعث شده‌است که نیازهای بسیاری از جمله انتقال سریع حرارت، کاهش هزینه‌های صنایع، استهلاک پایین تا حدودی برطرف شود. هم چنین به دلیل حمل و نقل آسان و قیمت پایین، باعث انقلابی در صنایع مربوطه شده‌است و کارایی آن‌ها را دو چندان کرده‌است.

این المنت معمولاً بصورت سفارشی و با توجه به اینکه تراکم (چگالی) وات مرتبط با کاربرد موردنظر داشته باشد، تولید می‌شود. برای مثال طرح‌های متراکم قادر به رسیدن به چگالی وات تا ۵۰ وات بر سانتی‌متر مکعب هستند؛در حالی که برخی از طراحی‌های ویژه با درجه حرارت بالا می‌توانند به ۱۰۰ وات بر سانتی‌متر مربع برسند.

ساختار المنت فشنگی

ساختار اصلی یک المنت ته بسته را می‌توان به هفت قسمت اصلی زیر تقسیم کرد:

– سیم پیچ حرارتی :

پیش تر، در رابطه با سیم پیچ توضیحاتی ارائه گردید. متداولترین آلیاژ به کاربرده شده در این قسمت، ترکیب نیکل و کروم است که به آن نیکروم می گویند. این سیم، به دور هسته سرامیکی پیچیده می‌شود. تعداد پیچ‌های سیم به دور هسته، به عدد تراکم (چگالی) وات وابسته است. جریان متناوب دوفاز یا سه فاز وارد شده به سیم پیچ نیکرومی، باعث گرم شدن غلاف المنت فشنگی می¬شود.

– غلاف :

غلاف المنت فشنگی، وظیفه تماس با موادی را برعهده دارد که قرار است گرم شوند. معمولا غلاف از جنس های مختلفی ساخته می شود که از جمله آن¬ها می توان به موارد زیر اشاره کرد:
-فولاد ضدزنگ شماره ۳۰۴
-فولاد ضدزنگ شماره ۳۱۶
-اینکولوی (Incoloy) شماره ۸۰۰ که دارای بالاترین گستره دمایی بوده و یک ابر آلیاژ است.

– ترمینیشن :

امکان خاموش شدن المنت‌های فشنگی، با خروج مستقیم یا زاویه دار سیم‌های سربی وجود دارد. یکی از ملاحظات در ساخت این قطعات، این است که در معرض دمای بالاتر از حداکثر درجه تعیین شده برای سیم قرار نگیرند. برای جلوگیری از آسیب سیم از دمای بالا، آلودگی و… سیم سربی را به وسیله یک لوله فلزی یا پوشش سیلیکونی می پوشانند.

– نوعی سیم سربی

نوع سیم‌ استفاده شده در دستگاه، بسته به نوع طراحی و اینکه المنت فشنگی مدنظر در چه قسمتی از آن قرار دارد، متفاوت است. معمولاً برای المنت‌های فشنگی و سایر کاربردهای با دمای بالا در تجهیزات صنعتی از فایبرگلاس استفاده می‌شود. از انواع دیگر سیم های مورد استفاده در المنت ها، می توان به فایبرگلاس آغشته به سیلیکون و لاستیک سیلیکون اشاره کرد

– عایق :

وظیفه عایق، ممانعت و جلوگیری از تماس سیم پیچ نیکرومی با بخش غلاف است. هرگونه تماس این دو بخش با هم، منجربه به وجود آمدن مدار کوتاه میشود. نتیجه این امر، ذوب شدن غلاف و از کار افتادن و آسیب جدی تجهیزات است.

جهت جلوگیری از اتصال سیم پیچ به بخش غلاف، در زمان وارد کردن سیم پیچ به داخل آن، به سرعت غلاف را با اکسید منیزیم پر می‌کنند. معمولا برای کسب اطمینان از این که اکسید منیزیم همه فضای میان سیم پیچ و غلاف را پر می‌کند، المنت را در حالت ارتعاش پر می‌کنند.

– دزدگیر :

پس از اینکه المنت فشگی با Mgo پر شد درزگیر (مهر و موم) به انتهای باز المنت (جایی که سیم پیچ نیکروم قرار دارد) اعمال می‌شود؛ این فرایند باعث می‌شود که MgO از سیم پیچ بیرون نریزد. همچنین از ورود آلودگی‌هایی مانند بقایای پلاستیک، هوا یا رطوبت به المنت جلوگیری می‌کند.

مزایای المنت فشنگی

در هنگام استفاده از این المنت نباید نگران بود چرا که ایمنی در آن بسیار بالا است و هیچ گونه احتمال آسیب رساندن نخواهد داشت. پوشش اطراف المنت از جنس استیل می‌باشد که این امر سبب جلوگیری از زنگ زدن خواهد شد. پایین بودن قطر المنت فشنگی، بدین معنی که به دلیل دارا بودن قطر پایین باعث می‌شود نسبت به حرارتی که ایجاد می‌کند فضای کمتری اشغال کند. یکی دیگر از ویژگی‌هایی که باعث شده‌است کاربرد المنت فشنگی را افزایش دهد، مقاومت آن نسبت به ضربه و حرارت می‌باشد.

با توجه به اینکه داخل المنت فشنگی سیم‌ها دور هسته ای از جنس سرامیک هستند، باعث افزایش درجه حرارت می‌شود. در ساخت این المنت‌ها از فولاد ضدزنگ استفاده شده‌است. ضدزنگ بودن المنت باعث می‌شود که در شرایط خاصی که رطوبت محیط بالا است یا داخل مخازنی که با آب پر شده‌اند بتوان از آن استفاده نمود. شاید بتوان گفت مهم‌ترین مزیت و ویژگی المنت فشنگی، سرعت انتقال حرارت آن در محیط‌های فشرده و غلیظ است. یعنی المنت فشنگی بهترین انتخاب برای بالا بردن حرارت در سیالات تراکم ناپذیر است. می‌تواند دمای این سیالات را در کمترین زمان افزایش داده و ویسکوزیته سیال را کاهش دهد :

انتقال سریع حرارت
استهلاک پایین
توان حرارتی بالای این المنت¬ها به علت وجود روکش باعث شده بتوانند دمایی بیش از ۸۰۰ درجه سانتی گراد ایجاد کنند.
کاهش هزینه‌های صنایع مختلف
ضد زنگ بودن این نوع از المنت ها، باعث شده که در شرایط خاص مخصوصا در رطوبت بالای محیط از آن ها استفاده شود. به عنوان مثال داخل مخازن آب، می توان از المنت های فشنگی استفاده کرد.
صرفه اقتصادی و قیمت پایین آن
نصب و استفاده آسان در تجهیزات
عملکرد عالی جهت بالا بردن حرارت در سیالات تراکم ناپذیر و کاهش ویسکوزیته سیال

المنت فشنگی

المنت میله ای

سنسور دما PT1000

سنسور دما PT100