هیتر کارتریج چیست و چگونه کار می کند؟

 هیتر کارتریجی یک المنت گرمایش صنعتی لوله‌ای شکل است که می‌توان آن را در سوراخ‌های حفر شده قرار داد. هیتر های کارتریجی گرمایش موضعی و دقیق را ارائه می دهند و معمولاً در صنعت فرآیند گرمایش استفاده می شوند. به طور معمول، هیتر‌های کارتریجی برای گرم کردن یک بلوک فلزی از داخل استفاده می‌شوند و می‌توان آن‌ها را به صورت سفارشی با چگالی وات خاصی بر اساس الزامات برنامه تولید کرد.

هیتر های کارتریجی یا فشنگی  بیشتر برای گرم کردن قطعات فلزی با قرار دادن در سوراخ های حفر شده استفاده می شوند. برای نصب آسان، هیتر ها نسبت به قطر اسمی خود کمی کمتر از اندازه ساخته می شوند.

هیتر کارتریج چگونه کار می کند؟

هیتر کارتریجی از سیم پیچ مقاومتی تشکیل شده است که به دور یک هسته سرامیکی پیچیده شده است که توسط دی الکتریک احاطه شده و در یک غلاف فلزی محصور شده است. گرمای برقی که از طریق سیم پیچ به غلاف منتقل می شود باعث گرم شدن غلاف می شود. سپس این گرما به قسمت فلزی داخلی که نیاز به گرما دارد منتقل می شود.

برای قرار دادن یک هیتر کارتریجی در دمای پایین یا متوسط ​​(600 درجه فارنهایت یا کمتر)، مته های عمومی معمولاً برای حفاری سوراخ ها کافی هستند. می توان سوراخ هایی را از 0.003 تا 0.008 اینچ بر روی اندازه اسمی مته ایجاد کرد که منجر به تناسب بین 0.009 اینچ تا 0.014 می شود. در حالی که این تناسب اندکی شلتر از آن چیزی است که انتقال حرارت بهینه را امکان پذیر می کند، به نصب و برداشتن هیتر های کارتریج، به ویژه آنهایی که غلاف بلند دارند، کمک می کند. در تراکم وات بالا، تناسب نزدیک بسیار مهمتر است. سوراخ ها باید به جای اینکه فقط با یک مته با هدف کلی سوراخ شوند، سوراخ و باز شوند. با تناسب محکم تر، هیتر خنک تر کار می کند و طول عمر بیشتری خواهد داشت.

دمای کارکرد هیتر کارتریج چقدر است؟

هیتر های کارتریجی می توانند در تراکم وات کم، متوسط ​​و زیاد کار کنند. آنها برای مقاومت در برابر دمای کاری تا 1400 درجه فارنهایت طراحی شده اند. با این حال، دمای کارکرد بهینه به کاربردهایی که از هیتر کارتریج استفاده می کنید بستگی دارد.

همچنین توجه به این نکته مهم است که عوامل متعددی مانند چگالی وات هیتر کارتریج، سفتی کارتریج در داخل سوراخ و هدایت حرارتی ماده در حال گرم شدن وجود دارد که می تواند بر دمای واقعی هیتر صنعتی و کنترل دمای یک ماده در طول چرخه گرمایش برای کاربردهای دمای بالا، مانند موارد بالای 1000 درجه فارنهایت، غلاف های رنگی برای انتقال حرارت و دوام حداکثر توصیه می شوند.

همچنین مهم است که خاتمه الکتریکی یک کارتریج را با توجه به دمای کارکرد در نظر بگیرید. هنگامی که هیتر های کارتریج در دماهای نسبتاً بالا استفاده می شوند، پایانه های الکتریکی یا باید با سیم های سربی معمولی با دمای بالا متفاوت باشند یا کارتریج باید به گونه ای طراحی شود که دمای اطراف سیم های سربی در دمای پایین تر از حد دما حفظ شود. از سیم سربی

هیتر های کارتریج برای چه مواردی استفاده می شود؟

هیتر های کارتریج بیشتر برای گرم کردن قالب ها، صفحات، قالب ها و سایر قطعات فلزی با قرار دادن در سوراخ های حفر شده استفاده می شوند. آنها همچنین می توانند در برنامه های غوطه وری مایع استفاده شوند. در زیر چند نمونه از کاربردهای خاص آورده شده است:

    گازها و مایعات گرمایشی

    قالب های دونده داغ

    مهر زنی داغ

    پرس های لمینیت

    تجهیزات پزشکی

    نیمه هادی

    قالب گیری پلاستیک

    تجهیزات علمی

کنترل‌کننده‌ها و سنسورهای دما برای گرمکن‌های کارتریج

سنسور  و ترموکوپل برای کنترل دما نیز عامل مهمی است و باید بین سطح کار قطعه و هیتر ها قرار گیرد. دمای قطعه تقریباً 1/2 اینچ دورتر از هیتر‌ها در انتخاب حداکثر چگالی مجاز وات از نمودار استفاده می‌شود. کنترل توان در کاربردهای چگالی وات بالا یک ملاحظات مهم است. کنترل خاموش و روشن اغلب مورد استفاده قرار می‌گیرد، اما می‌تواند باعث گشت و گذار گسترده ای در دمای هیتر و قطعات کار می شود.

کنترل‌های قدرت تریستور در افزایش عمر گرمکن‌های با چگالی وات بالا ارزشمند هستند، زیرا به طور موثر چرخه روشن و خاموش را حذف می‌کنند. انواع مختلفی از کنترل کننده ها و سنسورهای دما وجود دارد که می توان بسته به کاربرد از آنها استفاده کرد. یکی از محبوب‌ترین انواع سنسور برای کاربردهای گرمکن کارتریدی، سنسورهای دمای نصب سطحی هستند. ترموکوپل، RTD یا ترمیستورها با پشتی چسب یا قابلیت چسباندن به سطح در حال گرم شدن در دسترس هستند.

همچنین سنسورهای دمای پیچ و مهره و سطح مغناطیسی در دسترس هستند. کنترلرهای دیجیتال دما در اندازه های مختلف با انتخاب های خروجی و ورودی بسیار زیاد هستند. ورودی های ترموکوپل و RTD با خروجی پالس dc محبوب ترین ها هستند. خروجی‌های پالس DC به کاربر این امکان را می‌دهد تا به یک رله بزرگ‌تر برای تغییر بار هیتر گرمایشی برود و از کنترل متناسب در مقابل کنترل روشن/خاموش استفاده کند که می‌تواند عمر هیتر را کوتاه کند.