کاربرد هیتر القایی (غوطه وری) چیست؟

هیتر القایی چیست؟

گرمایش القایی به وسیله هیتر صنعتی غوطه وری انجام می شود. هیتر القایی صنعتی دارای کاربرد و مکانیزم مخصوص به خود بوده و با توجه به عملکرد بهینه یا مزایایی که دارد در زمینه های زیر مورد استفاده قرار می گیرد.

کاربرد هیتر غوطه رو

هیتر  القایی با توجه به خاصیت غوطه ور شدن، المنت مناسبی برای گرم کردن مایعات و روغن ها می باشد. علاوه بر اینها طیف های گسترده ای از صنایع گوناگون از قابلیت این گرماتاب بهره مند می شوند. برای مثال:

• مونتاژ قطعات صنعتی
• طراحی دستگاه های الکترومغناطیسی
• جوشکاری
• الکترونیک قدرت
• دمونتاژ و تعویض قطعات صنعتی
• اجرای خطوط انتقال نفت و گاز
• صنایع پتروشیمی
• بازسازی تجهیزات کارخانه جات
• کارگاه های تعمیراتی خودرو

کاربرد پزشکی المنت القایی

مصارف پزشکی هیتر القایی نیز مربوط به ساخت وسایل جراحی و استریل کردن آنها می باشد. این المنت حتی یکی از شیوه های درمانی سرطان بوده و با عنوان گرما درمانی شناخته می شود. در این زمینه قابلیت کنترلی دما به کار می آید و به گونه ای تنظیم می شود که حرارت را به صورت محلی انتقال دهد.

عملکرد هیتر القایی (غوطه وری)

در هیتر غوطه ور با عبور جریان الکتریسیته متناوب از سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور، یک میدان مغناطیسی ایجاد می شود و سیستم پیچ ثانویه در این میدان قرار می گیرد.

این فرایند در صورتی طی می شود که قطعه فلزی مورد نظر از پیش در میدان مغناطیسی (در نقطه ای که میدان ایجاد می شود.) قرار گرفته است.

این قطعه هم اکنون دارای جریان الکتریکی می باشد که به آن حرارت می بخشد. (قطعه فلزی با منبع انرژی تماس فیزیکی ندارد.)

مزایا گرمایش القایی

گرمایش قابل کنترل:

این مزیت در نام خود معرفی شده است، در واقع به دنبال شیوه سیم پیچی و مبدل توان مورد استفاده در طراحی گرماتاب غوطه ور امکان تعیین درجه گرما نیز در آن وجود دارد.

گرمایش سریع:

یکی از مهمترین مزایای این گرماتاب گرمایش سریع آن می باشد. چرا که جسم فلزی مستقیم و بدون واسطه گرما را منتقل می کند. در این شرایط گرما بدون اتلاف مورد استفاده قرار می گیرد. بهره مندی از تمام انرژی باعث می شود بازه زمانی گرمایش کاهش یابد.

بازدهی مفید بالا:

همانطور که اشاره شد طی گرمایش القایی صرفا ماده هدف گرما را دریافت می کند. این گرمایش متمرکز کمتر از 10 درصد تلفات انرژی دارد.

امنیت بالا:

با توجه به گرمایش متمرکز، در محیط اطراف ماده افزایش دما نخواهید داشت. به همین سبب تحت هیچ شرایطی با خطراتی مانند آتش سوزی مواجه نخواهید بود. علاوه بر این به محیط زیست نیز آسیب وارد نمی شود.

ظرفیت منبع انرژی هیتر القایی

برای محاسبه ظرفیت منبع تغذیه المنت های غوطه ور کافی است مقدار انرژی لازم برای انتقال به ماده را تعیین کنید. این انرژی به پارامترهایی بستگی دارد که هنگام محاسبه باید به آنها توجه نمایید. این پارامترها عبارتند از:

• جرم ماده
• ظرفیت گرمایی ماده القایی
• میزان افزایش دما

در ضمن با وجود اینکه گرمایش به صورت مستقیم و متمرکز روی ماده القایی تاثیر می گذارد درصد کمی انرژی هنگام هدایت تلف می شود که برای تعیین انرژی انتقالی باید آن را در نظر بگیرید.

هیترهای القایی فلنج

هیترها یا المنت های فلنج دار در مخازن معمولی و تحت فشار به گرم کردن مایعات و روغن ها می پردازند. ظاهر این هیترها شبیه به المنت میله ای می باشد که با ایجاد مقاومت در برابر جریان برق انرژی گرمایی تولید می کنند. المنت غوطه ور فلنج دار در صنایع پتروشیمی پر کاربرد بوده و حتی کاربرد خانگی مانند سماور برقی، اتو، چای ساز و … نیز دارد.

ماده هدف چه ویژگی هایی دارد؟

ماده هدف صرفا باید از فلزات باشد و در موارد نادر ماده پلاستیکی نیز در نظر گرفته می شود که روش گرمایشی آن کمی متفاوت است. به این شکل که ماده پلاستیکی هدف ثانویه بوده و ابتدا یک ماده فلزی گرم شده و گرما به پلاستیک منتقل می شود.

نوع دیگری از مواد که هدف القا می باشند مغناطیسی یا غیر مغناطیسی هستند. در گرمایش مواد مغناطیسی تلفات هیسترزیس نیز به گرما تبدیل می شود. به این معنا که انرژی آزاد شده از شکستن وابستگی ماده هدف به حالت اولیه خود نیز مورد استفاده قرار می گیرد.

توجه کنید که هر چه پوسته ماده نازک تر باشد انتقال به صرفه تر است. چرا که درصد زیادی از گرما به لایه رویی انحصار دارد.

نتیجه گیری

یکی از زیر مجموعه های هیتر های صنعتی و خانگی هیترهای غوطه ور هستند که برای گرم کردن مایعات، روغن، جوشکاری، اجرای خطوط انتقال نفت و گاز، مونتاژ قطعات صنعتی و … مورد استفاده قرار می گیرد.

سوالات متداول

1. هیتر القایی صرفا غوطه ور می باشد؟
   خیر تنها یکی از کاربرد های آن گرم کردن مایعات و روغن می باشد که با توجه به کاربرد با قابلیت غوطه وری تولید می شود.
2. ضریب نفوذپذیری ماده مغناطیسی برای دریافت گرما باید چقدر باشد؟
   مقاومت نسبی ماده هدف مغناطیسی در بازه 100 تا 500 در نظر گرفته می شود.
3. کاربردهای خانگی هیتر القایی کدامند؟
   بخاری برقی، سماور برقی، اتو، اجاق گاز و … از کاربرد های خانگی این المنت می باشند.