بخاری کارتریجی که به عنوان عنصر گرمایش تک- انتهایی نیز شناخته میشود، نوعی عنصر گرمایش لولهای است. در صنعت گرمایش الکتریکی چین، مدتهاست که با نام مدل M3 به آن اشاره میشود. در اواخر دهه 1990، هنگامی که عناصر گرمایش به طور گسترده در سراسر چین مورد استفاده قرار گرفتند و شکلهای آنها متنوع شد، این نوع بخاری که برای گرم کردن قالب استفاده میشد، با سربهایی که از یک انتها خارج میشد، در جنوب چین به وضوح "یک عنصر گرمایش انتهایی" نامیده شد.
در سطح بینالمللی، آن را به عنوان "گرمکن کارتریج" میشناسند، نامی که به همان اندازه توصیفی است، زیرا بدنه کارتریج استوانهای است و در یک انتها مهر و موم شده است - مفهومی که کاملاً با اصطلاحات چینی مطابقت دارد. این بخاری ها با ساختار ساده، استحکام مکانیکی بالا، راندمان حرارتی عالی، ایمنی، قابلیت اطمینان، سهولت نصب، عمر طولانی، عدم آلودگی و مقرون به صرفه بودن مشخص می شوند. مزایای اضافی شامل صرفه جویی در انرژی، عملکرد ایمن، قابلیت خم شدن به اشکال مختلف، قابل حمل بودن و جداسازی آسان است.
امروز، ما دو ساختار سیمکشی رایج برای بخاری کارتریج را بررسی خواهیم کرد: اتصال خارجی (تخت) و اتصال داخلی (سواج شده).
تفاوت های اصلی این دو ساختار به شرح زیر است:
1. فرآیند تولید متفاوت است
اتصال خارجی: پایه ترمینال (پایه سرد) و سیم سرب در خارج از لوله گرمایش با استفاده از یک ترمینال چین دار یا کانکتور مشابه متصل می شوند. این نقطه اتصال اغلب با لوله فایبرگلاس پوشانده می شود تا از عایق بیشتر محافظت کند و مفصل را از خم شدن بیش از حد محافظت کند.
اتصال داخلی: برای بخاری های متصل به داخل، پین ترمینال بیرون نمی زند. در عوض، سیم سرب با دمای بالا-قبل از فرآیند آب بندی نهایی به پین ترمینال داخل دهانه لوله متصل می شود. سپس این اتصال به طور دائم با استفاده از موادی مانند سرامیک یا ترکیبات آب بندی تخصصی در داخل لوله مهر و موم شده و ثابت می شود. این فرآیند پیچیدهتر و زمانبرتر از روش خارجی{4}}است.
2. مواد سیم سرب با درجه حرارت بالا متفاوت است
اتصال خارجی: از آنجایی که اتصال به صورت خارجی انجام می شود، دمای محل اتصال نسبتاً پایین باقی می ماند. بنابراین، سیم سربی معمولاً فقط به مقاومت دمایی حدود 200 درجه نیاز دارد.
اتصال داخلی: در اینجا، سیم سرب دمای بالا مستقیماً به سیم مقاومت در داخل لوله و در ناحیه گرم شده متصل میشود. در نتیجه، این سیم سربی باید دماهای بسیار بالاتری را تحمل کند، معمولاً حدود 800 درجه یا بیشتر. معمولاً از موادی مانند سیم نیکل خالص استفاده می شود که به هزینه بالاتر کمک می کند.
مزایای کلیدی اتصال داخلی:
بدون اتصال چین، خم شدن-مقاوم، نشتی-اثبات: خطر تماس ضعیف، اتصال کوتاه، گرمای بیش از حد، یا فرسودگی سیم را در پایانه های چین دار از بین می برد.
چگالی توان بالاتر را فعال می کند: سیم مستقیماً به عنوان سرب عمل می کند و تراکم توان بیش از 25 وات بر سانتی متر مربع را امکان پذیر می کند که دستیابی به آن با اتصالات خارجی دشوار است.
مواد سیم برتر: اتصالات داخلی از سیم-با عملکرد بالا استفاده میکنند.
اتصال خارجی معمولاً از سیم فولادی ضد زنگ به عنوان سرب استفاده می کند که برای دماهای تا حدود 350 درجه مناسب است. با این حال، در دماهای بالا، فولاد ضد زنگ به سرعت اکسید و کربوره می شود. ساختار متالورژیکی آن تغییر می کند، قابلیت آنتی اکسیدانی آن کاهش می یابد، که منجر به پیری سریع، کربوریزه شدن، کاهش راندمان گرمایش، دماهای پایین تر، کاهش عملکرد الکتریکی و در نهایت خرابی می شود.
اتصال داخلی از سیم نیکل-هسته-بالا{1}}یا سیم نیکل با پوشش تفلون-استفاده میکند. هسته نیکل، ساخته شده از نیکل خالص یا حداقل یک آلیاژ 80Ni20Cr، عملکرد پایدار، مقاومت عالی در دمای-و مقاومت در برابر اکسیداسیون پایدار ارائه می دهد. در استفاده معمولی، کربورسازی برای بیش از پنج سال بعید است اتفاق بیفتد که به طور قابل توجهی عمر سرویس را در مقایسه با انواع متصل خارجی افزایش می دهد.
توصیه های انتخاب برای دو ساختار:
الف. بر اساس بار سطحی: برای بخاریهایی با بار سطحی کمتر از 6 وات بر سانتیمتر مربع (قدرت و دمای عملیاتی پایینتر)، اتصال خارجی با هزینه{2}}موثرتر انتخاب مناسبی است.
B. For Long Lead Wires (>500 میلی متر: اتصال خارجی به طور کلی توصیه می شود، زیرا اتصالات داخلی به طور فزاینده ای برای ساخت با سیم های طولانی تر دشوار و گران می شود.
ج. برای لوله های بسیار کوتاه یا قطرهای بسیار کوچک: در صورت امکان اتصال خارجی را انتخاب کنید.
D. فضای محدود در نقطه اتصال: اگر بعد از نصب بخاری فضا محدود است، اتصال داخلی را انتخاب کنید.
E. جاهایی که سرب نیاز به خم شدن یا حرکت مکرر دارد: اگر ریشه سیم سرب نیاز به نصب پست خم-نصب داشته باشد یا ممکن است در حین کار در معرض حرکت مکرر قرار گیرد، اتصال داخلی (با سیم مقاوم در برابر خمش- یکپارچه آن) توصیه می شود.
F. محیط های با دمای محیط بالا: اگر هم بدنه بخاری و هم ناحیه سرب در معرض دمای بالا قرار دارند، اتصال داخلی را انتخاب کنید. آن را با یک سیم سرب با دمای بالا بر اساس دمای کاری خاص جفت کنید.
ز. محیطهایی با روغن سنگین/گریس یا گازهای خورنده: اتصال داخلی توصیه میشود، بهطور ایدهآل با سرنخهای عایق تفلون- جفت شود. توجه: سرب های تفلون نباید در محیط های{3}}در دمای بالا استفاده شوند.
به طور خلاصه، انتخاب بین سیمکشی داخلی و خارجی به دلیل برتری جهانی نیست، بلکه انتخاب ابزار مناسب برای کار بر اساس الزامات خاص الکتریکی، حرارتی، مکانیکی و محیطی است.
