تحلیل مهندسی عناصر گرمایشی لولهای از الیاف کربن برای فرآیندهای حرارتی با تراکم بالا

تحلیل مهندسی عناصر گرمایشی لولهای از الیاف کربن برای فرآیندهای حرارتی با تراکم بالا

بیایید درباره گرمکن‌های فیبر کربنی صحبت کنیم. اگر به استفاده از سیم‌های نیکروم معمولی عادت دارید، گرمکن‌های فیبر کربنی برای شما کاملاً متفاوت خواهند به نظر رسید. به جای سیم‌های فلزی، در این گرمکن‌ها از الیاف فیبر کربنی به عنوان رسانا استفاده شده است؛ این الیاف درون لوله‌های کوارتزی یا سرامیکی قرار دارند. مزیت بزرگ این روش، سرعت است؛ این گرمکن‌ها تقریباً بلافاصله گرم می‌شوند. آن‌ها از نوع خاصی از نور مادون قرمز استفاده می‌کنند؛ این نور مستقیماً از میان مواد عبور کرده و فقط هوای اطراف آن‌ها را گرم نمی‌کند. این روش، روشی هوشمندانه‌تر برای استفاده از انرژی است. فیبر کربنی وقتی گرم می‌شود، تغییر اندازه چندانی نمی‌کند؛ همچنین می‌تواند جریان الکتریکی زیادی را تحمل کند. وقتی این گرمکن‌ها برای استفاده در مواردی با توان بالا ساخته می‌شوند، در واقع مقدار زیادی انرژی در فضای کوچکی متمرکز می‌شود. این امر باعث می‌شود زمان پاسخگویی این گرمکن‌ها بسیار سریع باشد. اگر از کنترل‌کننده‌های PID استفاده کنید، متوجه خواهید شد که می‌توانید سیستم کنترل را بهتر کنید؛ در حالی که با استفاده از عناصر فلزی، این کار امکان‌پذیر نیست. اما باید مراقب باشید؛ چون این گرمکن‌ها بسیار گرم می‌شوند، از کوارتز با خلوص بالا استفاده می‌کنیم. اگر کوارتز ارزان باشد، سریعاً کدر شده یا خراب خواهد شد. همچنین، باید منبع تغذیه مستقیم باشد؛ افزایش ناگهانی ولتاژ می‌تواند باعث خرابی الیاف فیبر کربنی شود. **معایب:**چون هیچ چیز کامل نیست، ما از لوله‌های کوارتزی استفاده می‌کنیم؛ این لوله‌ها الیاف فیبر کربنی را محافظت می‌کنند، اما اجازه می‌دهند تا نور مادون قرمز از میان آن‌ها عبور کند. بسته به کاری که انجام می‌دهید، می‌توانیم روکشی روی الیاف فیبر کربنی بزنیم تا طیف نور تغییر کند؛ همچنین می‌توانیم از مواد شیمیایی برای جلوگیری از خرابی کوارتز استفاده کنیم. نقاط اتصال این گرمکن‌ها نیز مشکل‌ساز هستند؛ چه از روش R7 استفاده کنید و چه از روش‌های دیگر، انتقال از فیبر کربنی به ترمینال‌های فلزی باعث ایجاد تنش حرارتی می‌شود؛ این نقاط، ضعیف‌ترین بخش‌های سیستم هستند. ما زمان زیادی را صرف تقویت این نقاط می‌کنیم تا در هنگام تغییر سریع دما، این نقاط خراب نشوند. **نحوه استفاده:**اگر از این گرمکن‌ها در خطوط تولید PET استفاده می‌کنید، معمولاً می‌توانید آن‌ها را به راحتی جایگزین عناصر فلزی کنید. زمان گرم شدن این گرمکن‌ها بسیار کمتر خواهد بود؛ این موضوع برای افزایش سرعت تولید بسیار مفید است. فقط فراموش نکنید که به سیستم خنک‌کننده نیز توجه کنید؛ چون این گرمکن‌ها گرمای زیادی تولید می‌کنند، بدنه آن‌ها باید بتواند گرما را دفع کند؛ در غیر این صورت، این گرما می‌تواند به تجهیزات الکترونیکی آسیب برساند. همچنین، حتماً از سیم‌های سیلیکونی با دمای بالا استفاده کنید؛ زیرا عایق‌های معمولی در این شرایط ذوب می‌شوند.