Elemento de aquecimento

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Elementos de aquecimento de metal[Editar]

Nicromo: A maioria dos elementos de aquecimento usa nicrómio 80/20 (80%níquel, 20%cromo) fio, fita ou tira. O nicromo 80/20 é um material ideal, pois possui resistência relativamente alta e forma uma camada aderente deóxido de cromoquando é aquecido pela primeira vez. O material abaixo desta camada não oxida, evitando que o fio se quebre ou queime.

Um elemento de aquecimento em espiral de um elétricotorradeira

Fio de resistência: os elementos de aquecimento de resistência metálica podem ser de fio ou fita, reto ou enrolado. Eles são usados em dispositivos de aquecimento comuns, comotorradeirasesecadores de cabelo, fornos para aquecimento industrial, aquecimento de piso, aquecimento de telhado, aquecimento de vias para derreter neve, secadores, etc. As classes mais comuns de materiais usados incluem:

Kanthal(FeCrAl) fios
Nicromo80/20 fio e tira
Cuproníquel(CuNi) ligas para aquecimento de baixa temperatura

Folha gravada: elementos de folha gravada geralmente são feitos das mesmas ligas que os elementos de arame de resistência, mas são produzidos com um subtrativofoto-gravuraprocesso que começa com uma folha de metal contínua e termina com um padrão de resistência complexo. Esses elementos são comumente encontrados em aplicações de aquecimento de precisão, como diagnósticos médicos e aeroespacial.

Elementos de aquecimento cerâmicos[Editar]

Dissilicida de molibdênio:Dissilicida de molibdênio(MoSi₂) um composto intermetálico, um silicida de molibdênio, é uma cerâmica refratária usada principalmente em elementos de aquecimento. Tem densidade moderada, ponto de fusão 2030 ° C e é eletricamente condutor. Em altas temperaturas, forma umpassivaçãocamada de dióxido de silício, protegendo-o de futuras oxidações. A área de aplicação incluiindústria de vidro,sinterização de cerâmica,fornos de tratamento térmicoesemicondutordifusãofornos.
Elementos de cerâmica PTC:PTC cerâmicao material é nomeado por seu coeficiente térmico positivo de resistência (isto é, a resistência aumenta com o aquecimento). A maioria das cerâmicas tem coeficiente negativo, enquanto a maioria dos metais tem valores positivos. Embora os metais se tornem um pouco mais resistentes em temperaturas mais altas, esta classe de cerâmica (muitas vezestitanato de bárioetitanato de chumbo compósitos) tem uma resposta térmica altamente não linear, de modo que se torna extremamente resistiva acima de uma temperatura limite dependente da composição. Este comportamento faz com que o material atue como se fosse seutermostato, uma vez que a corrente passa quando está fria e não passa quando está quente.Filmes finosdeste material são usados em aquecedores de degelo de vidros traseiros automotivos, e elementos em forma de favo de mel são usados emsecadores de cabeloeaquecedores de ambiente.

Elementos de aquecimento PTC de polímero[Editar]

Um aquecedor PTC flexível feito de borracha condutora

Aquecedores resistivos podem ser feitos de condutoresBorracha PTCmateriais onde oresistividadeaumenta exponencialmente com o aumento da temperatura.^[1]Esse aquecedor produzirá alta potência quando estiver frio e aquecerá rapidamente até uma temperatura constante. Devido ao aumento exponencial da resistividade, o aquecedor nunca pode se aquecer além desta temperatura. Acima dessa temperatura, a borracha atua como um isolante elétrico. A temperatura pode ser escolhida durante a produção da borracha. As temperaturas típicas estão entre 0 e 80 ° C (32 e 176 ° F).

É um ponto sábioaquecedor autorreguláveleaquecedor autolimitante.^{[esclarecimento necessário]}Auto-regulagem significa que cada ponto do aquecedor mantém uma temperatura constante de forma independente, sem a necessidade de regulagem eletrônica. A autolimitação significa que o aquecedor nunca pode exceder uma determinada temperatura em qualquer ponto e não requer proteção contra superaquecimento.

Elementos de aquecimento compostos[Editar]

seção transversal cortada do elemento revestido

Elementos de aquecimento tubulares: os elementos tubulares (revestidos) normalmente compreendem uma bobina fina de fio de liga de aquecimento de resistência de nicrômio (NiCr), que está localizado em um tubo metálico (de ligas de aço inoxidável, comoIncoloy, ou cobre) e isolado poróxido de magnésioem pó. Para manter a umidade fora dohigroscópicoisolante, as extremidades são equipadas com esferas de material isolante, como cerâmica ou borracha de silicone, ou uma combinação de ambos. O tubo édesenhado através de um dadopara comprimir o pó e maximizar a transmissão de calor. Estes podem ser uma haste reta (como emfornos torradeira) ou dobrado em uma forma para abranger uma área a ser aquecida (como emfogões elétricos,fornos, ecafeteiras).
Elementos serigrafados:Tela impressaAs trilhas de metal-cerâmica depositadas em placas de metal isoladas de cerâmica (geralmente aço) encontraram ampla aplicação como elementos em chaleiras e outros aparelhos domésticos desde meados da década de 1990.
Elementos de aquecimento radiativo (lâmpadas de calor): Um de alta potêncialâmpada incandescentegeralmente funcionam a menos que a potência máxima para irradiar principalmenteinfravermelhoao invés deluz visível. Estes são normalmente encontrados emaquecedores radiantese aquecedores de comida, tendo uma forma longa e tubular ou umaR40forma de lâmpada refletor. O estilo da lâmpada reflectora é frequentemente tingido de vermelho para minimizar a luz visível produzida; a forma tubular vem em diferentes formatos:

Revestido a ouro - ficou famoso pela lâmpada patenteada Phillips Helen. Um ourodicróicoo filme é depositado no interior, o que reduz a luz visível e permite a passagem da maior parte do infravermelho de ondas curtas e médias. Principalmente para aquecer pessoas. Vários fabricantes agora fabricam essas lâmpadas e elas são aprimoradas constantemente.
Revestida de Vermelho Rubi - Mesma função que as lâmpadas revestidas de ouro, mas com uma fração do custo. O brilho visível é muito maior do que a variante dourada.
Transparente - Sem revestimento e usado principalmente em processos de produção.

Elementos de núcleo de cerâmica removíveis: compreendendo fio de liga de aquecimento por resistência enrolado rosqueado por um ou mais segmentos cilíndricos de cerâmica para fazer um comprimento necessário (relacionado à saída), com ou sem uma haste central. Inserido em uma bainha de metal ou tubo selado em uma das extremidades, esse tipo de elemento permite a substituição ou reparo sem interromper o processo envolvido, geralmente aquecimento de fluido sob pressão.

Sistemas de Combinação de Elementos de Aquecimento[Editar]

Tecnologia de filme espesso: Elementos de aquecimento para alta temperaturafornosmuitas vezes são feitos de materiais exóticos, incluindoplatina,dissilicida de molibdênio,molibdênio(fornos a vácuo) ecarboneto de silício. Carboneto de silícioigniçõessão comuns em fornos a gás.Laseraquecedores também estão sendo usados para atingir altas temperaturas na tecnologia de filme espesso.^[2]
Fogão elétrico: Os primeiros fogões elétricos usavam elementos de aquecimento tubular para todas as funções, mas alguns estão usando outra tecnologia para os queimadores de superfície para produzir uma faixa de topo liso que é mais fácil de limpar.