Les fils chauffants électriques fonctionnent par effet Joule, où le courant électrique est converti en chaleur par résistance. La chaleur est ensuite conduite vers l’objet chauffé par conduction, convection ou rayonnement. Nos fils chauffants peuvent supporter jusqu’à 1200°C et sont fabriqués à partir d’un alliage nickel-chrome résistif : NiCr8020 Les fils chauffants électriques offrent de nombreux avantages dans une gamme d’applications de chauffage.
Avantages des fils chauffants électriques
Les fils chauffants électriques facilitent les processus de chauffage très précis, efficaces et rapides qui peuvent être contrôlés avec précision et cohérence. Le NiCr est utilisé à haute température, il produit une couche externe d’oxyde de chrome qui offre une stabilité thermodynamique dans l’air et rend le fil imperméable à l’oxydation. De plus, les fils chauffants électriques résistifs offrent une flexibilité de conception.
Toutes ces propriétés bénéfiques rendent les fils chauffants résistifs adaptés à une variété d’applications industrielles. Dans cet article, nous examinerons leur utilisation dans :
- Chauffages à cartouche
- Chauffages de dégivrage
- Chauffages à gaine
- Chauffages à bande
- Fours industriels
Cartouches chauffantes
Une cartouche chauffante est cylindrique et de forme spécifique pour s’insérer dans un trou afin de fournir un chauffage très précis et localisé à haute température. Ils sont appréciés pour leur durabilité et leur faible entretien.
Fonction et conception
Une cartouche chauffante est composée d’une bobine chauffante résistive (fil chauffant électrique) associée à une gaine en céramique ou en métal et à une isolation minérale. Les cartouches chauffantes sont insérées dans des trous percés de manière à assurer un ajustement parfait pour un transfert de chaleur direct et efficace – souvent pour le chauffage de pièces métalliques de l’intérieur. Elles ont des applications commerciales et industrielles et peuvent être personnalisées à une densité de puissance spécifique en fonction des besoins de l’application particulière.
Comment les fils chauffants électriques sont-ils utilisés dans les cartouches chauffantes ?
Le fil chauffant électrique est la principale source de chaleur des cartouches chauffantes. Le fil est enroulé autour d’un noyau en céramique à une longueur et une épaisseur requises pour répondre à la valeur de résistance requise de l’élément chauffant.
Un aperçu des applications industrielles des cartouches chauffantes
Dans toutes ces applications, la fiabilité et le temps de réponse rapide des cartouches chauffantes en font un choix populaire.
| Application | Fonction |
|---|---|
| Chauffage de gaz et de liquides | Comme thermoplongeur pour solutions chimiques et eau. Prévention de la condensation dans les panneaux de commande en régulant la température de l’air. |
| Moulage | Garantie de températures de moule exactes dans le moulage par injection de caoutchouc et de plastique. |
| Industrie de l’emballage | Pour respecter des spécifications exactes de température de scellage (par exemple pour les blisters). Ils sont également utilisés pour chauffer les lames, garantissant ainsi des coupes nettes. |
| Équipements médicaux et de laboratoire | Par exemple pour les instruments d’analyse tels que la chromatographie en phase gazeuse. Également pour les températures stables requises dans les équipements utilisés pour la stérilisation, l’incubation et les réactions chimiques. |
| Transformation alimentaire | Fours, friteuses et grils. Leur hygiène en fait un choix privilégié dans l’industrie alimentaire. |
| Industrie des semi-conducteurs | Les cartouches chauffantes offrent la précision et le chauffage contrôlé requis dans diverses applications de semi-conducteurs, par exemple le dépôt et la gravure, la métrologie et la lithographie. |
| Aérospatiale | Dans les moteurs d’avion, elles sont utilisées dans les injecteurs de carburant et les chambres de combustion. De plus, ils sont essentiels au maintien de la température de la cabine. |
Chauffages de dégivrage
Un chauffage de dégivrage est conçu pour empêcher l’accumulation de givre et de glace sur les serpentins et autres composants essentiels des systèmes de réfrigération (réfrigérateurs, congélateurs, climatiseurs) ainsi que dans les pompes à chaleur. Le chauffage fonctionne à des intervalles spécifiques pour faire fondre le givre accumulé.
Comment les fils chauffants électriques sont-ils utilisés dans les chauffages de dégivrage ?
Les chauffages de dégivrage électriques sont constitués de fils chauffants électriques insérés dans les serpentins de l’évaporateur ou installés le long de ceux-ci. Ils sont placés stratégiquement dans les zones où le givre et la glace s’accumulent. Par exemple, pendant le cycle de dégivrage, le flux de réfrigérant vers l’évaporateur est interrompu et les chauffages de dégivrage sont activés, faisant fondre la glace accumulée pendant le cycle de réfrigération.
Il existe deux types de chauffages de dégivrage :
Un chauffage à résistance électrique génère de la chaleur à travers l’élément en fil résistif NiCr. La chaleur est transférée aux serpentins de l’évaporateur.
Un réchauffeur de dégivrage à tube et serpentin en verre est conçu avec le fil résistif NiCR transférant la chaleur à un tube en verre conducteur qui réchauffe ensuite les serpentins de l’évaporateur.
Application et avantages des réchauffeurs de dégivrage
| Application | Avantage |
|---|---|
| Réfrigérateurs et congélateurs domestiques, commerciaux et industriels | Les éléments chauffants de dégivrage font fondre la glace et le givre sur les serpentins et les bacs d’évaporation. Cela est non seulement important pour garantir l’efficacité énergétique, mais également essentiel pour la cohérence de la température requise pour le stockage des aliments. |
| Unités de climatisation | L’accumulation de glace réduit l’efficacité et un élément chauffant de dégivrage est donc important pour réduire la consommation d’énergie. |
| Pompes à chaleur | Par temps froid, le givre sur les serpentins extérieurs peut réduire les performances d’une pompe à chaleur. Les réchauffeurs de dégivrage garantissent le bon fonctionnement de la pompe à n’importe quelle température. |
| Aviation | Les réchauffeurs de dégivrage peuvent être utilisés pour garder les pare-brise des avions exempts de glace, garantissant ainsi une visibilité claire. Une autre utilisation consiste à garder les tubes de Pitot et les tubes statiques de Pitot exempts de givre. Il s’agit de capteurs de pression d’air, d’altitude et de vitesse situés sur les ailes et/ou le nez d’un avion. Ils fournissent des données essentielles au pilote. |
Réchauffeurs de gaine
Le fil chauffant électrique est un composant des réchauffeurs de gaine (également appelés réchauffeurs tubulaires). Les réchauffeurs de gaine sont connus pour être économiques et fiables en termes de performances, fournissant une chaleur à haute température avec un temps de réponse très rapide. Ils fournissent de la chaleur par conduction, convection et rayonnement. La gaine métallique peut être pliée, soudée, brasée ou moulée dans un bloc métallique. Ces facteurs en font une solution de chauffage extrêmement polyvalente. Le matériau de la gaine est généralement en acier inoxydable tel que l’Inconel qui présente une excellente résistance à la corrosion.
Comment les fils chauffants électriques sont-ils utilisés dans les réchauffeurs de gaine ?
Un noyau générateur de chaleur (notre fil résistif NiCr80/20) est placé dans une gaine métallique (acier inoxydable) et étroitement emballé avec de la poudre isolante inorganique. Cela garantit que le fil chauffant électrique est complètement isolé – important à la fois pour une durée de vie plus longue et un transfert de chaleur plus efficace. Contrairement aux réchauffeurs à cartouche qui sont insérés dans des trous à l’intérieur d’un appareil, les réchauffeurs de gaine sont fixés aux réservoirs et aux récipients ou peuvent être immergés directement dans des liquides.
Applications et avantages
Les réchauffeurs de gaine sont généralement choisis pour les applications où un transfert de chaleur supérieur est requis. Il peut s’agir d’air, de liquides ou de métaux. Les applications incluent :
| Application | Avantages |
|---|---|
| Chauffage de fluides de processus industriels tels que l’eau, les produits chimiques et l’huile dans les industries chimiques et pétrolières, par exemple le chauffage de réservoirs. | La variété des matériaux de gaine disponibles rend un réchauffeur de gaine adaptable à une large gamme de substances. Ils offrent le grand avantage d’être façonnés pour une application spécifique. L’intégration de contrôles de température permet des mesures précises. |
| Dans les usines de transformation des aliments. | Les réchauffeurs de gaine se trouvent dans les échangeurs de chaleur, les réacteurs et les colonnes de distillation. Ils sont sûrs à utiliser utilisation dans des atmosphères explosives. |
| Systèmes CVC commerciaux et industriels | Les réchauffeurs de gaine peuvent réchauffer l’air dans toute une structure |
| Séchage, durcissement et recuit industriels | Ils fonctionnent bien à des températures élevées et distribuent la chaleur de manière uniforme et efficace. |
| Chauffage pour équipements médicaux et analytiques. | Avec des capteurs de température intégrés, les réchauffeurs de gaine offrent un contrôle de chauffage avancé, un excellent maintien de la température et un transfert de chaleur précis. |
| Stations de traitement des eaux usées | Les réchauffeurs de gaine aident à maintenir la température pour que le processus de traitement se déroule efficacement. Comme ils assurent un processus de chauffage rapide, ils offrent également des économies d’énergie. |
Bandes chauffantes
Nos fils chauffants électriques peuvent également être utilisés dans les bandes chauffantes. Il s’agit de dispositifs en forme d’anneau, conçus pour le chauffage externe des surfaces cylindriques sur lesquelles ils ont été fixés. Le chauffage s’effectue principalement par conduction et également par rayonnement.
Il existe une vaste gamme de bandes chauffantes, principalement caractérisées par les types d’isolation dans lesquels le fil chauffant résistif NiCr80/20 est construit.
Avantages des bandes chauffantes
Les progrès technologiques ont créé des produits complexes avec une demande croissante de contrôle précis du chauffage des composants. Les avantages des bandes chauffantes comprennent :
- efficacité de chauffage
- flexibilité (dimensions, isolation)
- durabilité
- excellente conductivité thermique
- distribution uniforme de la chaleur
- chauffage rapide
- fiabilité même à haute température
Utilisations courantes des bandes chauffantes
| Application | Fonction |
|---|---|
| Fabrication de matières plastiques | Au stade du moulage, des bandes chauffantes sont utilisées pour façonner le plastique. Les bandes chauffantes garantissent les températures exactes nécessaires au bon ramollissement des matériaux afin de permettre une mise en forme précise. |
| Coulée de métaux | Utilisées pour chauffer les moules et maintenir les outils de coulée à la température requise pour le coulage des métaux en fusion. |
| Traitement chimique | Les bandes chauffantes à tambour maintiennent les températures correctes des produits chimiques. Elles sont essentielles pour aider au transfert de chaleur, à la réduction de la viscosité, et maintenir les liquides à l’état liquide. |
| Emballage | Les bandes chauffantes ont souvent pour fonction de rétrécir et de sceller les emballages, ce qui permet de garantir la sécurité des articles pour l’expédition. L’efficacité de chauffage rapide signifie que l’installation de colis est en mesure de traiter plusieurs colis. |
| Chauffage industriel | Les bandes chauffantes sont faciles à installer et flexibles en termes de composition et de forme. Les bandes chauffantes empêchent le gel dans les réservoirs de stockage, les réacteurs, les tuyaux et les outils de traitement. |
| Production alimentaire | Les bandes chauffantes dans les usines de production alimentaire sont essentielles à la fois pour chauffer un mélange et maintenir les températures requises. Ce processus est essentiel pour obtenir la consistance et la saveur correctes des aliments ainsi que pour permettre un chauffage uniforme tout au long du processus. |
| Industrie pharmaceutique | Comme dans le secteur alimentaire, le rôle principal des bandes chauffantes dans l’industrie pharmaceutique est de fournir un contrôle précis de la température. Cela est important pour éviter la contamination et pour la consistance correcte des mélanges pendant le traitement. |
Fours industriels
Les fils chauffants en nickel-chrome ont résisté à l’épreuve du temps comme éléments chauffants dans les fours industriels depuis le début du 20e siècle. Ils offrent d’excellentes propriétés mécaniques à chaud et peuvent être utilisés à une température de fonctionnement continue allant jusqu’à 1200°C.
Qu’est-ce qu’un four à résistance industriel ?
Les fours à résistance industriels sont un type de four souvent utilisé pour le traitement thermique des métaux et de la poterie. La chaleur est générée à l’aide de fils chauffants résistifs tels que notre fil résistif NiCr80/20
Comment les fils de résistance sont-ils utilisés dans les fours ?
La conception du four comprend des fils de résistance dans la chambre de chauffage qui sont connectés à des capteurs de température et à des systèmes de contrôle. Lorsqu’un courant électrique le traverse, le fil est mis sous tension, générant des températures élevées. Les matériaux isolants garantissent que cette chaleur reste dans la cavité du four où des capteurs de température surveillent la chaleur et transmettent le signal de température au système de contrôle. Le système de contrôle ajuste à son tour le courant et la tension du fil de résistance pour correspondre aux paramètres de température du four.
Kamet et nos fils chauffants électriques Silver Kohki
Kamet s’est associé à Silver Kohki pour proposer une large gamme de fils chauffants NiCr80/20 dont la conception et la qualité répondent aux exigences de précision et de contrôle de toutes les applications mentionnées dans cet article. Le fil se caractérise par des valeurs ohmiques très stables et des performances exceptionnelles dans les environnements à haute température. Nos fils chauffants électriques
L’équipe de service de Kamet est à votre disposition pour toute question concernant l’utilisation de nos fils chauffants électriques dans vos applications particulières.