ฮีตเตอร์ท่อกลม หรือฮีทเตอร์ทิวโบล่า

ตัวอย่างท่อกลมยาว

ก. ฮีทเตอร์ทิวโบล่า (Tubular Heater)

ฮีตเตอร์ท่อกลม หรือฮีทเตอร์ทิวโบล่า (Tubular Heater) เส้นตรง สามารถนำไปดัดไปงอใช้เป็นฮีทเตอร์รูปตัว Uฮิตเตอร์หน้าแปลน ฮิตเตอร์ต้มน้ำ หรือฮีทเตอร์จุ่ม ฯลฯ ใช้ท่ออินคอลอยด์ (In Colloid Tube) สำหรับต้มน้ำกรด/ด่าง

ส่วนประกอบที่สำคัญของฮีทเตอร์ทิวโบล่า

• ท่อโลหะ
• ใช้ท่อสแตนเลส 304,316,430 สำหรับงานทั่วไปท่อสแตนเลสเกรดสูง SUS316, SUS430 ใช้งานที่ทนสารเคมี

• ท่อทองแดง  ท่ออลูมิเนี่ยม ฯลฯ  ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางมาตรฐาน 12 MM.   11MM.   9MM.
• แม๊กนีเซี่ยมอ๊อกไซายน์ (MgO) มีคุณสมบัติเป้นตัวนำความร้อนที่ดีกว่า คือให้ความร้อนผ่านตัวของมันไปได้อย่างรวดเร็วนอกจากนี้ยังเป็นตัวต้านทานไฟฟ้าที่ดี คือ จะไม่ยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่าน หรือไหลผ่านได้แต่น้อยมาก (กระแสไฟฟ้ารั่ว) Leakage Current น้อยมาก
• ลวดฮีทเตอร์ (Heater) ซึ่งทำจากโลหะผสมของนิกเกิ้ล,นิโครม (ลวดเกรดต่ำจะมีเหล็กผสมอยู่ด้วย ) หรือภาษาตลาด เรียกลวดนิโครมซึ่งมีส่วนผสมแตกต่างกัน

ส่วนผสม ของ นิเกิ้ล,โ ครเมี่ยม, เหล็ก แตกต่างกัน เช่น ลวด Nichrome Type A Nicr80 หรือลวดนิโครม80 มี นิเกิล Ni 80% และ โครเมี่ยม 20% ลวด Nichrome Type C Nicr60 หรือลวดนิโครม60 มี นิเกิล60 % และ โครเมี่ยม16% และ เหล็ก24% (ลวดนิโครมเป็นลวดที่มีความต้านทานสูง ต่างกับลวดสายไฟฟ้าหรือลวดทองแดงที่มีความต้านทานต่ำ) เมื่อมีกระแสไหลผ่านลวดนิโครมก็จะทำให้ลวดนิโครมร้อนขึ้นตามปริมาณกระแสไฟที่ผ่านเข้าไป

• ลวด Nicr80 มีจุดหลอมเหลวที่ 1,400°C แต่ไม่ควรใช้ความร้อนเกิน  100 °C   เหมาะสำหรับพันเป็นคอยด์ฮีตเตอร์ที่วัตต์สูง
• ลวด Nicr60 มีจุดหลอมเหลวที่ 1,350 °C ไม่ควรใช้ความร้อนเกิน 900°C( 1,652°F )

ท่อโลหะทำหน้าที่เป็นเปลือก (Sheath) ป้องกันการขูดขีดตัวฮีตเตอร์ผงแมกนีเซี่ยมอ๊อกไซด์ (MgO) และลวดฮีทเตอร์ที่อยู่ภายในท่อทำให้ยืดอายุการใช้งานของฮีทเตอร์แบบท่อ (Tubular Heater) เมื่อผลิตได้ฮีทเตอร์ท่อกลม หรือฮีตเตอร์ทิวโบลาร์แล้วสามารถนำไปดัดเป็นฮีตเตอร์ต้มน้ำ, ฮีทเตอร์ครีบ, ฮีทเตอร์ตระแกรง หรือนำฮีทเตอร์ขึ้นรูปแล้วไปหล่อทับด้วยอลูมิเนี่ยมร้อนเหลวเป็นรูปร่างต่างๆ เช่น เตารีดไฟฟ้า ฮีทเตอร์ในตู้ไมโครเวฟแบบทำไอน้ำร้อน (ให้ความชื้นซาละเปาไม่ให้แห้งเกินไป) เป็นต้น

แมนีเซี่ยมออกไซด์ (MgO) มีหน้าที่เป็นฉนวนไฟฟ้าอย่างดีและให้ความร้อนผ่านได้ดีเยี่ยม การเป็นฉนวนไฟฟ้าที่ดีทำให้สามารถออกแบบให้ลวดฮีทเตอร์ที่ขดเป็นวงกลมรูปร่างแบบเดียวกับสปริงอยู่ใกล้กับผิวในของท่อเหล็กได้มากขึ้นโดยไม่เกิดการช๊อตกัน (ทำให้ลวดฮีทเตอร์ขาด) จึงทำให้ลวดฮีทเตอร์ท่อกลมมีขนาดโตขึ้น ทำให้ลวดฮีทเตอร์ไฟฟ้ามีความสามารถผลิตความร้อนได้

ลวดฮีทเตอร์มีหน้าที่เปลี่ยนกำลังงานไฟฟ้า (วัตต์) เป็นพลังานความร้อน โดย Watt = V ²/ R

• V คือโวลท์ที่จ่ายให้ปลายขดลวดฮีทเตอร์ 2 ข้าง
• R คือความต้านทานของลวดฮีทเตอร์

ข.ขั้นตอนการผลิตฮีทเตอร์ท่อกลม หรือฮีทเตอร์ทิวโบลาร์ (Tubular Heater)

ขั้นตอนการผลิตฮีทเตอร์ Tubular Heater โดยย่อมีดังนี้

• คำนวนหาขนาดของลวดฮีทเตอร์กลมจากขนาดกำลังไฟฟ้า (วัตต์) จะได้ค่าความยาว และ ขนาดของลวดฮีตเตอร์ การคำนวนต้องทำหลายครั้งเพื่อตรวจสอบเช็คดูด้วยว่าค่าขนาดลวดนั้นสามารถใช้ลวดฮีทเตอร์ที่โตที่สุดเท่าไหร่เพราะยิ่งโตยิ่งทำให้ฮีทเตอร์ใช้งานได้นานกว่า

การคำนวนขนาดลวดอีตเตอร์ที่ดีที่สุดคือ การใช้คอมพิวเตอร์คำนวนเพราะคอมพิมเตอร์สามารถคำนวณได้เร็ว โดยการคำนวณทำหลายครั้งจได้ลวดที่โจที่สุด โดยฮีตเตอร์ไม่มีการช๊อตกัน หรือลวดขาดง่ายเมื่อนำไปใช้งาน

• พันลวดฮีทเตอร์ของท่อกลมเป็นเกลียวเหมือนสปริงมีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของคอยด์ฮีทเตอร์และระยะความห่างระหว่างลวดแต่ละวง (ระยะpitch) ได้อย่างเหมาะสม

ผู้ผลิตบางราย จะไม่ใช้เครื่องพันลวดมาตรฐานซึ่งไท้กระชากลวดจึงยึดออกตอนที่พันรวด แต่ใช้สว่านมือพันลวดรอบแกนของสว่านมือที่ต่อจากปลาย ซึ่งทำให้ลวดฮีทเตอร์มีอายุการใช้งานสั้นลง เพราะสว่านมือเป็นมอเตอร์ที่มีความเร็วรอบสูง และแรงบิดสูงยังผลให้ลวดฮีทเตอร์ที่พันอยู่รอบแกนที่เสียบอยู่ที่ปลายสว่านมือถูกแรงบิดอย่างรุนแรงและความเร็วรอบสูงมากทำให้ลวดยืดความโตของลวดลดลงกว่าค่าที่คำนวนและตัวลวดก็บอบช้ำจากการพันลวดฮีทเตอร์เป็นคอยด์