산업용 전기히터(Electric Heater) 설명/기능

산업용 전기히터(Electric Heater) 설명/기능

 

산업용 전기 히터란?

산업용 전기히터는 산업 분야에서 가열 또는 보온 공정이 필요할 때 사용 되는 전기 히터 입니다. 산업 환경이 다양한 만큼, 카트리지 히터, 밴드 히터, 실리콘 고무 히터, 폴리이미드 필름 히터, 히팅 케이블 등과 같이 다양한 종류가 있습니다.

이러한 산업용 전기 히터들은 물체 또는 공정의 온도가 증가되어야 하는 다양한 프로세스에 사용됩니다. 예를 들어, 윤활유는 기계에 공급되기 전에 가열되어야 하며 배관은 추위에 얼지 않도록 보온이 필요할 수도 있습니다. 전기 히터는 전기 에너지를 열로 전환하여 작동합니다. 열은 그 이후 다양한 형태의 열 전달을 통하여 프로세스로 이동합니다. 아래에서 전기 히터의 원리와 종류를 더 상세히 살펴보겠습니다.

 

산업용 전기히터의 원리: 열 전달 방식

1. 대류

2. 전도

3. 복사

1. 대류: 대류 열 전달은 열이 유체의 움직임(액체 또는 기체)으로 인하여 이동하는 경우 발생합니다. 대류에는 두 가지 주요 형태가 있으며 이는 자유대류와 강제대류입니다. 자유대류는 유체가 열 경사도에 의하여 자연적으로 흐르는 경우 발생합니다. 예를 들어, 뜨거운 공기는 상승하고 차가운 공기는 가라앉게 되므로 자연대류는 뜨거운 공기의 경우 차가운 공기보다 위로 이동하는 경향을 말합니다. 공기가 움직이는 중이기 때문에 뜨거운 공기로부터의 열의 일부는 차가운 공기로 전달됩니다. 강제대류는 외부의 힘이 유체의 흐름을 가속하기 위하여 사용되는 상황을 말합니다. 액체 또는 기체 내부에서 움직임을 발생시키기 위하여 팬이나 교반장치를 사용하는 것이 강제대류의 한가지 예입니다.

2. 전도: 전도 열 전달은 고체의 경우 열을 전달하는 가장 보편적인 방식입니다. 열이 고체로 전달되기 때문에 고체를 형성하는 미세원자(또는 미립자)가 뜨거워지기 시작하고 더 급격하게 진동하게 됩니다. 진동으로부터 생성된 에너지가 이웃하는 원자로 전달되고 이 원자 또한 뜨거워지기 시작합니다. 전도성 가열은 고체가 밀도가 높고 반복적인 분자구조를 가지고 있기 때문에 보통 고체에 사용됩니다.

3. 복사: 복사 열 전달은 전자파를 이용한 열 전달입니다. 절대 영도보다 높은 온도의 물체는 미립자의 무작우 이동으로 인하여 열 에너지를 방사합니다. 열 에너지는 전자파의 형태로 방사되며 물체로부터 전파됩니다. 이러한 전자파의 에너지는 그 이후 주변 물체, 유체 및 기체를 가열하게 됩니다. 이러한 복사 열의 일반적인 예는 우리가 태양으로부터 느끼는 열과 전통적인 오븐에 음식을 요리할 때 사용되는 열입니다.

 

산업용 히터의 종류

 

스트립 히터

스트립 히터는 물체의 표면이나 주변 공기를 가열하기 위하여 해당 물체의 표면에 장착 되는 막대 형태의 히터 입니다. 핀 스트립 히터는 열 전달을 최적화하는 핀을 가지고 있습니다.

 

밴드 히터

밴드 히터는 탱크의 밑바닥, 금형 또는 주형과 같은 둥근 물체를 가열하기 위한 고리 형태의 히터로, 스트립 히터의 다른 형태입니다.

 

투입 히터

투입 히터는 내수성 히터로 액체, 기름 또는 기타 점성을 가진 액체에 담가 직접 가열하는데 사용됩니다. 투입 히터는 액체를 가지고 있는 탱크 내부에 설치됩니다. 투입 히터는 유체에 직접 접촉하기 때문에 유체를 가열하는 효율적인 방식입니다. 투입 히터는 가열 탱크 내부에 다양한 선택사항을 통하여 설치 가능합니다.

 

튜브 히터

튜브 히터는 보통 전도, 대류 또는 복사열에 의하여 공기, 가스 또는 액체를 가열하는데 사용됩니다. 튜브 히터의 장점은 특정 적용분야에서 가열을 최적화 하기 위하여 다양한 단면과 경로형태로 설계 가능하다는 점입니다.

 

덕트 히터

덕트 히터는 통풍구를 통과하는 공기를 가열하는데 사용됩니다. 덕트 히터는 다양한 공조 및 산업용 통풍구에 손쉽게 적용할 수 있도록 사각형, 원형, 코일형 등과 같은 다양한 형태로 제공됩니다.

 

히팅 케이블

히팅 케이블은 파이프, 실험 용기와 같은 원형 표면에 감아 사용할 수 있는 로프형 히터로 신축성 히터의 한 종류 입니다. 히팅 케이블은 특히 배관 또는 탱크 보온에 유용합니다.

 

신축성 히터

신축성 히터 는 가열을 필요로 하는 표면에 적합한 히터로, 실리콘 고무 히터, 폴리이미드 필름 히터와 같은 종류가 있습니다. 신축성 히터는 열 전달과 가열 대상 접촉에 있어서는 최적의 형태입니다. 신축성 히터는 보통 배관, 탱크, 드럼 또는 불규칙적 형태에 사용됩니다.

 

드럼 히터

드럼 히터와 탱크히터는 토트 형태의 히터로 액체 드럼 또는 가스 실린더를 가열하는데 사용됩니다. 드럼 히터는 탱크나 드럼을 감싸며 이를 따뜻하게 유지하는데 사용됩니다. 신축성 실리콘 히터와 같은 기타 유형의 드럼 히터는 드럼에 직접 결속됩니다.

 

어떤 히터를 선택해야 하는가

 

히터 관련 문의 중 어떤 히터를 선택해야 적합한지에 대한 문의가 많습니다. 사용하려는 히터를 선택하기 전에 해당 적용분야의 특성을 고려하는 것이 중요합니다.

가장 중요한 점은 가열 대상의 성질과 양입니다. 일부 히터는 기름, 점성 또는 부식성 용액을 위하여 특별히 설계되어 있습니다. 그러나 모든 히터가 어떠한 물질에도 사용 가능한 것은 아닙니다. 구입하고자 하는 히터가 프로세스에 의하여 손상되지 않음을 확인하는 것이 중요합니다.

추가로 적절한 크기의 전기 히터를 선택하여야 합니다. 히터의 전압 및 전력량을 파악하고 검증하는 것도 잊지 마시기 바랍니다. 고려하여야 할 한가지 중요한 단위는 와트 밀도입니다. 와트 밀도는 표면 가열 시 평방인치당 열의 유속을 가리킵니다. 이 단위는 열 전달이 얼마나 밀집하여 이루어지는지를 보여줍니다.