الیکٹرک ہیٹنگ کے طریقے
برقی توانائی کو حرارت میں تبدیل کرنے کے بنیادی طریقے اور طریقے درج ذیل ہیں۔ براہ راست اور بالواسطہ برقی حرارتی نظام کے درمیان فرق کیا جاتا ہے۔
براہ راست برقی حرارتی نظام میں، برقی توانائی کی حرارتی توانائی میں تبدیلی گرم جسم یا میڈیم (دھاتی، پانی، دودھ، مٹی وغیرہ) سے براہ راست برقی رو کے گزرنے کے نتیجے میں ہوتی ہے۔ بالواسطہ برقی حرارتی نظام میں، برقی کرنٹ ایک خاص حرارتی آلہ (حرارتی عنصر) سے گزرتا ہے، جس سے حرارت کو ترسیل، کنویکشن یا تابکاری کے ذریعے گرم جسم یا میڈیم میں منتقل کیا جاتا ہے۔
برقی توانائی کو حرارت میں تبدیل کرنے کی کئی قسمیں ہیں، جو برقی حرارت کے طریقوں کی وضاحت کرتی ہیں۔
مزاحمت حرارتی ۔
برقی طور پر ترسیلی ٹھوس یا مائع میڈیا کے ذریعے برقی رو کا بہاؤ حرارت کے ارتقاء کے ساتھ ہوتا ہے۔ Joule-Lenz قانون کے مطابق، حرارت کی مقدار Q = I2Rt، جہاں Q گرمی کی مقدار ہے، J؛ I - silatok, A; R کسی جسم یا میڈیم کی مزاحمت ہے، اوہم؛ t - بہاؤ کا وقت، s.
مزاحمتی حرارتی رابطہ اور الیکٹروڈ طریقوں سے کیا جا سکتا ہے۔
رابطے کا طریقہ یہ دھاتوں کو براہ راست الیکٹرک ہیٹنگ کے اصول سے گرم کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، مثال کے طور پر برقی رابطہ ویلڈنگ ڈیوائسز میں، اور بالواسطہ الیکٹرک ہیٹنگ کے اصول سے — حرارتی عناصر میں۔
الیکٹروڈ طریقہ یہ غیر دھاتی ترسیلی مواد اور میڈیا کو گرم کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے: پانی، دودھ، رسیلی چارہ، مٹی وغیرہ۔ گرم مواد یا میڈیم کو الیکٹروڈ کے درمیان رکھا جاتا ہے جس پر ایک متبادل وولٹیج لگایا جاتا ہے۔
الیکٹروڈ کے درمیان مواد سے گزرنے والا برقی رو اسے گرم کرتا ہے۔ عام (نان ڈسٹلڈ) پانی برقی رو چلاتا ہے، کیونکہ اس میں ہمیشہ نمکیات، بنیادوں یا تیزابوں کی ایک خاص مقدار ہوتی ہے، جو ان آئنوں میں الگ ہو جاتے ہیں جو برقی چارجز لے جاتے ہیں، یعنی برقی رو۔ دودھ اور دیگر مائعات، مٹی، رسیلا چارہ وغیرہ کی برقی چالکتا کا کردار۔ ایک جیسا ہے.
براہ راست الیکٹروڈ ہیٹنگ صرف متبادل کرنٹ پر کی جاتی ہے، کیونکہ براہ راست کرنٹ گرم مواد کے برقی تجزیہ اور اس کے خراب ہونے کا سبب بنتا ہے۔
الیکٹرک ریزسٹنس ہیٹنگ نے اپنی سادگی، وشوسنییتا، لچک اور حرارتی آلات کی کم قیمت کی وجہ سے پیداوار میں وسیع اطلاق پایا ہے۔
الیکٹرک آرک ہیٹنگ
ایک الیکٹرک آرک میں جو گیسی میڈیم میں دو الیکٹروڈ کے درمیان ہوتا ہے، برقی توانائی گرمی میں بدل جاتی ہے۔
قوس کو بھڑکانے کے لیے، طاقت کے منبع سے منسلک الیکٹروڈز کو مختصر طور پر چھوا جاتا ہے اور پھر آہستہ آہستہ الگ کیا جاتا ہے۔ الیکٹروڈ کی علیحدگی کے وقت رابطے کی مزاحمت اس سے گزرنے والے کرنٹ سے سختی سے گرم ہوتی ہے۔آزاد الیکٹران، دھات میں مسلسل حرکت کرتے ہیں، الیکٹروڈز کے رابطے کے مقام پر بڑھتے ہوئے درجہ حرارت کے ساتھ اپنی حرکت کو تیز کرتے ہیں۔
درجہ حرارت بڑھنے سے آزاد الیکٹران کی رفتار اتنی بڑھ جاتی ہے کہ وہ الیکٹروڈ کی دھات سے الگ ہو کر ہوا میں اڑ جاتے ہیں۔ جیسے ہی وہ حرکت کرتے ہیں، وہ ہوا کے مالیکیولز سے ٹکراتے ہیں اور انہیں مثبت اور منفی چارج شدہ آئنوں میں الگ کرتے ہیں۔ الیکٹروڈ کے درمیان ہوا کی جگہ ionized ہے اور برقی طور پر conductive بن جاتا ہے.
ماخذ وولٹیج کے زیر اثر، مثبت آئن منفی قطب (کیتھوڈ) کی طرف دوڑتے ہیں، اور منفی آئن مثبت قطب (اینوڈ) کی طرف دوڑتے ہیں، اس طرح ایک لمبا ڈسچارج بنتا ہے - ایک برقی قوس جس کے ساتھ حرارت خارج ہوتی ہے۔ قوس کا درجہ حرارت اس کے مختلف حصوں میں یکساں نہیں ہے اور دھاتی الیکٹروڈز پر ہے: کیتھوڈ پر — تقریباً 2400 ° C، انوڈ پر — تقریباً 2600 ° C، قوس کے مرکز میں — تقریباً 6000 — 7000 ° C .
براہ راست اور بالواسطہ الیکٹرک آرک ہیٹنگ کے درمیان فرق کریں۔ اہم عملی اطلاق الیکٹرک آرک ویلڈنگ کی تنصیبات میں براہ راست آرک ہیٹنگ میں پایا جاتا ہے۔ بالواسطہ حرارتی تنصیبات میں، آرک کو انفراریڈ شعاعوں کے ایک طاقتور ذریعہ کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔
انڈکشن ہیٹنگ
اگر دھات کا ایک ٹکڑا متبادل مقناطیسی میدان میں رکھا جاتا ہے، تو اس میں الٹرنیٹنگ ای ڈالا جاتا ہے۔ d s، جس کے زیر اثر دھات میں ایڈی کرنٹ پیدا ہوں گے۔ دھات میں ان دھاروں کے گزرنے سے یہ گرم ہو جائے گا۔ دھات کو گرم کرنے کے اس طریقے کو انڈکشن کہا جاتا ہے۔ کچھ انڈکشن ہیٹر کا ڈیزائن سطحی اثر کے رجحان اور قربت کے اثر کے استعمال پر مبنی ہے۔
صنعتی (50 ہرٹز) اور ہائی فریکوئنسی (8-10 kHz، 70-500 kHz) کرنٹ انڈکشن ہیٹنگ کے لیے استعمال کیے جاتے ہیں۔ میٹل باڈیز کی انڈکشن ہیٹنگ (پرزے، تفصیلات) مشین کی تعمیر اور آلات کی مرمت کے ساتھ ساتھ دھاتی حصوں کو سخت کرنے میں سب سے زیادہ وسیع ہے۔ شامل کرنے کا طریقہ پانی، مٹی، کنکریٹ اور دودھ کو پیسچرائز کرنے کے لیے بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔
ڈائی الیکٹرک ہیٹنگ
ڈائی الیکٹرک ہیٹنگ کا جسمانی جوہر حسب ذیل ہے۔ تیز رفتار سے بدلتے ہوئے برقی میدان میں خراب برقی چالکتا (ڈائی الیکٹرکس) کے ساتھ ٹھوس اور مائع میڈیا میں، برقی توانائی حرارت میں بدل جاتی ہے۔
ہر ڈائی الیکٹرک میں الیکٹریکل چارجز ہوتے ہیں جو بین سالماتی قوتوں سے جڑے ہوتے ہیں۔ ان چارجز کو باؤنڈ چارجز کہا جاتا ہے، جیسا کہ کنڈکٹنگ میٹریل میں مفت چارجز ہیں۔ برقی میدان کے عمل کے تحت، متعلقہ چارجز فیلڈ کی سمت میں مبنی یا بے گھر ہوتے ہیں۔ بیرونی برقی میدان کے عمل کے تحت متعلقہ چارجز کی نقل مکانی کو پولرائزیشن کہتے ہیں۔
ایک متبادل برقی میدان میں، چارجز کی مسلسل حرکت ہوتی ہے اور اسی وجہ سے ان سے وابستہ مالیکیولز کی بین سالمی قوتیں ہوتی ہیں۔ ماخذ کی طرف سے غیر منقولہ مادوں کے مالیکیولز کو پولرائز کرنے کے لیے خرچ کی جانے والی توانائی گرمی کی صورت میں خارج ہوتی ہے۔ کچھ نان کنڈکٹنگ میٹریل میں تھوڑی مقدار میں مفت چارجز ہوتے ہیں جو کہ برقی میدان کے زیر اثر، ایک چھوٹا کنڈکشن کرنٹ بناتے ہیں جو مادے میں اضافی حرارت کے اخراج میں معاون ہوتا ہے۔
ڈائی الیکٹرک کے ساتھ گرم کرتے وقت، گرم ہونے والے مواد کو دھاتی الیکٹروڈس کے درمیان رکھا جاتا ہے - کپیسیٹر پلیٹوں، جس میں ایک خاص ہائی فریکوئنسی جنریٹر سے ہائی فریکوئنسی وولٹیج (0.5 - 20 میگاہرٹز اور اس سے زیادہ)۔ ڈائی الیکٹرک ہیٹنگ باڈی ایک ہائی فریکونسی لیمپ جنریٹر، پاور ٹرانسفارمر اور الیکٹروڈ کے ساتھ خشک کرنے والا آلہ پر مشتمل ہے۔
ہائی فریکوئینسی ڈائی الیکٹرک ہیٹنگ ایک امید افزا ہیٹنگ طریقہ ہے اور بنیادی طور پر لکڑی، کاغذ، خوراک اور فیڈ (خشک اناج، سبزیوں اور پھلوں) کو خشک کرنے اور گرمی کے علاج کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، دودھ کی پاسچرائزیشن اور جراثیم کشی وغیرہ۔
الیکٹران بیم ہیٹنگ (الیکٹرانک)
جب برقی میدان میں تیز رفتار الیکٹران (الیکٹران بیم) کا ایک دھارا گرم جسم کا سامنا کرتا ہے، تو برقی توانائی حرارت میں بدل جاتی ہے۔ الیکٹرونک ہیٹنگ کی ایک خصوصیت 5×108 kW/cm2 کی اعلی توانائی کی ارتکاز کی کثافت ہے، جو الیکٹرک آرک ہیٹنگ کے مقابلے میں کئی ہزار گنا زیادہ ہے۔ الیکٹرانک ہیٹنگ کا استعمال صنعت میں بہت چھوٹے حصوں کو ویلڈنگ کرنے اور الٹرا پیور دھاتوں کو پگھلانے کے لیے کیا جاتا ہے۔
الیکٹرک ہیٹنگ کے سمجھے جانے والے طریقوں کے علاوہ، انفراریڈ ہیٹنگ (شعاع ریزی) پیداوار اور روزمرہ کی زندگی میں استعمال ہوتی ہے۔