گرمایش هوا و گاز با بخاری کارتریج
گازهای گرمایشی به دلیل هدایت حرارتی و چگالی کم، چالشهای متفاوتی را نسبت به گرمایش جامد یا مایع ایجاد میکنند. بخاری های کارتریجی با این کاربردها با ملاحظات طراحی خاص سازگار می شوند که به ویژگی های منحصر به فرد انتقال حرارت رسانه های گازی می پردازد.
برنامههای همرفت طبیعی-محفظهها، کابینتها، محفظههای محیطی-به جریان شناور{2}}متکی هستند. حداکثر چگالی وات در مقایسه با گرمایش جامد به طور قابل توجهی کاهش می یابد، معمولاً بسته به دمای محیط و دمای غلاف مورد نظر به 5-15 W/in² می رسد. چگالی بالاتر باعث ایجاد دمای بیش از حد غلاف می شود زیرا هوا نمی تواند گرما را با سرعت کافی منتقل کند. سپرهای انعکاسی پشت بخاری ها با کاهش تلفات تشعشع به ساختار اطراف، کارایی را بهبود می بخشند.
همرفت اجباری به طور چشمگیری عملکرد را بهبود می بخشد. سرعت هوا قابلیت انتقال حرارت را تغییر میدهد-هر دو برابر شدن سرعت تقریباً چگالی مجاز وات را دو برابر میکند. سیستمهای دمنده، جریان مجرای یا گردش فن، چگالی توان بالاتر و گرمایش سریعتر را ممکن میسازد. با این حال، سرعت هرگز نباید از حداقل سطوح پایین بیاید. از دست دادن جریان هوا باعث گرمای بیش از حد فوری حتی در تراکم وات متوسط می شود.
روابط دمای غلاف در برابر چگالی وات از منحنی های تعیین شده برای شرایط مختلف جریان هوا پیروی می کند. در محیط 70 درجه فارنهایت با همرفت طبیعی، دستیابی به دمای غلاف 1400 درجه فارنهایت تقریباً 25 W/in² نیاز دارد. با جریان هوای اجباری با سرعت 500 فوت در دقیقه، دمای غلاف یکسان اجازه 60 W/in² را می دهد. این روابط مشخصات و طراحی سیستم ایمنی را مشخص می کند.
فعل و انفعالات متعدد بخاری نیاز به ملاحظات فاصله دارد. کارتریجهایی که نزدیکتر از یک قطر از هم قرار میگیرند، به طور موثری قابلیت اتلاف حرارت را کاهش میدهند. فاکتورهای کاهش دهنده-معمولاً 5٪ کاهش برای فاصله نزدیک، 15٪ در صورت وجود بازتابنده اعمال می شود. طراحی آرایه باید این فعل و انفعالات را برای جلوگیری از گرمای بیش از حد مناطق مرکزی در نظر بگیرد.
سیستم های ایمنی برای گرم کردن هوا ضروری هستند. سوئیچ های اثبات کننده جریان هوا از برق رسانی بدون جریان تایید شده جلوگیری می کنند. سوئیچهای حد{2} دمای بالا، حفاظت خاموش شدن مستقل را ارائه میکنند. منطق تأخیر زمان، برقراری جریان قبل از گرم کردن و ادامه جریان پس از خاموش شدن برای گرمکن های خنک کننده را تضمین می کند. این قفل ها از خرابی های فاجعه باری که هنگام کار بخاری ها در هوای راکد رخ می دهد جلوگیری می کند.
برای بخاریهای کارتریجی با قطر بزرگ-، برنامههای گرمایش هوا از سطح قابل توجهی استفاده میکنند. قطرهای بزرگتر محیط بیشتری را برای انتقال حرارت لایه مرزی فراهم می کنند و راندمان را در مقایسه با آرایه های بخاری های کوچکتر بهبود می بخشند. با این حال، وات مطلق بالاتر نیاز به تأیید دقیق جریان هوا و طراحی سیستم ایمنی دارد.
ملاحظات آلودگی بر کاربردهای گرمایش هوا تأثیر می گذارد. ذرات معلق در جریان هوا باعث فرسایش سطوح بخاری یا رسوب لایه های عایق می شود. غبار روغن از سیستم های هوای فشرده روی غلاف های داغ کربن می شود. فیلترها و جداکننده ها در بالادست بخاری ها عمر مفید را در محیط های کثیف افزایش می دهند.
کاربردهای مختلف گرمایش هوا نیازمند مهندسی سفارشی بر اساس شرایط جریان خاص، الزامات دما، استانداردهای ایمنی و عوامل محیطی برای دستیابی به عملکرد گرمایش گاز قابل اعتماد است.
