استانداردهای درجه بندی چگالی وات برای جلوگیری از اکسیداسیون و فرسودگی بخاری در دمای بالا-
درجه مواد، مقاومت نهایی دمای بخاری{0}در دمای بالا را تعیین میکند، در حالی که چگالی وات سطح مستقیماً سرعت پیری روزانه و پایداری عملیاتی را کنترل میکند. بسیاری از بخاریهای-درجه بالا 310S و Incoloy 800 هنوز از اکسیداسیون سریع و فرسودگی موضعی رنج میبرند، که عمدتاً ناشی از بار بیش از حد سطح فراتر از محدودیتهای ایمن در دمای بالا-است. تضعیف اتلاف حرارت در دمای بالا، استانداردهای چگالی وات یکنواخت را غیرقابل اجرا می کند و محدودیت بار درجه بندی شده مطابق با افزایش دما، قانون اصلی برای افزایش طول عمر بخاری است. تشخیص دمای واقعی{9}}ترموکوپل میتواند به طور مستقیم منطقی بودن طراحی چگالی وات را تأیید کند و خطرات تجمع گرما را زودهنگام هشدار دهد.
چگالی وات سطحی به توان گرمایش موثر در واحد سطح لوله اشاره دارد که نشان دهنده درجه غلظت حرارت عنصر گرمایش است. در محیطهای گرمایش دمای معمولی-با اتلاف گرمای کارآمد، چگالی وات بالا میتواند کارایی گرمایش را بدون ایجاد انباشت گرما بهبود بخشد. با این حال، هوای با دمای بالا و محیطهای متوسط به طور قابلتوجهی انتقال حرارت و راندمان انتقال حرارت را کاهش دادهاند. گرمای اضافی تولید شده توسط بار زیاد را نمی توان در زمان دفع کرد، تجمع گرمای دیواره لوله پیوسته را تشکیل می دهد، دمای سطح واقعی را بسیار فراتر از دمای اسمی فرآیند افزایش می دهد و واکنش اکسیداسیون فلز را تسریع می کند.
استانداردهای چگالی وات درجهبندیشده تأیید شده در صنعت، یک سیستم کنترل بار دمای بالا{0} کامل را تشکیل میدهند. دمای کاری از 400 درجه تا 500 درجه، بار ایمن نسبتاً بالایی بین 6 تا 8 وات بر سانتیمتر مربع را حفظ میکند، زیرا ظرفیت اتلاف گرما در این مرحله دما اساساً میتواند خروجی گرمای متوسط را متعادل کند. هنگامی که دمای فرآیند به 500-650 درجه افزایش می یابد، محیط اکسیداسیون با دمای بالا تشدید شده نیازمند کاهش بار به 4-6 وات بر سانتی متر مربع است تا پیری حرارتی را کاهش دهد. سناریوهای دمای فوقالعاده بالای 650 تا 800 درجه با تضعیف شدید اتلاف گرما باید بار را بین 2 تا 4 وات بر سانتیمتر مربع محدود کنند تا از آسیبهای غیرقابل برگشت بیش از{18} دما جلوگیری شود.
شرایط کاری بالای 800 درجه قوانین تطبیق چگالی وات معمولی را شکسته و به طراحی سفارشی حرفه ای نیاز دارد. محیط های بسیار{2}}درجه حرارت بسیار بالا- شرایط اکسیداسیون و تنش حرارتی بسیار سختی دارند و مقادیر بار استاندارد یکپارچه نمی توانند با تغییرات پیچیده شرایط کاری از جمله سرعت جریان هوا، حالت نصب و فرکانس چرخه حرارتی سازگار شوند. محاسبات حرفهای سازنده و بهینهسازی طرح برای فرمولبندی پارامترهای انحصاری چگالی وات ایمن، تضمین عملکرد تعادل حرارتی بخاریهای{5}}در دمای بسیار بالا ضروری است.
طراحی نامعقول چگالی وات تمام مزایای ارتقاء مواد را جبران می کند. حتی بخاریهای-Incoloy 800 و سرامیکی بالا به سرعت تحت بارگذاری زیاد پیر میشوند. محدودیت بار درجه بندی شده یک معیار کمکی ضروری برای کاربرد مواد در دمای بالا است که یک سیستم حفاظت دوگانه با مقاومت در برابر دمای مواد را تشکیل می دهد. کنترل بار دقیق می تواند دمای دیواره لوله را در محدوده تحمل مواد تثبیت کند و سرعت خزش اکسیداسیون را کاهش دهد.
تطبیق درجه بندی چگالی وات علمی برای طراحی-هیتر با دمای بالا-با عمر طولانی، ضروری است. در ترکیب با انتخاب مواد مقاوم در برابر دمای بالا و بهینه سازی ساختاری تصفیه شده، استانداردهای بار درجه بندی شده شکست انباشت گرما را از منبع حذف می کند. خدمات محاسبه بار و سفارشیسازی حرفهای که با کنترل حلقه بسته دمای ترموکوپل تطبیق داده میشود، میتواند راهحلهای گرمایشی با پایداری بالا برای فرآیندهای صنعتی با دمای بالا- مختلف ایجاد کند.
