تجزیه و تحلیل شکاف حالت انتقال حرارت: گرم کن باند سرامیکی در مقابل بخاری باند میکا و قوانین کالیبراسیون حسگر ترموکوپل برای تولید مداوم{0}در دمای بالا
تعداد زیادی از خطوط تولید اکستروژن صنعتی، قالبگیری دمشی و دانهبندی، نوسانات دمایی مکرر و دقت ابعادی محصول ناپایدار را حتی پس از جایگزینی اجزای گرمایشی جدید با نام تجاری- حفظ میکنند. بیشتر سوابق اشکال زدایی کارخانه نشان می دهد که علت اصلی خرابی پارامتر کنترل کننده یا انحراف مکانیکی تجهیزات نیست، بلکه عدم تطابق بین ویژگی های انتقال حرارت بخاری و منطق حسگر ترموکوپل است. بسیاری از تیمهای تولید به طور یکنواخت پارامترهای کالیبراسیون ترموکوپل مناسب برای بخاریهای میکای سنتی را روی بخاریهای باند باند سرامیکی با دمای بالا اعمال میکنند، که منجر به رانش طولانیمدت پنهان دمایی میشود که با تنظیم PID معمولی قابل حذف نیست. روشن کردن تفاوت اساسی در مکانیسمهای انتقال حرارت بین بخاریهای باند سرامیکی و بخاریهای باند میکا، و همچنین حمایت از قوانین سازگاری ترموکوپل، کلید حل ناپایداری گرمایش مداوم در دمای بالا است.
بخاریهای باند باند سرامیکی ساختار پیرایش سرامیکی بخشدار مدولار را اتخاذ میکنند که سیمهای گرمایش نیکل-آلیاژ کروم را درون ماژولهای سرامیکی با تراکم بالا-در دمای بالا قرار میدهد. متفاوت از ساختار عایق تک لایه متصل{4}}هیترهای میکا، سرامیک به طور کامل هسته گرمایش را از پوسته فلزی بیرونی جدا می کند و یک حالت انتقال حرارت مرکب را تشکیل می دهد که هدایت سطحی و{5}}تلفات حرارتی پرتوهای فروسرخ را پس از روشن شدن- ترکیب می کند. بر اساس دادههای آزمایش صنعتی درازمدت، نسبت گرمای تشعشعی بخاریهای سرامیکی بیش از 35 درصد از کل گرمای خروجی را تشکیل میدهد، که میتواند گرمایش یکنواخت همه جانبه بشکههای تجهیزات و سر قالبها را تحقق بخشد و به طور موثر مناطق مرده محلی با دمای پایین{10}در شکافهای ساختاری عمیق را حذف کند. بخاری های باند میکا برای انتقال حرارت کاملاً بر رسانش تماسی با خروجی حرارت تابش صفر متکی هستند. هنگامی که شکاف اتصالات نصب از 0.2 میلی متر بیشتر شود، راندمان انتقال حرارت به شدت کاهش می یابد و در نتیجه توزیع دما بر روی سطح تجهیزات ناسازگار می شود.
ویژگی های انتقال حرارت کامپوزیت هیترهای سرامیکی قانون توزیع میدان دما را در اطراف پروب های ترموکوپل کاملاً تغییر می دهد. ترموکوپلهای پشتیبان هیتر میکای سنتی فقط به جمعآوری دمای تماس سطحی نیاز دارند، در حالی که ترموکوپلهایی که با بخاریهای سرامیکی مطابقت دارند تحت تأثیر نفوذ گرمای تابشی قرار میگیرند. اگر کاوشگر حسگر خیلی نزدیک به شکاف ماژول سرامیکی باشد، مقدار دمای جمعآوریشده به طور قابلتوجهی بالاتر از دمای ماتریس تجهیزات واقعی خواهد بود، که منجر به بازخورد سیگنال دما بیش از{2} کاذب و جهش مکرر توان سیستم کنترل دما میشود. در مقابل، اگر محل نصب ترموکوپل خیلی دور از ناحیه گرمایش باشد، اتلاف حرارت تابشی باعث بازخورد دمای پایین میشود و در نتیجه گرمای بیش از حد درازمدت-در دمای بالا-تجهیزات ایجاد میشود.
در شرایط کار مداوم{0}}در دمای بالا و بالاتر از 400 درجه، عملکرد عایق مواد میکا به سرعت کاهش مییابد، و کربنسازی و پیری پس از 500 ساعت کار مداوم اتفاق میافتد که ناپایداری انتقال حرارت و انحراف حسگر ترموکوپل را تشدید میکند. ماژولهای سرامیکی دارای مقاومت فوقالعاده{4}}مقاومت در دمای بالا و خواص ضد پیری- هستند، در کارکرد مداوم-24-ساعته طولانیمدت خرابی کربنسازی رخ نمیدهد، و وضعیت انتقال حرارت پایدار میماند و پایهای پایدار برای سنجش دقیق طولانیمدت ترموکوپلها فراهم میکند.
|
نوع بخاری |
ترکیب انتقال حرارت |
حداکثر دمای کار مداوم |
نرخ پیری عایق درازمدت- (1000 ساعت) |
ارزش دریفت ترموکوپل کالیبره نشده |
یکنواختی دما |
|---|---|---|---|---|---|
|
بخاری باند سرامیکی |
65% رسانایی + 35% تشعشع |
580 درجه |
2.0% |
± 0.5 درجه |
99.3% |
|
بخاری باند عایق میکا |
100% هدایت |
340 درجه |
11.5% |
1.6 ± درجه |
92.1% |
|
بخاری با روکش لاستیکی |
100% هدایت |
220 درجه |
22.3% |
± 2.1 درجه |
88.5% |
کالیبراسیون معقول موقعیت ترموکوپل و جبران پارامترها برای ارائه کامل مزیتهای گرمایش{0}دقت بالای بخاریهای باند سرامیکی ضروری است. کالیبراسیون حرفهای میتواند انحراف حسگر حرارت تابشی را حذف کند،{2}}تناسب زمان واقعی بین دمای بازخورد و دمای واقعی تجهیزات را تشخیص دهد و مشکل نوسانات کیفیت ناشی از تغییر دما را کاملاً حل کند. طرحبندی سفارشی ترموکوپل و طرحهای کالیبراسیون را میتوان با توجه به قطر بشکه تجهیزات، محدوده دمای کاری و چرخه تولید مداوم برای ایجاد یک سیستم گرمایش با دمای بالا-پایداری- فرمولبندی کرد.
