کنترل تراکم وات بخاری کارتریج Incoloy840

کنترل تراکم وات بخاری کارتریج Incoloy840
اپراتورهای تجهیزات اغلب زمانی که یک بخاری کارتریجی که سال ها بدون عیب و نقص کار می کرد، ناگهان هر چند ماه یکبار شروع به خراب شدن می کند، ناامید می شوند. در طول عمل، چیزی تغییر نکرد. شماره پارت جدید هم همینه همین فرآیند برای نصب شرایط مشابه عملیات خود بخاری اغلب مشکلی ندارد، بلکه یک بدتر شدن آهسته در تماس حرارتی است که به تدریج چگالی وات را افزایش می دهد.


قدرت یک بخاری کارتریجی تکی-بر اساس چگالی وات آن تعیین می‌شود. چگالی وات و سرعت خروج گرما به مواد اطراف مستقیماً بر دمای داخلی سیم مقاومت تأثیر می گذارد. سیم مقاومت NiCr سریع‌تر اکسید می‌شود، عایق MgO خراب می‌شود و هنگامی که چگالی وات برای کاربرد زیاد است، غلاف سریع‌تر پیر می‌شود. همه اینها منجر به شکست اولیه می شود.

تجربه نشان می‌دهد که چگالی‌های وات بین 5 تا 7 وات بر سانتی‌متر مربع ترکیبی ایده‌آل بین سرعت گرما{2}}و عمر مفید برای اکثر برنامه‌های گرمایش صنعتی عمومی{3} که به قالب‌های فلزی، قالب‌ها و صفحات نیاز دارند، ارائه می‌کند. اما زمینه بسیار مهم است. طول عمر یک بخاری کارتریجی Incoloy840 که با سرعت 7 وات بر سانتی متر مربع در یک سوراخ تمیز و دقیق در یک فلز رسانا کار می کند ممکن است سال ها باشد. در یک سوراخ کمی بزرگتر با انباشت کربن، همان بخاری که با 7 وات بر سانتی متر مربع کار می کند ممکن است در عرض چند ماه از کار بیفتد.

اگرچه ریاضیات به خودی خود ساده است، اما اغلب به صورت نادرست انجام می شود. چگالی وات (W/cm²) برابر است با کل وات (π × قطر بر حسب سانتی متر × طول گرم شده بر حسب سانتی متر). استفاده از طول کل بخاری به جای طول گرم شده فعال یک خطای مهم است. هرگونه "بخش سرد" گرم نشده در انتهای سرب، که ممکن است بسته به طرح از 25 میلی متر تا 100 میلی متر متغیر باشد، در طول گرم شده گنجانده نشده است. بیش از-مشخصات و خرابی اولیه ناشی از دست کم گرفتن چگالی وات با استفاده از طول کل به جای طول گرم شده است.

به دلیل کیفیت بالای{0}دمای آلیاژ، بخاری‌های کارتریجی Incoloy840 می‌توانند تا حدودی چگالی وات بالاتری نسبت به فولاد ضد زنگ معمولی داشته باشند. با این حال، این بدان معنا نیست که فشار دادن مرزها محتاطانه است. به منظور ایجاد یک حاشیه ایمنی برای نوسانات واقعی در تماس حرارتی، ولتاژ و شرایط محیطی، چگالی وات عملکرد پیوسته معمولاً باید در 50 تا 60 درصد حداکثر امتیاز عمل کند.

کدام محدوده چگالی وات برای کاربردهای مختلف مناسب است؟ برای عملکرد متناوب، 10 تا 20 وات بر سانتی متر مربع ممکن است برای قالب های فلزی با تناسب خوب و هدایت حرارتی بالا مناسب باشد. باقی ماندن کمتر از 15 وات بر سانتی متر مربع برای عملکرد مداوم، عمر مفید را تا حد زیادی افزایش می دهد. چگالی وات 10 تا 20 وات بر سانتی متر مربع برای گرم کردن مایعاتی با ویژگی های انتقال گرما خوب است. برای گرم کردن هوا، گازها یا مواد با رسانایی پایین، چگالی وات نباید از 5 تا 8 وات بر سانتی‌متر مربع بیشتر باشد. وقتی از این مقادیر فراتر رفت، دمای سطح بخاری به طور چشمگیری افزایش می یابد و اکسیداسیون و پیری غلاف Incoloy840 را تسریع می کند.

یک قانون کلی مفید این است که همیشه کمترین چگالی وات را نشان دهید که نیاز به زمان گرم کردن{0}} را برآورده می کند. اگرچه گرم شدن سریعتر-جذاب کننده به نظر می رسد، اما این مبادله به ندرت ارزشمند است. اگر با دوبرابر کردن چگالی وات، زمان گرم کردن{7}}از 10 دقیقه به 5 دقیقه کاهش یابد، عمر بخاری می تواند از 24 ماه به 6 ماه کاهش یابد. به ندرت صرفه جویی در زمان اندک ارزش خروجی از دست رفته با جایگزینی برنامه ریزی نشده را دارد.

انتخاب محافظه کارانه تراکم وات برای برنامه هایی که دماهای بسیار بالا (بیش از 700 درجه) را می طلبند، بسیار مهم تر می شود. افزایش جزئی در چگالی وات می تواند منجر به افزایش نامتناسب زیاد دمای سیم مقاومت داخلی به دلیل ارتباط بین دمای غلاف، چگالی وات و هدایت حرارتی شود. ماندن در ۴ تا ۶ وات بر سانتی‌متر مربع به جای ۶ تا ۷ وات بر سانتی‌متر مربع، حاشیه ایمنی قابل‌توجهی را هنگام فشار به سمت محدودیت‌های بالای ظرفیت مواد Incoloy840 ارائه می‌کند.

یک بعد اضافی با چرخه حرارتی اضافه می شود. چرخه‌های انبساط و انقباض حرارتی در برنامه‌هایی با خاموش کردن مکرر روشن- به غلاف و سیم مقاومت فشار وارد می‌کنند. اوج تنش حرارتی در هنگام گرم کردن{3}} ممکن است حتی در مواردی که چگالی متوسط ​​وات متوسط ​​است، خرابی را تسریع کند. این تنش توسط کنترل‌کننده‌های شروع نرم-که به‌جای اعمال جریان کامل به یکباره، به تدریج قدرت را افزایش می‌دهند، بسیار کاهش می‌یابد.

هشدار اولیه با نظارت ارائه می شود. کاهش تماس حرارتی یا خرابی داخلی احتمالاً دلیل بخاری کارتریجی است که نسبت به زمانی که کاملاً جدید- بود، به نیروی بیشتری برای حفظ دمای تنظیم شده نیاز دارد. معمولاً هفته ها یا ماه ها قبل از خرابی افزایش 10 تا 15 درصدی در توان مورد نیاز رخ می دهد که قبل از وقوع خرابی برنامه ریزی نشده زمان لازم برای تعویض برنامه ریزی شده را می دهد.

اهداف چگالی وات بسته به کاربرد حرارتی متفاوت است. موفقیت آمیز بودن یا خرابی مکرر یک بخاری کارتریج بستگی به تطبیق چگالی وات با ترکیب خاصی از دمای عملیاتی، هدایت حرارتی مواد اطراف، کیفیت تناسب سوراخ و عمر تخمینی دارد. زمان‌های گرم کردن طولانی‌تر{2}}و تراکم وات کمتر عملکرد قابل اطمینان‌تری را در صورت شک ارائه می‌کنند.