کاربردهای غوطه وری در مایع و ملاحظات طراحی

کاربردهای غوطه وری در مایع و ملاحظات طراحی

در حالی که بخاری‌های کارتریج معمولاً توده‌های فلزی جامد را گرم می‌کنند، طراحی‌های تخصصی به طور ایمن و مؤثر مایعات را هنگامی که به درستی مشخص شده باشند گرم می‌کنند. درک الزامات غوطه وری از خرابی های ناشی از کاربرد نامناسب جلوگیری می کند.

محدودیت های چگالی وات برای گرمایش مایع به طور چشمگیری بر اساس خواص سیال متفاوت است. محلول‌های مبتنی بر آب و{1}}با همرفت طبیعی خوب، 150-300 W/in² را در صورت غوطه‌ور شدن کامل تحمل می‌کنند. روغن‌ها و مایعات چسبناک به روغن‌های دستگاه کاهش قابل توجهی تا 18 W/in²، روغن‌های گیاهی به 30 W/in²، روغن‌های سوخت سنگین به 10 W/in² نیاز دارند. این محدودیت‌ها از گرم شدن بیش از حد فیلم سطحی، کربن‌سازی و کک‌سازی جلوگیری می‌کند که باعث عایق شدن هیتر و خرابی می‌شود.

ویژگی های جریان به شدت بر عملکرد تأثیر می گذارد. مایع راکد متکی به همرفت طبیعی است که ممکن است در چگالی وات بالا کافی نباشد. گردش اجباری، چه توسط پمپ ها، همزن ها، یا طراحی جریان عمدی، به طور قابل ملاحظه ای انتقال حرارت را بهبود می بخشد و تراکم وات بالاتری را امکان پذیر می کند. سرعت 1 فوت در ثانیه به عنوان حداقل طراحی معمول برای سیالات چسبناک عمل می کند.

نیاز به عمق غوطه وری عملکرد مناسب را تضمین می کند. بخاری‌ها باید در همه زمان‌ها-قطعات در معرض هوا بیش از حد گرم شوند. کنترل‌های سطح مایع و بریدگی‌های سطح پایین-از شلیک خشک جلوگیری می‌کنند. برای کاربردهای سطح متغیر، چندین بخاری در ارتفاعات مختلف یا نصب کج پوشش را در محدوده‌های سطح حفظ می‌کنند.

سازگاری مواد از خوردگی و آلودگی جلوگیری می کند. فولاد ضد زنگ برای اکثر کاربردهای آب و مواد شیمیایی ملایم مناسب است. تیتانیوم در برابر محلول های کلریدی که به فولاد حمله می کنند مقاومت می کند. آلیاژهای تخصصی مواد شیمیایی تهاجمی را کنترل می کنند. برنامه های غذایی و دارویی نیاز به مواد و سطوح مطابق با{4}}FDA دارند.

جلوگیری از مقیاس و سپرده عملکرد را حفظ می کند. رسوب مواد معدنی حاصل از آب سخت، پلیمریزاسیون سیالات آلی و تجمع لجن سطوح بخاری را عایق می کند. تمیز کردن دوره ای، تصفیه آب یا حذف لجن باعث حفظ انتقال حرارت می شود. برخی از برنامه ها چگالی وات کمتری را به طور خاص برای کاهش نرخ تشکیل سپرده مشخص می کنند.

آب بندی از ورود رطوبت به عایق داخلی جلوگیری می کند و در عین حال اجازه انبساط حرارتی را می دهد. ساخت کارتریج استاندارد با مهر و موم های انتهایی مناسب برای بسیاری از کاربردهای غوطه وری مناسب است. بخاری های غوطه وری تخصصی ممکن است دارای لایه های آب بندی اضافی یا ترکیبات گلدانی برای محیط های تهاجمی باشند.

برای بخاری‌های کارتریجی با قطر بزرگ-، برنامه‌های غوطه‌وری از سطح قابل‌توجهی و ظرفیت توان استفاده می‌کنند. یک بخاری با قطر 35 میلی متر منطقه انتقال حرارت قابل توجهی را برای اندازه فیزیکی خود فراهم می کند. با این حال، وات مطلق بالاتر نیاز به توجه دقیق به الگوهای جریان و پوشش دارد تا از گرمای بیش از حد موضعی جلوگیری شود.

درجه بندی فشار برای مخازن مهر و موم شده اهمیت دارد. غلاف های بخاری باید در برابر فشار داخلی مخزن به علاوه هرگونه تنش اضافی ناشی از محدودیت های انبساط حرارتی مقاومت کنند. ممکن است کد مخازن تحت فشار اعمال شود که به مواد تایید شده، روش های جوشکاری و آزمایش نیاز دارد.

کاربردهای مختلف گرمایش مایع نیاز به تجزیه و تحلیل مهندسی سفارشی از خواص سیال، شرایط جریان، سازگاری مواد و الزامات ایمنی برای اطمینان از عملکرد بخاری غوطه وری قابل اعتماد دارند.