محاسبه و تأیید چگالی وات برای بخاری های کارتریج در گرمای فرآیند

محاسبه و تأیید چگالی وات برای بخاری های کارتریج در گرمای فرآیند
توان تلف شده در واحد سطح گرم شده یا چگالی وات، تأثیر مستقیمی بر کارایی و طول عمر هیترهای ورودی مورد استفاده در سیستم های حرارتی فرآیند دارد. با انتخاب چگالی مناسب، می توان از تسریع تخریب داخلی و گرمای کم جلوگیری کرد. طراحی سیستم قابل اطمینان نیاز به محاسبات دقیق و تأیید بعدی دارد.
در یک بدنه کوچک و استوانه ای، یک بخاری کارتریجی انرژی الکتریکی را به گرما تبدیل می کند. قطر و طول گرم شده به تنهایی سطح درگیر در انتقال حرارت را تعیین می کند. انتهای سرد در نظر گرفته نمی شود. چگالی وات، که معمولاً بر حسب W/cm² یا W/in² گزارش می‌شود، با تقسیم کل وات بر این سطح گرم شده محاسبه می‌شود. هنگامی که تماس مکانیکی خوب است، چگالی های حفظ شده در محدوده 5 تا 7 وات بر سانتی متر مربع، تعادل قابل اجرا بین سرعت گرمایش و دوام عنصر را برای اکثر کاربردهای حرارتی فرآیند هدایت فلزی ارائه می دهد. در حالی که چگالی کمتر تنش را کاهش می‌دهد و عملکرد مستمر را بهبود می‌بخشد، چگالی‌های بالاتر اختلاف دما بین سیم مقاومت و غلاف را افزایش می‌دهد.
تجربه در طراحی ابزار و تجهیزات نشان می دهد که اشتباهات اغلب ناشی از فرض قطر اسمی به جای قطر واقعی، استفاده از طول کلی به جای طول گرم شده، یا عدم توجه به تاثیر کیفیت مناسب بر انتقال حرارت واقعی است. در واقع، یک سوراخ بزرگتر به طور موثر بارگذاری داخلی را افزایش می دهد زیرا شکاف های هوا مانع هدایت می شود و سیم پیچ را مجبور می کند تا برای همان گرمای تحویلی داغ تر کار کند، در حالی که یک سوراخ نزدیک به چگالی مورد نظر را امکان پذیر می کند. در نتیجه، راستی‌آزمایی هم شامل ارزیابی فیزیکی خلع سوراخ سوراخ و هم یک محاسبه عددی است.
انرژی مورد نیاز برای بالا بردن جرم فرآیند به دمای مطلوب به اضافه تلفات مداوم برای محیط، نقطه شروع اندازه گیری توان است. در مرحله بعد از حاشیه ایمنی مناسب استفاده می شود. تعداد، قطر، و طول گرم‌کن‌های کارتریج زمانی انتخاب می‌شوند که کل وات به‌گونه‌ای تعیین شود که چگالی نهایی در محدوده مجاز دمای کاری پیش‌بینی‌شده و هدایت مواد باشد. از آنجا که شکاف بین دمای سیم پیچ و محدودیت های مواد در دماهای بالاتر فرآیند کوچکتر می شود، حداکثر چگالی پیشنهادی معمولاً کاهش می یابد.
چگالی محاسبه شده باید توسط روش های نصب پشتیبانی شود. گرما به لطف قرار دادن کامل قسمت گرم شده، حفره های تمیز و فاصله کم به طور موثر از غلاف آزاد می شود. زمانی که حسگرهای دما برای نظارت بر شرایط فرآیند به جای غلاف بخاری قرار می گیرند، تأیید اینکه سیستم همانطور که در نظر گرفته شده است کار می کند آسان تر است. تماس ناکافی، به جای توان ناکافی کل، اغلب دلیل تأخیر دمای سطح گزارش شده زمانی است که بخاری در حداکثر خروجی کار می کند. انبساط حفره در طول زمان می تواند به تدریج عمر را کاهش دهد و چگالی موثر را افزایش دهد. بررسی‌های ابعادی مکرر، اقدامات اصلاحی را ممکن می‌سازد.
هنگامی که چگالی وات روی سطح گرم شده واقعی محاسبه می‌شود، بر اساس تناسب واقعی بررسی می‌شود، و در محدوده دما و مواد{0}مناسب باقی می‌ماند، سیستم‌های حرارتی فرآیند نتایج قابل اعتمادتری تولید می‌کنند. بنابراین، به‌جای تکیه بر حداکثر رتبه‌بندی‌های عمومی، یک ارزیابی چگالی دقیق مشابه به دلیل توده‌های حرارتی، فرکانس‌های چرخه، و الگوهای تلفات{2} گرما مورد نیاز است.