कार्ट्रिज हीटर के साथ वायु और गैस तापन
कम तापीय चालकता और घनत्व के कारण गैसों को गर्म करना ठोस या तरल हीटिंग से अलग चुनौतियां पेश करता है। कार्ट्रिज हीटर विशिष्ट डिज़ाइन विचारों के साथ इन अनुप्रयोगों के अनुकूल होते हैं जो गैसीय मीडिया की अद्वितीय गर्मी हस्तांतरण विशेषताओं को संबोधित करते हैं।
प्राकृतिक संवहन अनुप्रयोग {{0}बाड़े, अलमारियाँ, पर्यावरण कक्ष {{1}उत्प्लावन चालित प्रवाह पर निर्भर करते हैं। ठोस हीटिंग की तुलना में अधिकतम वाट घनत्व काफी हद तक कम हो जाता है, आमतौर पर परिवेश के तापमान और वांछित म्यान तापमान के आधार पर 5-15 W/in² तक। उच्च घनत्व अत्यधिक आवरण तापमान का कारण बनता है क्योंकि हवा गर्मी को तेजी से दूर नहीं ले जा सकती है। हीटर के पीछे परावर्तक ढाल आसपास की संरचना में विकिरण हानि को कम करके दक्षता में सुधार करती है।
बलपूर्वक संवहन से प्रदर्शन में नाटकीय रूप से सुधार होता है। वायु वेग गर्मी हस्तांतरण क्षमता को बदल देता है {{1}वेग का प्रत्येक दोगुना स्वीकार्य वाट घनत्व को लगभग दोगुना कर देता है। ब्लोअर सिस्टम, डक्टेड फ्लो, या फैन सर्कुलेशन उच्च शक्ति घनत्व और तेज़ हीटिंग सक्षम करते हैं। हालाँकि, वेग कभी भी न्यूनतम स्तर से नीचे नहीं गिरना चाहिए; वायु प्रवाह की हानि के कारण मध्यम वाट घनत्व पर भी तत्काल अति ताप हो जाता है।
शीथ तापमान बनाम वाट घनत्व संबंध विभिन्न वायु प्रवाह स्थितियों के लिए स्थापित वक्रों का पालन करते हैं। प्राकृतिक संवहन के साथ 70 डिग्री फ़ारेनहाइट परिवेश पर, 1400 डिग्री फ़ारेनहाइट शीथ तापमान प्राप्त करने के लिए लगभग 25 डब्ल्यू/इंच² की आवश्यकता होती है। 500 फीट प्रति मिनट पर मजबूर वायुप्रवाह के साथ, वही म्यान तापमान 60 डब्ल्यू/इंच² की अनुमति देता है। ये संबंध विशिष्टता और सुरक्षा प्रणाली डिज़ाइन को सूचित करते हैं।
एकाधिक हीटर इंटरैक्शन के लिए रिक्ति पर विचार की आवश्यकता होती है। एक व्यास से अधिक दूरी पर रखे गए कार्ट्रिज व्यक्तिगत ताप अपव्यय क्षमता को प्रभावी ढंग से कम कर देते हैं। व्युत्पन्न कारक आमतौर पर करीब दूरी के लिए 5% की कटौती लागू करते हैं, रिफ्लेक्टर मौजूद होने पर 15% की कटौती करते हैं। केंद्रीय क्षेत्रों को अधिक गर्म होने से बचाने के लिए ऐरे डिज़ाइन को इन इंटरैक्शन का ध्यान रखना चाहिए।
वायु तापन के लिए सुरक्षा प्रणालियाँ आवश्यक साबित होती हैं। एयरफ्लो साबित करने वाले स्विच पुष्टि प्रवाह के बिना ऊर्जा को रोकते हैं। उच्च तापमान सीमा स्विच स्वतंत्र शटडाउन सुरक्षा प्रदान करते हैं। समय विलंब तर्क हीटिंग से पहले प्रवाह की स्थापना सुनिश्चित करता है और हीटर को ठंडा करने के लिए बंद होने के बाद भी प्रवाह जारी रखता है। ये इंटरलॉक उन भयावह विफलताओं को रोकते हैं जो तब होती हैं जब हीटर स्थिर हवा में काम करते हैं।
बड़े व्यास वाले कार्ट्रिज हीटरों के लिए, वायु तापन अनुप्रयोग पर्याप्त सतह क्षेत्र का लाभ उठाते हैं। बड़े व्यास सीमा परत गर्मी हस्तांतरण के लिए अधिक परिधि प्रदान करते हैं, जिससे छोटे हीटरों की तुलना में दक्षता में सुधार होता है। हालाँकि, उच्च निरपेक्ष वाट क्षमता के लिए सावधानीपूर्वक वायु प्रवाह सत्यापन और सुरक्षा प्रणाली डिज़ाइन की आवश्यकता होती है।
संदूषण संबंधी विचार वायु तापन अनुप्रयोगों को प्रभावित करते हैं। हवा के प्रवाह में कणीय पदार्थ हीटर की सतहों को नष्ट कर देते हैं या इन्सुलेटिंग परतों को जमा कर देते हैं। संपीड़ित वायु प्रणालियों से तेल की धुंध गर्म आवरणों पर कार्बनीकृत हो जाती है। हीटर के अपस्ट्रीम फिल्टर और सेपरेटर गंदे वातावरण में सेवा जीवन का विस्तार करते हैं।
विश्वसनीय गैस हीटिंग प्रदर्शन प्राप्त करने के लिए विभिन्न वायु ताप अनुप्रयोगों को विशिष्ट प्रवाह स्थितियों, तापमान आवश्यकताओं, सुरक्षा मानकों और पर्यावरणीय कारकों के आधार पर अनुकूलित इंजीनियरिंग की आवश्यकता होती है।
