कार्ट्रिज हीटर सामग्री, वाट घनत्व और ऑपरेटिंग सीमा को डिकोड करना

समान उपकरण में स्थापित होने पर समान वाट क्षमता वाले दो कार्ट्रिज हीटर पूरी तरह से अलग-अलग व्यवहार क्यों करते हैं?

इसका उत्तर विवरण में निहित है, विशेष रूप से, शीथ सामग्री और वाट घनत्व में। ये दो कारक यह निर्धारित करने में बहुत बड़ी भूमिका निभाते हैं कि तापमान कितना गर्म हैकारतूस हीटरचलेगा और कितने समय तक चलेगा।

म्यान सामग्री: अनुप्रयोग के लिए मिश्र धातु का मिलान।ए का बाहरी धातु आवरणकारतूस हीटरपर्यावरण के विरुद्ध रक्षा की पहली पंक्ति है। प्रत्येक सामग्री का अपना मधुर स्थान होता है:

304 स्टेनलेस स्टील: अच्छी तापीय चालकता और संक्षारण प्रतिरोध प्रदान करता है। लगभग 500 डिग्री तक के ऑपरेटिंग तापमान वाले सामान्य प्रयोजन अनुप्रयोगों के लिए अच्छा काम करता है। अधिकांश Hi-डेंसिटी कार्ट्रिज हीटर के लिए मानक म्यान सामग्री 321 स्टेनलेस स्टील है, जो स्केलिंग के लिए अच्छी तापीय चालकता और प्रतिरोध प्रदान करती है [4†L9-L12] [9†L46-L47]।

316 स्टेनलेस स्टील: बेहतर संक्षारण प्रतिरोध के लिए इसमें मोलिब्डेनम होता है। प्रक्रिया जल या हल्के संक्षारक तरल पदार्थों से जुड़े अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त, अधिकतम शीथ तापमान लगभग 650 डिग्री [4†एल32-एल35]।

इंकोलॉय 800: उच्च तापमान सहनशीलता के लिए इंजीनियर किया गया। 1000 डिग्री फ़ारेनहाइट (लगभग 538 डिग्री) से ऊपर और 800 डिग्री तक संचालित होने वाले अनुप्रयोगों के लिए अनुशंसित। जबकि स्टेनलेस स्टील अधिकांश सामान्य प्लास्टिक एक्सट्रूज़न के लिए काम करता है, जब ऑपरेटिंग तापमान 800 डिग्री [9†एल47-एल48] [8†एल32-एल33] की ओर बढ़ जाता है तो इंकोलॉय 840 ट्यूब को प्राथमिकता दी जाती है।

इंकोलॉय शीथ: प्रभाव और कंपन प्रतिरोध के लिए कसकर घाव, संपीड़ित हीटिंग तत्व प्रदान करता है, साथ ही उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध भी प्रदान करता है [4†एल36-एल40]।

वाट घनत्व: छिपा हुआ चर।वाट घनत्व को गर्म सतह क्षेत्र के प्रति वर्ग इंच ताप प्रवाह दर के रूप में परिभाषित किया गया है। इसकी गणना कुल वाट क्षमता को गर्म सतह क्षेत्र (π × व्यास × गर्म लंबाई) [14†L23-L26] से विभाजित करके की जाती है।

यहीं वह जगह है जहां चीजें मुश्किल हो जाती हैं। एकारतूस हीटरउच्च वाट घनत्व के साथ यह बहुत जल्दी गर्म हो जाता है और एक छोटे पैकेज से तीव्र गर्मी प्रदान कर सकता है। लेकिन वह गति एक लागत के साथ आती है। उच्च वाट घनत्व अनुप्रयोगों के लिए पर्याप्त गर्मी हस्तांतरण सुनिश्चित करने के लिए बेहद करीबी छेद फिट की आवश्यकता होती है, न कि केवल ड्रिल किए गए और रीम किए गए। यदि फिट बहुत ढीला है, तो हीटर आंतरिक रूप से गर्म हो जाएगा और समय से पहले विफल हो जाएगा [8†L19-L22]।

इसके विपरीत, कम वाट घनत्व वाले हीटर हीटर और गर्म की जाने वाली सामग्री दोनों पर नरम होते हैं। वे संवेदनशील सामग्रियों को गर्म करने के लिए अच्छी तरह से काम करते हैं जो उच्च सतह तापमान के संपर्क में आने पर खराब हो जाते हैं। अधिकांश सटीक हीटिंग अनुप्रयोगों के लिए, अनुशंसित पावर घनत्व 5 और 7 W/cm² के बीच बैठता है। यह रेंज अधिकांश औद्योगिक स्थितियों की हीटिंग आवश्यकताओं को पूरा कर सकती है, साथ ही हीटर को समय के साथ स्थिर और टिकाऊ बनाए रख सकती है [15†एल13-एल16]। यदि काम करने का तापमान 600 डिग्री से अधिक है, तो बिजली घनत्व को 4-5 डब्ल्यू/सेमी² तक कम करने से ओवरहीटिंग को रोकने में मदद मिलती है। यदि बहुत तेज हीटिंग की आवश्यकता है, तो बिजली घनत्व को 7-8 डब्लू/सेमी² तक बढ़ाया जा सकता है, हालांकि गर्मी अपव्यय को सावधानीपूर्वक प्रबंधित किया जाना चाहिए [15†एल43-एल48]।

ऑपरेटिंग तापमान सीमा.कार्ट्रिज हीटर को 760 डिग्री (1400 डिग्री फ़ारेनहाइट) तक काम करने वाले तापमान का सामना करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, हालांकि वास्तविक अधिकतम म्यान सामग्री और वाट घनत्व पर निर्भर करता है। तकनीकी डेटा शीट [8†L47-L49] से अधिकतम स्वीकार्य वाट घनत्व का चयन करते समय हीटर से लगभग आधा इंच दूर वाले हिस्से का तापमान संदर्भ के रूप में उपयोग किया जाता है।

इसमें एक मूलभूत संबंध है: लक्ष्य ऑपरेटिंग तापमान जितना अधिक होगा, अधिकतम अनुशंसित वाट घनत्व उतना ही कम होगा। अधिकतम अनुशंसित वाट घनत्व पर डिज़ाइन किया गया एक उच्च घनत्व कार्ट्रिज हीटर उचित सेवा जीवन प्रदान करते हुए आवश्यक वाट क्षमता प्राप्त करने के लिए सबसे छोटे हीटर का उपयोग करने की अनुमति देता है। लेकिन फ़ील्ड डेटा पर आधारित एक सामान्य नियम यह है कि अधिकतम रेटिंग से कम वाट घनत्व वाले हीटर का उपयोग आमतौर पर अनुकूलित सेवा जीवन [14†L36-L44] प्रदान करेगा।

लब्बोलुआब यह है कि सामग्री चयन और वाट घनत्व अलग-अलग निर्णय नहीं हैं -वे गहराई से एक दूसरे से जुड़े हुए हैं। एक सफल स्थापना के लिए ऑपरेटिंग तापमान, आसपास की सामग्री की तापीय चालकता, छेद फिट सहनशीलता और पर्यावरणीय स्थितियों पर एक साथ विचार करना आवश्यक है। विभिन्न औद्योगिक प्रक्रियाओं में बहुत अलग थर्मल आवश्यकताएं होती हैं, और प्रत्येक स्थिति के साथ शीथ सामग्री और वाट घनत्व का आदर्श संयोजन बदलता है।