वाट घनत्व रहस्योद्घाटन - कार्ट्रिज हीटर पर सबसे महत्वपूर्ण संख्या
एक रखरखाव तकनीशियन खराब हीटर पर चिह्नों को देखता है: 240V, 800W, 12 मिमी x 150 मिमी। प्रतिस्थापन उन संख्याओं से मेल खाता है, फिर भी नयाकारतूस हीटरकाफ़ी अधिक गर्म हो जाता है और कुछ ही हफ्तों में विफल हो जाता है। क्या गलत हो गया? उत्तर एक संख्या में निहित है जो शायद ही कभी म्यान पर मुद्रित होती है: वाट घनत्व।
वाट घनत्व गर्म सतह क्षेत्र की प्रति इकाई विद्युत शक्ति की मात्रा है, जिसे आम तौर पर वाट प्रति वर्ग सेंटीमीटर (डब्ल्यू/सेमी²) या वाट प्रति वर्ग इंच (डब्ल्यू/इंच²) में व्यक्त किया जाता है। एक के लिएकारतूस हीटर, इसकी गणना कुल वाट क्षमता को म्यान के गर्म हिस्से के सतह क्षेत्र से विभाजित करके की जाती है। दो हीटरों में समान वाट क्षमता और आयाम हो सकते हैं लेकिन पूरी तरह से अलग-अलग वाट घनत्व हो सकते हैं यदि किसी के पीछे लंबे समय तक बिना गर्म किया हुआ "ठंडा" खंड हो।
यह क्यों मायने रखता है? प्रत्येककारतूस हीटरइसमें अधिकतम सुरक्षित वाट घनत्व है जिसके आगे यह अत्यधिक गर्म हो जाएगा और जल्दी से विफल हो जाएगा। यह अधिकतम म्यान सामग्री, बढ़ते छेद में फिट और आसपास की सामग्री की तापीय चालकता पर निर्भर करता है। एकारतूस हीटरएक टाइट-फिटिंग स्टील मोल्ड एक ढीले फिट वाले एल्यूमीनियम मोल्ड में समान हीटर की तुलना में अधिक वाट घनत्व को संभाल सकता है, क्योंकि स्टील गर्मी को तेजी से दूर खींचता है।
यहां वास्तविक-विश्व फ़ील्ड डेटा पर आधारित एक व्यावहारिक मार्गदर्शिका दी गई है। के लिएकारतूस हीटरप्लास्टिक (मोल्ड, हॉट रनर, सीलिंग बार) में एम्बेडेड, अनुशंसित वाट घनत्व 5 से 8 डब्ल्यू/सेमी² है। 5 वॉट/सेमी² से नीचे, हीटर बहुत धीरे-धीरे गर्म हो सकता है, जिससे चक्र का समय बढ़ सकता है। 8 वॉट/सेमी² से ऊपर, हीटर की सतह प्लास्टिक के क्षरण तापमान को पार कर सकती है, जिससे जलने और चिपकने का कारण बन सकता है। धातु के कामकाजी अनुप्रयोगों के लिए {{7}डाई कास्टिंग, फोर्जिंग, या हॉट स्टैम्पिंग{{8}वाट घनत्व 10 से 15 डब्ल्यू/सेमी² अक्सर स्वीकार्य होते हैं क्योंकि धातुएं गर्मी को तेजी से दूर ले जाती हैं। वायु-ताप अनुप्रयोगों (ओवन, ड्रायर) के लिए, सूखी आग को रोकने के लिए वाट घनत्व को 2 से 4 W/cm² तक कम करना चाहिए।
क्या होता है जब वाट घनत्व अनुप्रयोग के लिए बहुत अधिक होता है? का आंतरिक तापमानकारतूस हीटरनिर्धारित बिंदु से काफी ऊपर उठ जाता है। मैग्नीशियम ऑक्साइड इन्सुलेशन लगभग 650 डिग्री पर टूटना शुरू हो जाता है, जिससे इसकी ढांकता हुआ ताकत कम हो जाती है। आवरण ऑक्सीकृत हो जाता है और टूट जाता है। प्रतिरोध तार शिथिल हो जाता है और अंततः फ़्यूज़ खुल जाता है। इस प्रक्रिया में कई दिन या गंभीर मामलों में केवल कुछ घंटे लग सकते हैं। दूसरी ओर, एकारतूस हीटरउचित रूप से मिलान किए गए वाट घनत्व के साथ स्थिर आंतरिक तापमान बनाए रखा जाएगा, जो अक्सर वर्षों तक चलता है।
वाट घनत्व का संबंध किससे है?गैर-मानक कस्टम कार्ट्रिज हीटर? क्योंकि मानक उत्पाद निश्चित वाट क्षमता वृद्धि में आते हैं, एक इंजीनियर को वाट घनत्व स्वीकार करने के लिए मजबूर किया जा सकता है जो काम के लिए या तो बहुत अधिक या बहुत कम है। साथगैर-मानक कस्टम कार्ट्रिज हीटर, निर्माता दिए गए म्यान आयामों के लिए बिल्कुल आवश्यक वाट क्षमता प्रदान करने के लिए आंतरिक प्रतिरोध तार गेज और घुमावदार पिच को समायोजित कर सकता है। इसका मतलब है कि हीटर अपने इष्टतम तापमान पर चलता है, विफलता के कगार पर नहीं।
एक सामान्य गलती यह मान लेना है कि अधिक वाट क्षमता हमेशा बेहतर होती है। एक 1200Wकारतूस हीटरएक छोटे सांचे में तेजी से गर्मी नहीं होगी-यह सिर्फ हीटर के आसपास के स्थानीय क्षेत्र को इतनी तीव्रता से गर्म करेगा कि सांचा टूट जाएगा या प्लास्टिक जल जाएगा। सही दृष्टिकोण उपकरण के द्रव्यमान और वांछित ताप-अप समय के आधार पर आवश्यक ऊर्जा की गणना करना है, फिर एक का चयन करेंकारतूस हीटरजो उस वाट क्षमता को सुरक्षित वाट घनत्व से मेल खाता है।
निर्दिष्ट करने या खरीदने के लिए जिम्मेदार किसी भी व्यक्ति के लिएकारतूस हीटर, वाट घनत्व को समझना गैर-परक्राम्य है। यह एकल संख्या है जो यह निर्धारित करती है कि हीटर एक विश्वसनीय वर्कहॉर्स होगा या बार-बार आने वाली समस्या होगी। विभिन्न सामग्रियां, विभिन्न उपकरण ज्यामिति और विभिन्न तापीय भार सभी अलग-अलग वाट घनत्व की मांग करते हैं। इस तथ्य को नजरअंदाज करना अप्रत्याशित डाउनटाइम का सबसे तेज़ रास्ता है।
