Afkóðun hitahylkisefni, wattaþéttleiki og rekstrartakmörk
Af hverju hegða sér tveir skothylkihitarar með sama rafafl allt öðruvísi þegar þeir eru settir í eins búnað?
Svarið liggur í smáatriðum-sérstaklega, slíðurefninu og wattaþéttleikanum. Þessir tveir þættir gegna gríðarlegu hlutverki við að ákvarða hversu heitt askothylki hitarimun keyra og hversu lengi það endist.
Slíðurefni: passa málmblönduna við notkunina.Ytra málmskel askothylki hitarier fyrsta varnarlínan gegn umhverfinu. Hvert efni hefur sinn sæta blett:
304 Ryðfrítt stál: Býður upp á góða hitaleiðni og tæringarþol. Virkar vel fyrir almenn-forrit með notkunarhita allt að um 500 gráður. Staðlað slíðurefni fyrir flesta Hi-Density hylkishitara er 321 ryðfríu stáli, sem veitir góða hitaleiðni og mótstöðu gegn kölmyndun [4†L9-L12] [9†L46-L47].
316 Ryðfrítt stál: Inniheldur mólýbden fyrir bætta tæringarþol. Hentar fyrir notkun sem felur í sér vinnsluvatn eða vægt ætandi vökva, með hámarkshitastig slíðunnar um 650 gráður [4†L32-L35].
Incoloy 800: Hannað fyrir háan-hitaþol. Mælt með fyrir forrit sem vinna yfir 1000 gráðu F (um 538 gráður) og allt að 800 gráður. Þó ryðfrítt stál virki fyrir flestar almennar plastpressur, eru Incoloy 840 rör ákjósanlegir þegar vinnsluhitastigið ýtir í átt að 800 gráður [9†L47-L48] [8†L32-L33].
Incoloy slíður: Býður upp á þjappað, þjappað hitaeiningar fyrir högg- og titringsþol, með framúrskarandi tæringarþol [4†L36-L40].
Wattþéttleiki: falin breytan.Wattþéttleiki er skilgreindur sem hitaflæðishraði á hvern fertommu af upphituðu yfirborði. Það er reiknað út með því að deila heildaraflinu með upphitaða yfirborðinu (π × þvermál × hituð lengd) [14†L23-L26].
Hér er þar sem hlutirnir verða erfiðir. Askothylki hitarimeð háum wattaþéttleika hitnar mjög hratt og getur skilað miklum hita úr litlum pakka. En þeim hraða fylgir kostnaður. Forrit með mikilli wattaþéttleika krefjast afar þéttar holupassinga-boraðar og rembaðar, ekki bara boraðar-til að tryggja fullnægjandi hitaflutning. Ef festingin er of laus mun hitarinn ofhitna að innan og bila of snemma [8†L19-L22].
Aftur á móti eru lágwattahitarar mildari fyrir bæði hitarann og efnið sem verið er að hita upp. Þeir virka vel til að hita viðkvæm efni sem myndu brotna niður ef þau verða fyrir háum yfirborðshita. Fyrir flestar nákvæmar upphitunarnotkun er ráðlagður aflþéttleiki á milli 5 og 7 W/cm². Þetta svið getur staðið undir upphitunarþörf flestra iðnaðaraðstæðna á sama tíma og hitari er stöðugur og endingargóður með tímanum [15†L13-L16]. Ef vinnuhitastigið fer yfir 600 gráður hjálpar það að koma í veg fyrir ofhitnun að lækka aflþéttleikann í 4–5 W/cm². Ef þörf er á mjög hröðum upphitun er hægt að hækka aflþéttleikann í 7–8 W/cm², þó þarf að stjórna hitaleiðni vandlega [15†L43-L48].
Rekstrarhitamörk.Hylkishitarar eru hannaðir til að standast vinnuhitastig allt að 760 gráður (1400 gráður F), þó að raunverulegt hámark fari eftir hlífðarefninu og wattaþéttleika. Hitastig hlutar sem er um það bil hálfa tommu frá ofnunum er notað sem viðmiðun þegar hámarks leyfilegur wattaþéttleiki er valinn úr tæknigögnum [8†L47-L49].
Það er grundvallarsamhengi í spilinu: því hærra sem markmiðshitastigið er, því lægra er ráðlagður hámarkswattaþéttleiki. Hi-Density skothylkishitari sem hannaður er við hámarks ráðlagðan wattaþéttleika gerir kleift að nota minnsta hitara til að fá nauðsynlega rafafl á meðan hann veitir hæfilegan endingartíma. En almenn regla sem byggir á gögnum á vettvangi er að notkun hitara með wattaþéttleika undir hámarksmatinu mun venjulega veita hámarks endingartíma [14†L36-L44].
Niðurstaðan er sú að efnisval og wattaþéttleiki eru ekki aðskildar ákvarðanir-þeir eru djúpt samtengdir. Vel heppnuð uppsetning krefst þess að tekið sé tillit til rekstrarhitastigs, hitaleiðni efnisins í kring, holupassunarþols og umhverfisaðstæðna í senn. Mismunandi iðnaðarferli hafa mjög mismunandi hitauppstreymi og kjörin samsetning slíðurefnis og wattaþéttleika breytist við hverja aðstæður.
