Hvers vegna aflþéttleiki hitahylkis á milli 5 og 7 W/cm² er oft skynsamlegast
Ein spurning kemur ítrekað upp hjá verkfræðingum sem velja hitaeiningar: Hversu mikið afl er of mikið fyrir hylkishitara? Eðlið er oft að tilgreina hæsta mögulega afl til að tryggja hraðan upphitunartíma-. Því miður kemur þessi aðferð oft í bakslag, sem leiðir til ótímabærra bilana sem kosta mun meira í niður í miðbæ en nokkurn sparnað í upphitunarhraða.
Byggt á margra ára reynslu á vettvangi kemur aflþéttleikasviðið á bilinu 5 til 7 W/cm² fram sem hagnýtur staður fyrir marga 600 gráðu hitahylkishitara-28. Þetta er ekki tilviljunarkennd tala-það endurspeglar jafnvægið milli skilvirks hitaflutnings og langtímaáreiðanleika.
Hvað Power Density þýðir í raun
Aflþéttleiki er einfaldlega rafafl deilt með upphituðu yfirborði hitarans, gefið upp í vöttum á fersentimetra. Fyrir hitahylki með 10 mm þvermál sem er 100 mm á lengd, er upphitað yfirborð um það bil 31,4 cm². Við 180 vött lendir aflþéttleiki um 5,7 W/cm². Við 220 vött nálgast það 7 W/cm²-28.
Af hverju skiptir þetta máli? Vegna þess að aflþéttleiki ákvarðar beint hitastig innri viðnámsvírsins miðað við ytri slíðrhitastigið. Þegar aflþéttleiki fer of hátt hækkar hitastig vírsins, hraðar oxun og rýrir magnesíumoxíð einangrun-28. Einangrunin verður síður áhrifarík við að flytja varma út á við og skapar hættulega endurgjöf þar sem innra hitastig hækkar enn frekar.
Þegar 5 til 7 W/cm² virkar best
Reynslan sýnir að 5 til 7 W/cm² svið hentar sérstaklega vel fyrir málmmóthitun. Málmur hefur mikla hitaleiðni, sem þýðir að varmi flyst burt frá yfirborði hitara á skilvirkan hátt, sem gerir örugga notkun á hærri enda þessa bils -venjulega 6 til 7 W/cm²-28. Þetta gerir kleift að hækka hitastigið hratt án þess að skerða endingu hitara.
Fyrir hitunarefni með lélega hitaleiðni, svo sem loft eða ákveðin plast, er mælt með minni aflþéttleika á bilinu 5 til 6 W/cm². Í þessum tilfellum getur hitinn ekki fjarlægst nógu hratt, svo jafnvel 7 W/cm² getur valdið staðbundinni ofhitnun og ótímabæra bilun-28.
Hvað gerist þegar farið er yfir mörkin
Margir notendur telja ranglega að aukinn aflþéttleiki flýti fyrir upphitun án afleiðinga. Þó að það stytti-upphitunartíma að einhverju leyti, eru-viðskiptin alvarleg. Jafnvel þótt vinnuhitastigið haldist við 600 gráður, ýtir of mikill aflþéttleiki staðbundnum hitastigi langt yfir það settmark. Þessi staðbundna ofhitnun oxar viðnámsvírinn, afmyndar hlífðarhlífina og breytir magnesíumoxíð einangruninni í leiðandi duft sem einangrar ekki lengur rétt-28.
Sérstaklega við upphitun myglunnar getur yfir 12 W/cm² dregið úr líftíma hitara úr árum í aðeins mánuði-33. Magnesíumoxíð einangrunin brotnar hratt niður við viðvarandi háhitaálag og tapar bæði rafstyrk sínum og hitaleiðni.
Hagnýtar leiðbeiningar um val
Til að velja réttan aflþéttleika þarf að hafa þrjá þætti í jafnvægi: kröfur um hitahraða, hitaleiðni markefnisins og æskilegt endingartíma. Fyrir notkun þar sem hröð upphitun er mikilvæg er ásættanlegt að vera í efri enda 5 til 7 W/cm² sviðsins þegar hitarinn er felldur inn í hitaleiðandi efni eins og ál eða stál.
Fyrir forrit þar sem áreiðanleiki og lágmarks niðurtími skipta meira máli en hröð upphitun-, lengir endingartíminn umtalsvert að velja lægri aflþéttleika á þessu sviði. Mundu að aflþéttleiki er í öfugu hlutfalli við yfirborðsflatarmál -minni þvermál og styttri hitarar hafa minna yfirborð til að dreifa hita, þannig að þeir þurfa lægra afl til að vera innan sama aflþéttleikasviðs.
Algengustu mistökin eru að tilgreina skothylkihitara eingöngu byggða á rafafli, hunsa yfirborðsflatarmálið og aflþéttleika sem fylgir. 500-watta hitari í 6 mm þvermál er mjög ólíkur íhlutur en sama rafafl í 12 mm þvermál, en samt er hægt að panta báða undir sama hlutanúmeri án viðeigandi sannprófunar.
Að velja rörlykjuhitara með aflþéttleika á milli 5 og 7 W/cm² veitir sannaðan grunn fyrir áreiðanlega-langvarandi notkun í flestum iðnaðarupphitunarforritum. Sem sagt, hvert framleiðsluumhverfi hefur einstakar kröfur-mismunandi hitamiðla, mismunandi hitakröfur og fjölbreyttar búnaðarstillingar, allt kallar á sérsniðnar verkfræðilegar nálganir frekar en eina-stærð-passar-allar lausnir.
