Kalkoli tad-Densità tal-Watt għal Speċifikazzjoni Affidabbli tal-Heater tal-Iskartoċċ

Id-disinjaturi tas-sistema termali ħafna drabi jkollhom diffiċli biex jibdlu l-ħtiġijiet tat-tisħin ta 'proċess f'specs partikolari tal-heater tal-iskartoċċ li jaħdmu tajjeb u ma jkissrux malajr wisq. Il-kalkolu mhuwiex sempliċi daqs li tiddividi l-input tas-sħana meħtieġ mill-erja tal-wiċċ disponibbli. Jeħtieġ ukoll li tqis l-effiċjenza tat-trasferiment tas-sħana, il-konduttività termali u l-marġini tas-sikurezza li jiżguraw li s-sistema taħdem b'mod affidabbli għal żmien twil.
Id-densità tal-watt hija l-ammont ta 'enerġija għal kull ċentimetru kwadru tal-erja tal-wiċċ tal-għant tal-heater. Normalment jingħata f'watts għal kull ċentimetru kwadru. Għal heater tal-iskartoċċ ċilindriku, għandek bżonn timmultiplika ċ-ċirkonferenza bit-tul imsaħħan, u tħalli barra kwalunkwe partijiet li mhumiex imsaħħna. Ħiter b'dijametru ta '10mm u tul imsaħħan ta' 50mm għandu madwar 15.7 ċentimetri kwadri ta 'erja tal-wiċċ. Dan il-heater għandu densità ta' madwar 31.8 W/cm² meta jiġu applikati 500 watts, li hija għolja wisq għall-biċċa l-kbira tal-użi u probabbilment tikkawża li tfalli malajr.
Minn dak li rajt bl-applikazzjonijiet tat-tisħin tal-moffa, id-densità massima tal-watt tiddependi ħafna fuq kemm il-materjal li jkun imsaħħan imexxi s-sħana u kemm jagħmel kuntatt mas-sors tas-sħana. Forom ta 'l-aluminju b'toqob li huma reamed b'mod korrett jistgħu jimmaniġġjaw densitajiet ta' 15–20 W/cm² mingħajr ebda problema. Madankollu, forom tal-azzar b'fittings maħlula jistgħu jfallu b'8 W/ċm² minħabba li ma jxerrdux is-sħana sew. Għandu jkun hemm fatturi ta 'derating fil-kalkolu għal materjali li ma jmexxux is-sħana sew jew għal applikazzjonijiet fejn jista' jkun hemm vojt tal-arja minħabba li l-heater u l-materjal tal-immuntar jespandu b'rati differenti.

Id-differenza bejn id-densità teoretika stmata u d-densità permessa realistika turi kemm huwa importanti li jkollok esperjenza b'applikazzjonijiet speċifiċi. Il-klassifikazzjonijiet tal-katalogu kultant juru densitajiet massimi li installazzjonijiet ġenwini rarament jilħqu, anke taħt l-aħjar ċirkostanzi tal-laboratorju. Biex tkun żgurata ħajja ta 'servizz aċċettabbli, id-densitajiet ta' tħaddim kontinwu normalment jaħdmu għal 50-60% tal-klassifikazzjonijiet massimi tagħhom. Operazzjoni intermittenti jew applikazzjonijiet b'għarqa tas-sħana tajba jistgħu jersqu qrib il-klassifikazzjonijiet massimi, iżda rekwiżiti konservattivi jqisu l-fatt li kuntatt termali jista 'naturalment jiddegrada maż-żmien minħabba ossidazzjoni jew akkumulazzjoni ta' kontaminanti.
Il-kalkoli għat-trasferiment tas-sħana għandhom iqisu r-rotta termali kollha mill-wajer tar-reżistenza għall-materjal tal-proċess. Ir-reżistenza termali interna tal-heater, li tinkludi d-densità tal-kompattazzjoni tal-ossidu tal-manjeżju u l-ħxuna tal-għant, tiġġenera gradjenti ta 'temperatura li jagħmlu l-wajer tar-reżistenza jaħdem ħafna aktar sħun mit-temperatura tal-għant barra. Disinji ta'-densità għolja jnaqqsu dan il-gradjent billi jkollhom kostruzzjoni interna aħjar, iżda d-differenza fit-temperatura dejjem hemm. Jekk tħares biss lejn it-temperatura tal-għant waqt li tagħmel il-kalkoli, tissottovaluta l-istress termali fuq l-element tat-tisħin. Dan jista' jwassal għal speċifikazzjonijiet ottimisti żżejjed li ma jdumux.
Iż-żieda ta 'marġini ta' sikurezza hija dak li tiddistingwi disinji affidabbli apparti minn specs marġinali. Iż-żieda ta 'marġni ta' kapaċità ta '20-30% tagħmel spazju għal bidliet fil-vultaġġ, xedd u kedd tal-insulazzjoni maż-żmien, u bidliet tranżitorji fil-kundizzjonijiet operattivi li jistgħu jseħħu waqt problemi tal-istartjar jew tal-proċess. Dan il-marġni jiżgura li l-heater jimxi taħt il-livelli kritiċi ta 'stress waqt l-użu regolari, u jżomm il-kapaċità ta' riżerva disponibbli għal jekk l-affarijiet imorru ħażin mingħajr ma jitkissru minnufih. Disinji li jaħdmu f'100% tal-kapaċità kkalkulata tagħhom ma jippermettux xi tibdil minn kundizzjonijiet ideali, li jagħmel il-ħajja tas-servizz imprevedibbli.
3.jpg

Il-kostanti tal-ħin termali għandhom impatt fuq kemm huma utli l-kalkoli tad-densità tal-watt fil-ħajja reali. Ħiters ta'-densità għolja f'applikazzjonijiet ta'-massa baxxa jistgħu jvarjaw it-temperatura malajr, li jista' jkun diffiċli biex jimmaniġġjaw is-sistemi ta' kontroll. Jekk ir-reazzjoni tat-temperatura hija wisq biex is-sistema ta 'kontroll timmaniġġa, il-komputazzjoni tista' tkun termodinamikament korretta iżda operattivament ħażina. Huwa daqstant kritiku li tqabbel l-output termali tal-heater mal-kapaċità ta 'kontroll daqskemm hija biex tissodisfa l-ħtiġijiet tal-kapaċità tat-tisħin mhux ipproċessat.
Biex tmur mill-komputazzjoni għall-ispeċifikazzjoni, trid titkellem mal-manifatturi tal-heaters dwar il-kapaċitajiet u l-klassifikazzjonijiet speċifiċi tal-kostruzzjoni tagħhom. manifatturi varjati varjaw limiti ta 'densità prattiċi minħabba kif jibnu l-prodotti tagħhom, kemm hu pur l-ossidu tal-manjeżju tagħhom, u kif jikkondensaw il-prodotti tagħhom. Il-kalkoli huma post tajjeb fejn tibda, iżda l-aħjar huwa li tkellem lill-manifattur dwar ir-rekwiżiti finali biex tiżgura li d-disinn teoretiku jissarraf f'partijiet fiżiċi affidabbli li jaħdmu kif mistenni f'settings tad-dinja reali-.