Избор на ватова плътност за надеждна производителност на патронния нагревател

Избор на ватова плътност за надеждна производителност на патронния нагревател
Ранната повреда често е резултат от избора на нагревателен елемент само въз основа на общата мощност. В зависимост от това как мощността е разпределена по повърхността му, патронен нагревател с мощност от няколкостотин вата може или да работи ефективно, или да изгори бързо. Температурната разлика между проводника с вътрешно съпротивление и външната обвивка се определя от плътността на ватовете, която се изчислява чрез разделяне на мощността на нагрятата повърхност. Дори ако заобикалящият метал остане на правилната температура на процеса, телта се нагрява прекалено много, когато плътността надвишава наличния капацитет на радиатор-.
При идеални лабораторни настройки патронните нагреватели с висока-плътност с почти перфектни фитинги и принудително охлаждане могат да постигнат 15–46 W/cm². Въпреки това, за нагряване на твърд -метал на форми, матрици и плочи, по-предпазливата лента от 5–7 W/cm² се оказа надеждна при рутинна промишлена употреба. Когато даден материал има ниска топлопроводимост (като някои неръждаеми стомани) или когато дългите нагреватели трябва да работят с малко пространство за разширение, по-ниските плътности удължават живота още повече. Освен ако няма принудителен поток, приложенията с потапяне във въздух или течност обикновено изискват много по-ниски плътности.
Плътността във ватове може да се изчисли просто чрез разделяне на общите ватове на π, умножен по диаметъра, умножен по нагрятата дължина. Студените краища не трябва да се включват във формулата; само активно нагрятата част на патронния нагревател трябва. Напасването на отвора става решаващо, след като номерът е известен. Дори въздушна междина от 0,1 mm може значително да увеличи напрежението на елемента чрез повишаване на температурата на обвивката с десетки градуси. Действителната работна плътност се поддържа близо до изчислената стойност чрез разширени отвори с хлабина от 0,02–0,05 mm.
Проблемите с плътността се изострят от грешки в напрежението. 10% свръх-напрежение води до около 21% повече мощност и следователно по-висока плътност, тъй като мощността варира в зависимост от квадрата на напрежението. Контролерите с регулиране на SCR или превключване в-твърдо състояние намаляват колебанията на температурата и осигуряват допълнителна защита на елемента. Бързо-изпичане-на ниска мощност преди пълна работа премахва всякаква останала влага от магнезиевия оксид и възстановява изолационната устойчивост, въпреки че абсорбирането на влага все още е голяма възможност.
Наблюденията на място многократно показват, че патронните нагреватели, монтирани в чисти отвори, защитени от замърсяване и работещи в рамките на реалистичния диапазон на плътност, издържат значително по-дълго от тези, избутани до теоретичния максимум. Необходими са различни цели за плътност и по този начин различен избор на диаметър или дължина за отделни изисквания на процеса, като например бързо възстановяване в тънки форми при стабилна-температура в големи плочи. Вместо просто да се максимизира мощността, съпоставянето на термичното натоварване с подходящ-нагревател на касетата води до стабилна работа и предвидими интервали на поддръжка.