مدیریت انبساط حرارتی در هیترهای کارتریج 10000 میلی متری - راهنمای عملی

هنگامی که یک لوله فلزی را از دمای اتاق تا 600 درجه گرم می کنید، بزرگتر می شود. این رشد می تواند برای بخاری کارتریجی با طول 10000 میلی متر قابل توجه باشد. اگر انبساط حرارتی را در نظر نگیرید، غلاف شما کمانش می‌کند، می‌پیچد، می‌شکند و سوراخ‌های نصب شما خراب می‌شود. دانستن نحوه مقابله با این رشد چیزی است که باعث می شود برخی از تاسیسات کار کنند و برخی دیگر با هزینه های بالا شکست بخورند.

انجام محاسبات آسان است. فولاد ضد زنگ و فولاد کربن دارای ضرایب انبساط حرارتی در حدود 12 تا 17 × 10-6 در هر درجه هستند. بخاری با طول 10000 میلی متر از 20 درجه به 600 درجه گرم می شود که نشان دهنده جهش 580 درجه است. برای یافتن انبساط پیش بینی شده، طول را در ضریب و تغییر دما ضرب کنید. رشد حدود 87 میلی متر یا تقریباً 3.5 اینچ است، زمانی که از 15 × 10-6 استفاده می کنید. این یک تفاوت بزرگ در طول برای ابزاری است که به خوبی در یک سوراخ قرار می گیرد.

چه اتفاقی برای رشد 87 میلی متری می افتد؟ هنگامی که بخاری در هر دو انتها کاملاً محدود باشد، فشارهای داخلی ایجاد می کند. غلاف می تواند در وسط بزرگتر شود. می توانید عایق اکسید منیزیم و سیم مقاومت داخلی را خرد کنید. بخاری می تواند تا انتهای بسته یک سوراخ کور گسترش یابد، که می تواند غلاف را بشکند یا به سطحی که در آن نصب شده است آسیب برساند. از طرف دیگر، اگر بخاری در حرکت آزاد باشد، ممکن است موقعیت خود را تغییر دهد، که می تواند سیم های سربی را بکشد یا تراز ناحیه گرم شده را تغییر دهد.

چندین راه خوب برای مدیریت این رشد وجود دارد. بیشتر مردم سوراخ نصب را کمی بلندتر از طول سرد بخاری می سازند. برای بخاری های معمولی، عمق سوراخ معمولا باید 5 تا 10 میلی متر بیشتر از طول بخاری باشد. با این حال، برای بخاری‌های 10000 میلی‌متری که در دمای بالا کار می‌کنند، فاصله 15 تا 20 میلی‌متری در انتهای بسته به بخاری اجازه می‌دهد بدون گیر کردن منبسط شود. این فاصله به بخاری اجازه می دهد تا به جای فشار دادن به انتهای سوراخ، در فضای خالی کشیده شود.

روش دیگر استفاده از تکیه گاه های کشویی است. هنگام نصب بخاری{1}}بزرگتر به صورت افقی، نصب باید اجازه دهد که بخاری آزادانه در سوراخ بلغزد، زیرا بزرگتر می شود. این کار به سطوح سوراخ صاف و احتمالاً{3}}روان کننده های با دمای بالا یا مواد افزودنی ضد گیر- نیاز دارد. روان‌کننده‌های{6} بر پایه گرافیت در دماهای تا 500 درجه به خوبی عمل می‌کنند، در حالی که فرمول‌های دی سولفید مولیبدن می‌توانند حتی دماهای بالاتری را حفظ کنند.

چالش رشد برای تاسیسات عمودی متفاوت است. اگر یک بخاری 10000 میلی متری عمودی را از بالا قرار دهید، به سمت پایین رشد می کند. اگر آن را از پایین نصب کنید، بزرگ می شود. انتهایی که آزاد است باید بتواند بدون مشکل حرکت کند. اگر بخاری از بالا در یک سوراخ کور قرار دارد، قسمت پایین سوراخ باید شفاف باشد. اگر بخاری از پایین وارد شود، فاصله بالایی مهم است. وزن بخاری ممکن است از قبل به پایین فشار بیاورد، بنابراین باید فضای بیشتری ایجاد کنید.

تجربه نشان داده است که براکت ها و گیره های نصب هرگز نباید هر دو سر یک بخاری کارتریج بلند را محکم در جای خود نگه دارند. یک انتهای آن همیشه باید بتواند به صورت محوری حرکت کند. حتی گیره هایی که به نظر می رسد می توانند خم شوند نیز می توانند پس از چرخه حرارتی به دلیل اکسیداسیون یا کثیفی سفت شوند. شما به آزادی نیاز دارید که می توانید با استفاده از سوراخ های نصب شکاف دار یا براکت های شناور به دست آورید.

نحوه ساخت بخاری تک سر 10000 میلی متری در داخل نیز بر نحوه انبساط آن تأثیر می گذارد. بخاری هایی که دارای یک سیم مقاومت چند بخش هستند معمولاً انبساط را بهتر از آنهایی که دارای یک سیم ممتد هستند تحمل می کنند. قطعات می توانند کمی نسبت به یکدیگر حرکت کنند که استرس کلی را کاهش می دهد. همچنین، پسوند پین سرد در انتهای پایانه باید به اندازه ای باشد که اتصالات داخلی را از گرمترین منطقه دور نگه دارد.

مردم اغلب فکر می کنند که اگر بخاری در 200 میلی متر به خوبی کار کند، در 10000 میلی متر نیز به خوبی کار می کند. نه، اینطور نیست. فشارهای انبساط تجمعی به نسبت مستقیم با طول افزایش می یابد. طبق گزارشات میدانی، بسیاری از خرابی‌های زودرس بخاری‌های{5} بسیار طولانی مستقیماً با نداشتن فضای کافی برای رشد مرتبط است.

مهندسان باید قبل از اتمام نصب هر بخاری کارتریج 10000 میلی متری، یک محاسبه ساده از رشد حرارتی پیش بینی شده را انجام دهند. 20% به بافر ایمنی اضافه کنید. مطمئن شوید که عمق سوراخ نصب حداقل خیلی بیشتر از طول سرد بخاری باشد. اگر نمی‌توانید سوراخ را عمیق‌تر کنید، به استفاده از بخاری کوتاه‌تر با فضای گرم‌نشده‌تر یا طراحی مجدد محل نصب به گونه‌ای فکر کنید که وقتی هوا سرد است بخاری کمی از سوراخ خارج شود.

روش‌های مختلف برای نصب اشیا و پروفایل‌های دمایی مختلف به روش‌های متفاوتی برای مدیریت انبساط نیاز دارند. طراحی حرفه ای سیستم هندسه خاص، چرخه عملیاتی و محدودیت های مواد هر برنامه را در نظر می گیرد.