Fluwidi għat-Trasferiment tas-Sħana u Immersjoni: Sett ta' Regoli Differenti
Meta heater tal-iskartoċċ jintuża biex issaħħan likwidi aktar milli blokki jew forom tal-metall solidu, il-pajsaġġ termali kollu jinbidel b'mod drammatiku. Tisħin bl-immersjoni-sew għall-ilma, żjut idrawliċi, fluwidi ta' trasferiment termali, banjijiet kimiċi, jew likwidi ta' grad-ikel-imponi sett kompletament differenti ta' restrizzjonijiet fuq heater tal-iskartoċċ 440V meta mqabbel ma' applikazzjonijiet niexfa u konduttivi. Il-varjabbli dominanti m'għadux fit-tolleranza jew il-konduttività tal-moffa; hija l-abbiltà tal-fluwidu li jneħħi s-sħana mill-wiċċ tal-għant permezz ta' konvezzjoni, konduzzjoni, u-xi kultant-togħlija.
F'ambjent ta 'metall solidu, it-trasferiment tas-sħana huwa prevedibbli u relattivament uniformi, billi tiddependi fuq kuntatt intima ta' metall-ma-metall u l-konduttività termali għolja ta 'azzar jew aluminju (25–237 W/m·K). F'likwidu, it-tneħħija tas-sħana tiddependi fuq il-proprjetajiet tal-fluwidu: il-konduttività termali, il-kapaċità speċifika tas-sħana, il-viskożità, id-densità, il-veloċità tal-fluss, u l-imġiba tal-bidla tal-fażi-. L-ilma, bis-sħana speċifika għolja tiegħu (4.18 kJ/kg·K), konduttività termali eċċellenti (≈0.6 W/m·K), u viskożità baxxa, jikkonvects b'mod vigoruż anke f'tankijiet wieqfa, li jippermetti densitajiet ta 'watt relattivament għoljin. Ħiter tal-iskartoċċ ta '440V stmat għal 10-20 W/cm² (jew 60-130 W/in²) jista' jaħdem b'mod sikur f'ilma li jiċċirkola jew aġitat, u jżomm temperaturi tal-għant biss 20-50 grad 'il fuq mit-temperatura tal-fluwidu bl-ingrossa.
Kuntrast ma' żjut viskużi jew fluwidi ta' trasferiment tas-sħana-. Żjut minerali tqal, żjut termali sintetiċi, jew taħlitiet ta 'glikol għandhom konduttività termali ħafna aktar baxxa (0.1-0.15 W/m·K), viskożità ogħla (10-1000 cP vs . 1 cP għall-ilma), u konvezzjoni naturali ifqar. F'kundizzjonijiet ta' fluss staġnat jew baxx-, saff tal-konfini ta' fluwidu sħun, inqas-viskuż jifforma immedjatament ħdejn il-għant. Dan is-saff jiżola l-heater, u jikkawża li t-temperatura tal-għant titla 'f'daqqa. Jekk id-densità tal-watt tkun għolja wisq, il-wiċċ jista' jaqbeż il-limitu tat-temperatura tal-film tal-fluwidu-spiss 250–350 grad għal ħafna żjut-li jqanqlu qsim termali, ossidazzjoni, jew polimerizzazzjoni. Ir-riżultat huwa "kokk": depożitu iebes u iswed tal-karbonju jibni fuq l-għant. Il-kokk huwa iżolatur termali eċċellenti (konduttività<0.1 W/m·K), trapping heat inside the heater, driving internal wire temperatures far beyond safe limits, and accelerating oxidation, insulation breakdown, and eventual burnout.
Għal applikazzjonijiet ta 'immersjoni ta' 440V, l-għażla tad-densità tal-watt hija probabbilment l-aktar deċiżjoni waħda kritika. Linji gwida ġenerali tal-industrija jinkludu:
- Ilma u soluzzjonijiet milwiema: 10–25 W/cm² (60–160 W/in²) aċċettabbli b'ċirkolazzjoni tajba; sa 30–40 W/cm² f'applikazzjonijiet ta' fluss-sfurzat jew ta' togħlija.
- Żjut ħfief (viskożità baxxa, eż, fluwidu idrawliku): 5–10 W/cm² (30–65 W/in²).
- Żjut tqal, fluwidi ta' trasferiment termali, jew midja viskuża: 2–5 W/cm² (13–32 W/in²) massimu biex tibqa' taħt il-limiti tal-kokk.
- Kimiċi suxxettibbli għad-dekompożizzjoni (aċidi, solventi): ħafna drabi 1–3 W/cm² b'aġitazzjoni aggressiva.
Dawn il-limiti mhumiex arbitrarji; huma ġejjin minn data empirika u speċifikazzjonijiet tal-manifattur tal-fluwidu għat-temperatura massima tal-film. Li jaqbżuhom-anke fil-qosor-jibda l-kokk, li jirnexxi: is-saff iżolanti jġiegħel temperaturi ogħla tal-għant, aktar kokk, u falliment rapidu, ħafna drabi fi żmien ġimgħat minflok snin.
L-għażla tal-materjal tal-għant tikseb importanza akbar fl-immersjoni. Filwaqt li l-istainless steel 304 jew 316 jipprovdi reżistenza għall-korrużjoni adegwata għall-ilma, żjut ħfief, u ħafna kimiċi, ambjenti aggressivi jitolbu titjib. Soluzzjonijiet ta'-klorur għoli, aċidi, jew komposti klorinati jattakkaw l-istainless steel permezz ta' pitting u stress-qsim tal-korrużjoni. Incoloy 800 jew 825-nikil{-ħadid-liegi tal-kromju b'reżistenza superjuri għall-pitting tal-klorur, l-ossidazzjoni, u l-karburizzazzjoni-isiru l-istandard għal banjijiet ta' żejt kimiċi jew b'temperatura għolja-eżiġenti. Għal korrużivi estremi (aċidi ikkonċentrati, imluħa mdewba), jistgħu jkunu meħtieġa disinji miksija b'titanju, Hastelloy, jew fluoropolimer. L-għant huwa l-unika barriera elettrika; kwalunkwe ksur jirriskja tnixxija tal-kurrent fil-fluwidu, li joħloq perikli ta 'xokk jew elettroliżi.
Ir-regoli tal-installazzjoni u tat-tħaddim huma wkoll diverġenti ħafna minn applikazzjonijiet niexfa:
- It-tul imsaħħan għandu jibqa' mgħaddas għal kollox il-ħin kollu. L-immersjoni parzjali toħloq żona niexfa fl-interface tal-arja likwida-fejn id-densità tal-watt effettivament issir infinita (l-ebda konvezzjoni), li tikkawża tidwib jew qsim immedjat tal-għant.
- Uża muntaturi tal-flanġ, plugs bil-kamin, jew bushings bil-kamin b'gaskits xierqa biex tiżgura tnixxija-siġill issikkat u żomm it-terminazzjonijiet elettriċi niexfa u kessaħ.
- Inkorpora sensuri ta'-livell baxx ta' cut-off jew float switches biex tneħħi l-enerġija tal-heater jekk il-livell tal-fluwidu jonqos.
- Ipprovdi aġitazzjoni jew ċirkolazzjoni sfurzata (pompi, stirrers) kull meta jkun possibbli biex tkisser is-saffi tal-konfini u tippermetti densitajiet sikuri ogħla.
- Għal fluwidi viskużi, ikkunsidra l-orjentazzjonijiet ta' dħul-tal-qiegħ jew ta' dħul-tal-ġenb biex tippromwovi kurrenti ta' konvezzjoni naturali.
Is-suċċess fit-tisħin likwidu jiddependi fuq ir-rispett tal-personalità termali tal-mezz. Kull fluwidu ppubblika temperaturi ta 'film massimi permessi u densitajiet ta' watt rakkomandati; L-injorar ta' dawn iwassal għal akkumulazzjoni tal-kokk, kontaminazzjoni tal-fluwidu, ineffiċjenza tal-proċess u falliment tal-heater. Billi tagħżel densitajiet ta 'watt konservattivi għal midja viskuża jew staġnata, tagħżel ligi ta' għant imqabbla ma 'kompatibilità kimika, li jiżguraw immersjoni sħiħa kostanti, u jippromwovu moviment tal-fluwidu, ħiters tal-iskartoċċ 440V jagħtu prestazzjoni affidabbli, -ħajja twila f'servizz ta' immersjoni. Ir-regoli huma differenti mit-tisħin tal-moffa, iżda meta jiġu segwiti, l-applikazzjonijiet tal-immersjoni jistgħu jiksbu l-istess affidabilità multi-snin li jgawdu installazzjonijiet niexfa-mingħajr it-theddida siekta li l-kokk jibdlu heater tajjeb f'falliment għali.
