Impactul elementelor de fixare asupra eficienței termice și distribuției căldurii
Lăsaţi un mesaj
Mulți ingineri se tem că adăugarea unui element de fixare la un încălzitor cu cartuş va schimba cât de bine funcționează termic. Încălzitorul este făcut să emită căldură uniform pe lungimea sa. O piuliță, flanșă sau suport de pe corpul încălzitorului ar putea funcționa ca un radiator, trăgând căldura departe de zona în care este necesară. De asemenea, ar putea crea un loc rece care schimbă cât de uniformă este temperatura. Cunoașterea modului în care funcționează elementele de fixare cu sistemul termic vă poate ajuta să proiectați instalații care păstrează performanța, beneficiind și de beneficiile montării strânse.
Principalul impact termic al unui dispozitiv de fixare este de a reduce căldura. O piuliță sau o flanșă metalică mare îndepărtează căldura de corpul încălzitorului. Apoi, această căldură este eliberată în aerul din jurul său sau în cadrul mașinii. Acest lucru face ca temperatura să scadă în zona din jurul dispozitivului de fixare. Dacă elementul de fixare se află în zona încălzită, această reducere a temperaturii poate fi foarte mare, poate cu 20 până la 50 de grade mai mică decât restul încălzitorului. Sistemul de control ar putea reacționa oferind încălzitorului mai multă putere, ceea ce poate face ca alte părți să fie prea fierbinți.
Răspunsul este să puneți elementul de fixare în zona rece a încălzitorului. Zona rece este partea din plumb care nu este încălzită, care are de obicei 15 până la 30 de milimetri lungime. Firul de rezistență internă din această zonă nu produce căldură. Învelișul din zona rece este mai rece deoarece zona activă o încălzește doar prin conducție. Punerea unui dispozitiv de fixare aici nu va schimba prea mult profilul de căldură al lungimii active. Acesta este motivul pentru care majoritatea încălzitoarelor cu cartuș fixe au fitingul sudat în apropierea ieșirii de plumb, nu în mijlocul încălzitorului.
Dacă elementul de fixare trebuie să fie în zona încălzită, poate pentru că designul cavității nu dă loc unei zone răcoroase, trebuie să se facă pași specifici. O modalitate de a face acest lucru este să folosiți un dispozitiv de fixare mai mic, care nu reține atât de multă căldură. O piuliță îngustă sau o flanșă cu profil redus-nu reține căldura la fel de bine ca una groasă. Utilizarea unui element de fixare dintr-un material cu conductivitate termică scăzută, cum ar fi titanul sau o ceramică, este o altă opțiune. Titanul nu conduce căldura la fel de bine ca oțelul inoxidabil, prin urmare nu trage căldura la fel de mult. Elementele de fixare din ceramică nu transportă foarte bine căldura, dar sunt fragile.
Pe baza experienței, contează și modul în care este poziționat dispozitivul de fixare. O piuliță care este deschisă la curgerea aerului va pierde mai multă căldură decât una care este închisă. O flanșă care este fixată pe un cadru metalic mare va muta căldura în acel cadru, făcându-l un radiator mare. Când se întâmplă acest lucru, punerea unei bariere termice între flanșă și cadru, precum un strat subțire de mică sau o șaibă ceramică, ajută la împiedicarea scăpării căldurii. Șuruburile pot transporta, de asemenea, căldură, astfel încât utilizarea șuruburilor mai lungi sau adăugarea de manșoane izolatoare poate fi de ajutor.
Un alt factor termic este modul în care dispozitivul de fixare afectează spațiul dintre încălzitor și cavitate. Elementul de fixare are un diametru mai mare decât încălzitorul. Dacă orificiul cavității nu este forat pentru a se potrivi dispozitivului de fixare, este posibil să nu fie posibilă introducerea completă a încălzitorului în cavitate. Designul ar trebui să se asigure că dispozitivul de fixare nu intervine în calea cavității. Elementul de fixare se potrivește într-un găuri sau într-o gaură din cadrul mașinii, ceea ce permite încălzitorului să ajungă la adâncimea potrivită.
Pe scurt, elementele de fixare pot schimba cât de bine se mișcă căldura și cât de bine este distribuită, dar aceste modificări pot fi controlate. Pune elemente de fixare în zona rece ori de câte ori poți. Dacă trebuie să fie în zona încălzită, faceți masa termică cât mai mică posibil, utilizați materiale care nu transferă bine căldura și construiți bariere termice. Asigurați-vă că dispozitivul de fixare nu împiedică introducerea cavității. Dacă urmați acești pași, un cartuș de încălzire atașat va funcționa la fel ca un încălzitor neted-corp atunci când vine vorba de încălzire, dar va fi, de asemenea, montat mai sigur. Un încălzitor bine proiectat cu fixare poate satisface nevoile aplicațiilor în care consistența exactă a temperaturii este foarte importantă.
