थर्मल दक्षता और गर्मी वितरण पर फास्टनरों का प्रभाव

कई इंजीनियरों को चिंता है कि कार्ट्रिज हीटर में फास्टनर जोड़ने से यह बदल जाएगा कि यह थर्मल रूप से कितनी अच्छी तरह काम करता है। हीटर अपनी लंबाई के साथ समान रूप से गर्मी देने के लिए बनाया गया है। हीटर बॉडी पर एक नट, फ्लैंज या ब्रैकेट हीट सिंक के रूप में काम कर सकता है, जो उस क्षेत्र से गर्मी को दूर खींच सकता है जहां इसकी आवश्यकता होती है। यह एक ठंडा स्थान भी बना सकता है जो तापमान को समान रूप से बदलता है। यह जानने से कि फास्टनर थर्मल सिस्टम के साथ कैसे काम करते हैं, आपको ऐसे इंस्टॉलेशन डिजाइन करने में मदद मिल सकती है जो प्रदर्शन बनाए रखने के साथ-साथ टाइट माउंटिंग का लाभ भी प्राप्त करते हैं।

फास्टनर का मुख्य थर्मल प्रभाव गर्मी को कम करना है। एक बड़ा धातु नट या निकला हुआ किनारा हीटर बॉडी से गर्मी को दूर ले जाता है। फिर, यह ऊष्मा उसके चारों ओर की हवा में या मशीन के फ्रेम में छोड़ी जाती है। इससे फास्टनर के आसपास के क्षेत्र में तापमान गिर जाता है। यदि फास्टनर गर्म क्षेत्र में है, तो तापमान में यह कमी बहुत बड़ी हो सकती है, शायद हीटर के बाकी हिस्से की तुलना में 20 डिग्री से 50 डिग्री तक कम। नियंत्रण प्रणाली हीटर को अधिक शक्ति देकर प्रतिक्रिया कर सकती है, जिससे अन्य हिस्से बहुत अधिक गर्म हो सकते हैं।

इसका उत्तर यह है कि फास्टनर को हीटर के ठंडे क्षेत्र में रखा जाए। ठंडा क्षेत्र सीसे का वह हिस्सा है जो गर्म नहीं होता है, जो आमतौर पर 15 से 30 मिलीमीटर लंबा होता है। इस क्षेत्र में आंतरिक प्रतिरोध तार गर्मी उत्पन्न नहीं करता है। ठंडे क्षेत्र में आवरण ठंडा होता है क्योंकि सक्रिय क्षेत्र केवल चालन द्वारा इसे गर्म करता है। यहां फास्टनर लगाने से सक्रिय लंबाई की ताप प्रोफ़ाइल में ज्यादा बदलाव नहीं आएगा। यही कारण है कि अधिकांश फिक्स्ड कार्ट्रिज हीटरों में फिटिंग को हीटर के बीच के बजाय लीड आउटलेट के करीब वेल्ड किया जाता है।

यदि फास्टनर को गर्म क्षेत्र में होना आवश्यक है, शायद इसलिए कि कैविटी डिज़ाइन ठंडे क्षेत्र के लिए जगह नहीं देता है, तो विशिष्ट कदम उठाने की आवश्यकता है। ऐसा करने का एक तरीका एक छोटे फास्टनर का उपयोग करना है जो अधिक गर्मी नहीं रखता है। एक संकीर्ण नट या कम प्रोफ़ाइल वाला निकला हुआ किनारा मोटे नट की तरह गर्मी नहीं रखता है। कम तापीय चालकता वाली सामग्री, जैसे टाइटेनियम या सिरेमिक, से बने फास्टनर का उपयोग करना एक अन्य विकल्प है। टाइटेनियम स्टेनलेस स्टील की तरह गर्मी का संचालन नहीं करता है, इसलिए यह गर्मी को उतना दूर नहीं खींचता है। सिरेमिक फास्टनरों में गर्मी अच्छी तरह से सहन नहीं होती है, फिर भी वे नाजुक होते हैं।

अनुभव के आधार पर, फास्टनर की स्थिति भी मायने रखती है। एक नट जो बहती हवा के लिए खुला है वह बंद नट की तुलना में अधिक गर्मी खो देगा। एक निकला हुआ किनारा जो एक बड़े धातु के फ्रेम से जुड़ा हुआ है, गर्मी को उस फ्रेम में ले जाएगा, जिससे यह एक बड़ा हीट सिंक बन जाएगा। जब ऐसा होता है, तो फ्लैंज और फ्रेम के बीच अभ्रक या सिरेमिक वॉशर की एक पतली परत की तरह एक थर्मल बैरियर लगाने से गर्मी को बाहर निकलने से रोकने में मदद मिलती है। बोल्ट गर्मी भी ले जा सकते हैं, इसलिए लंबे बोल्ट का उपयोग करने या इंसुलेटिंग स्लीव्स जोड़ने से मदद मिल सकती है।

एक अन्य थर्मल कारक यह है कि फास्टनर हीटर और गुहा के बीच की जगह को कैसे प्रभावित करता है। फास्टनर का व्यास हीटर से बड़ा होता है। यदि कैविटी बोर को फास्टनर को फिट करने के लिए काउंटरबोर नहीं किया गया है, तो हीटर को कैविटी में पूरी तरह से डालना संभव नहीं हो सकता है। डिज़ाइन को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि फास्टनर गुहा के रास्ते में न आए। फास्टनर मशीन के फ्रेम में काउंटरबोर या छेद में फिट हो जाता है, जो हीटर को सही गहराई तक पहुंचने देता है।

संक्षेप में, फास्टनर बदल सकते हैं कि गर्मी कितनी अच्छी तरह चलती है और कितनी अच्छी तरह वितरित होती है, लेकिन इन परिवर्तनों को नियंत्रित किया जा सकता है। जब भी संभव हो फास्टनरों को ठंडे क्षेत्र में रखें। यदि उन्हें गर्म क्षेत्र में रहना है, तो थर्मल द्रव्यमान को जितना संभव हो उतना छोटा करें, उन सामग्रियों का उपयोग करें जो गर्मी को अच्छी तरह से स्थानांतरित नहीं करते हैं, और थर्मल अवरोधों का निर्माण करते हैं। सुनिश्चित करें कि फास्टनर कैविटी डालने के रास्ते में न आए। यदि आप इन चरणों का पालन करते हैं, तो एक संलग्न कार्ट्रिज हीटर हीटिंग के मामले में स्मूथ बॉडी हीटर की तरह ही काम करेगा, लेकिन यह अधिक सुरक्षित रूप से स्थापित भी होगा। एक अच्छी तरह से डिज़ाइन किया गया फास्टेंड हीटर उन अनुप्रयोगों की आवश्यकताओं को पूरा कर सकता है जहां सटीक तापमान स्थिरता बहुत महत्वपूर्ण है।