10000 मिमी कार्ट्रिज हीटर में थर्मल विस्तार प्रबंधन - एक व्यावहारिक गाइड

जब आप किसी धातु की ट्यूब को कमरे के तापमान से 600 डिग्री तक गर्म करते हैं, तो यह बड़ी हो जाती है। 10,000 मिमी लंबे कार्ट्रिज हीटर के लिए यह वृद्धि काफी हो सकती है। यदि आप थर्मल विस्तार को ध्यान में नहीं रखते हैं, तो आपके म्यान झुक जाएंगे, बंध जाएंगे, टूट जाएंगे और आपके बढ़ते छेद बर्बाद हो जाएंगे। इस वृद्धि से कैसे निपटना है, यह जानने से ही कुछ इंस्टॉलेशन काम करते हैं और अन्य उच्च लागत पर विफल हो जाते हैं।

गणित करना आसान है. स्टेनलेस स्टील और कार्बन स्टील में लगभग 12 से 17 × 10⁻⁶ प्रति डिग्री का थर्मल विस्तार गुणांक होता है। 10000 मिमी लंबा एक हीटर 20 डिग्री से 600 डिग्री तक गर्म हो जाता है, जो 580 डिग्री की छलांग दर्शाता है। अनुमानित विस्तार ज्ञात करने के लिए, लंबाई को गुणांक और तापमान परिवर्तन से गुणा करें। जब आप 15 × 10⁻⁶ का उपयोग करते हैं तो वृद्धि लगभग 87 मिमी या लगभग 3.5 इंच होती है। यह एक गैजेट के लिए लंबाई में एक बड़ा अंतर है जो एक छेद में अच्छी तरह फिट बैठता है।

87 मिमी की वृद्धि का क्या होता है? जब हीटर दोनों सिरों पर पूरी तरह से सीमित होता है, तो यह आंतरिक तनाव पैदा करता है। मध्य में आवरण बड़ा हो सकता है। आप मैग्नीशियम ऑक्साइड इन्सुलेटर और आंतरिक प्रतिरोध तार को कुचल सकते हैं। हीटर एक अंधे छेद के बंद सिरे तक फैल सकता है, जो म्यान को तोड़ सकता है या उस सतह को नुकसान पहुंचा सकता है जहां यह लगा हुआ है। दूसरी ओर, यदि हीटर चलने के लिए स्वतंत्र है, तो यह अपनी स्थिति बदल सकता है, जो लीड तारों को खींच सकता है या गर्म क्षेत्र के संरेखण को बदल सकता है।

इस वृद्धि को संभालने के कई अच्छे तरीके हैं। अधिकांश लोग माउंटिंग होल को हीटर की ठंडी लंबाई से थोड़ा अधिक लंबा बनाते हैं। पारंपरिक हीटरों के लिए, छेद की गहराई आमतौर पर हीटर की लंबाई से 5 से 10 मिमी अधिक गहरी होनी चाहिए। हालाँकि, उच्च तापमान पर काम करने वाले 10000 मिमी हीटरों के लिए, बंद सिरे पर 15 से 20 मिमी का अंतर हीटर को अटके बिना विस्तार करने देता है। यह रिक्ति हीटर को छेद के नीचे धकेलने के बजाय खाली जगह में फैलने देती है।

दूसरा तरीका स्लाइडिंग सपोर्ट का उपयोग करना है। क्षैतिज रूप से अत्यधिक लंबे हीटर स्थापित करते समय, माउंटिंग को हीटर को छेद में स्वतंत्र रूप से स्लाइड करने देना चाहिए क्योंकि यह बड़ा हो जाता है। इसके लिए चिकनी छेद वाली सतहों और शायद उच्च{{3}तापमान वाले स्नेहक या एंटी{4}सेज़ एडिटिव्स की आवश्यकता होती है। ग्रेफाइट आधारित स्नेहक 500 डिग्री तक के तापमान पर अच्छी तरह से काम करते हैं, जबकि मोलिब्डेनम डाइसल्फ़ाइड फॉर्मूलेशन इससे भी अधिक तापमान को बनाए रख सकते हैं।

ऊर्ध्वाधर स्थापनाओं के लिए विकास की चुनौती अलग है। यदि आप ऊपर से वर्टिकल 10000 मिमी हीटर रखते हैं, तो यह नीचे की ओर बढ़ेगा। यदि आप इसे नीचे से लगाएंगे तो यह ऊपर की ओर बढ़ेगा। जो अंत स्वतंत्र है वह बिना किसी समस्या के आगे बढ़ने में सक्षम होना चाहिए। यदि हीटर ऊपर से एक अंधे छेद में है, तो छेद का निचला भाग साफ़ होना चाहिए। यदि हीटर नीचे से अंदर जाता है तो शीर्ष निकासी महत्वपूर्ण है। हीटर का वजन पहले से ही नीचे की ओर दबाव डाल रहा होगा, इसलिए आपको अतिरिक्त जगह बनाने की जरूरत है।

अनुभव से पता चला है कि माउंटिंग ब्रैकेट और क्लैंप को कभी भी लंबे कार्ट्रिज हीटर के दोनों सिरों को मजबूती से नहीं पकड़ना चाहिए। एक सिरा हमेशा अक्षीय रूप से चलने में सक्षम होना चाहिए। यहां तक ​​कि ऐसे दिखने वाले क्लैंप भी जो मुड़ सकते हैं, ऑक्सीकरण या गंदगी के कारण थर्मल साइक्लिंग से गुजरने के बाद कठोर हो सकते हैं। आपको स्वतंत्रता की आवश्यकता है, जिसे आप स्लॉटेड माउंटिंग होल या फ्लोटिंग ब्रैकेट का उपयोग करके प्राप्त कर सकते हैं।

जिस तरह से 10000 मिमी सिंगल हेड हीटर को अंदर से बनाया गया है वह इसके विस्तार को भी प्रभावित करता है। जिन हीटरों में बहु-खंड प्रतिरोध तार सेटअप होता है, वे आमतौर पर एकल निरंतर तार वाले हीटरों की तुलना में विस्तार को बेहतर ढंग से सहन करते हैं। टुकड़े एक-दूसरे के संबंध में थोड़ा-थोड़ा हिल सकते हैं, जिससे समग्र तनाव कम हो जाता है। इसके अलावा, समाप्ति के अंत में कोल्ड पिन एक्सटेंशन आंतरिक कनेक्शन को गर्म क्षेत्र से दूर रखने के लिए पर्याप्त लंबा होना चाहिए।

लोग अक्सर सोचते हैं कि यदि कोई हीटर 200 मिमी पर अच्छा काम करता है, तो यह 10000 मिमी पर भी उतना ही अच्छा काम करेगा। नहीं, ऐसा नहीं है. संचयी विस्तार दबाव लंबाई के सीधे अनुपात में बढ़ता है। फ़ील्ड रिपोर्टों के अनुसार, अल्ट्रा-लंबे हीटरों की समय से पहले विफलताओं का सीधा संबंध विकास के लिए पर्याप्त जगह न होने से है।

इंजीनियरों को किसी भी 10000 मिमी कार्ट्रिज हीटर की स्थापना समाप्त करने से पहले अनुमानित थर्मल वृद्धि की एक सरल गणना करनी चाहिए। सुरक्षा बफ़र में 20% जोड़ें। सुनिश्चित करें कि माउंटिंग छेद की गहराई हीटर की ठंडी लंबाई से कम से कम अधिक गहरी हो। यदि आप छेद को गहरा नहीं कर सकते हैं, तो लंबे समय तक गर्म न किए गए क्षेत्र के साथ एक छोटे हीटर का उपयोग करने के बारे में सोचें, या इंस्टॉलेशन को फिर से डिज़ाइन करें ताकि ठंडा होने पर हीटर छेद से थोड़ा बाहर निकल जाए।

चीजों को माउंट करने के अलग-अलग तरीकों और अलग-अलग तापमान प्रोफाइल के लिए विस्तार को प्रबंधित करने के लिए अलग-अलग तरीकों की आवश्यकता होती है। व्यावसायिक सिस्टम डिज़ाइन प्रत्येक एप्लिकेशन की विशेष ज्यामिति, संचालन चक्र और सामग्री सीमाओं को ध्यान में रखता है।