ইন্ডাস্ট্রিয়াল হিটিং অ্যাপ্লিকেশানগুলিতে, যেখানে শক্তির ঘনত্ব-প্রতি ইউনিট পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল, সাধারণত W/cm²-এ প্রকাশ করা হয়-একটি গুরুত্বপূর্ণ নকশা এবং অপারেশন প্যারামিটার, স্টেইনলেস স্টিল কার্টিজ হিটারগুলি অপরিহার্য অংশ। যখন শক্তির ঘনত্ব খুব বেশি সেট করা হয় তখন বেশ কিছু প্রযুক্তিগত সমস্যা এবং নিরাপত্তা ঝুঁকি দেখা দেয়।
অত্যধিক শক্তি ঘনত্ব থেকে উপাদান কর্মক্ষমতা অবনতি হয়. হিটারের পৃষ্ঠের তাপমাত্রা উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পায় ফলস্বরূপ, উপাদানের তাপমাত্রা সীমা অতিক্রম করে। 304 এবং 316 স্টেইনলেস স্টিলের জন্য প্রস্তাবিত দীর্ঘ-মেয়াদী কাজের তাপমাত্রা যথাক্রমে 800 ডিগ্রি এবং 850 ডিগ্রির কম। এই সীমা অতিক্রম করলে তাপ সঞ্চালনের দক্ষতা কমে যায় কারণ পৃষ্ঠের জারণ ত্বরান্বিত হয় এবং ঘন অক্সাইড স্তর তৈরি হয়। উপরন্তু, এটি যান্ত্রিক শক্তি হ্রাস করে, ক্রীপ বিকৃতি ঘটায়, বিশেষ করে ক্লোরাইডযুক্ত সেটিংসে আন্তঃগ্রানুলার ক্ষয়ের ঝুঁকি বাড়ায় এবং এর ফলে স্থানীয়ভাবে গলে যাওয়া, হটস্পট তৈরি হতে পারে।
উচ্চ শক্তি ঘনত্ব অধীনে, অভ্যন্তরীণ গরম তারের অকালে ব্যর্থ হয়. তারের অপারেটিং তাপমাত্রা অতিক্রম করেছে, যা অক্সিডেশনকে ত্বরান্বিত করে এবং উল্লেখযোগ্যভাবে এর জীবনকাল হ্রাস করে। মাইক্রোক্র্যাকগুলি তারের এবং ম্যাগনেসিয়াম অক্সাইড ফিলারের তাপীয় প্রসারণ সহগগুলির তারতম্যের কারণে ঘটে। তারের শস্যের বিকাশ উচ্চ তাপমাত্রায় প্রতিরোধের পরিবর্তন করে, যা গরম করার দক্ষতাকে প্রভাবিত করে। কম-গলে যাওয়া ইউটেক্টিকস সালফার-যুক্ত সেটিংসে বিকশিত হতে পারে, যার ফলে "তাপীয় ক্ষয়" হয়।
তরল মিডিয়া গরম করার সময় অতিরিক্ত শক্তি ঘনত্ব কার্বনাইজেশন এবং ফাউলিং ঘটায়। টিউব প্রাচীরের জৈব মিডিয়া স্থানীয়ভাবে অতিরিক্ত উত্তাপের দ্বারা ভেঙ্গে যায়, কোক স্তরের অন্তরক তৈরি করে যা হটস্পটগুলিকে আরও খারাপ করে। একটি উচ্চ সান্দ্রতা সঙ্গে তরল প্রবাহ মৃত অঞ্চল থেকে স্থানীয় ফুটন্ত হতে পারে. উচ্চ তাপমাত্রা খনিজ তেলগুলিকে জেলে পলিমারাইজ করতে পারে।
অতিরিক্তভাবে, নিরাপত্তার ঝুঁকি রয়েছে: অত্যধিক গরম পৃষ্ঠগুলি সংলগ্ন দাহ্য পদার্থকে জ্বালাতে পারে, দ্রুত তাপীয় প্রসারণের কারণে সিলগুলি ব্যর্থ হতে পারে এবং বিস্ফোরক পরিস্থিতিতে হিটারটি একটি ইগনিশন উত্স হয়ে উঠতে পারে। বৈদ্যুতিক সিস্টেম ব্রেকডাউন অপ্রত্যাশিত পাওয়ার স্পাইকের ফলে হতে পারে।
অস্বাভাবিকভাবে, সিস্টেমের দক্ষতা হ্রাস পায়। উচ্চ ঘনত্ব উত্তাপকে ত্বরান্বিত করে বলে মনে হয়, কিন্তু এটি পরিচলন এবং বিকিরণের মাধ্যমে আরও তাপের ক্ষতির কারণ হয়, অতিরিক্ত গরম হওয়া এড়াতে বৃহত্তর তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থার প্রয়োজন, স্টার্ট-স্টপ ফ্রিকোয়েন্সি বৃদ্ধি করে, সামগ্রিকভাবে আয়ুষ্কাল কমায়, এবং কম শক্তি দক্ষতার সাথে চলমান খরচ বাড়ায়।
উপযুক্ত বিদ্যুতের ঘনত্বের সীমা নির্ধারণ করার সময় উপাদানের বৈশিষ্ট্য, অপারেটিং অবস্থা, গরম করার মিডিয়া এবং প্রয়োগের প্রয়োজনীয়তাগুলি অবশ্যই বিবেচনায় নেওয়া উচিত।
স্টেইনলেস স্টীল গ্রেড অন্যতম প্রধান অবদানকারী কারণ: 304 5 W/cm² এর বেশি না করার পরামর্শ দেয়, 316 মলিবডেনামের উন্নত জারা প্রতিরোধের কারণে 6–7 W/cm² অনুমতি দেয় এবং 310S উচ্চ তাপমাত্রা প্রয়োগের জন্য 8-10 W/cm² এ পৌঁছাতে পারে। গরম করার মাঝারি ধরনের বিষয়: 10-15 W/cm² এ জল (পর্যাপ্ত প্রবাহ সহ), তেল 4-8 W/cm² (ফ্ল্যাশ পয়েন্টের জন্য সামঞ্জস্য করা হয়েছে), 3-5 W/cm² এ বায়ু গরম করা (বায়ুপ্রবাহের উপর নির্ভর করে), এবং 5-10 W/cm² এ গলিত লবণ (corros)। পরিবেশগত অবস্থা: উচ্চ-চাপের সীমাবদ্ধতা যান্ত্রিক শক্তিকে বিবেচনায় নেয়, অপর্যাপ্ত তাপ অপচয়ের কারণে ভ্যাকুয়াম 30-50% হ্রাসের প্রয়োজন হয়, বায়ুমণ্ডলীয় চাপ সামান্য বৃদ্ধির অনুমতি দেয় এবং ক্ষয়কারী পরিস্থিতিতে 20-30% হ্রাসের প্রয়োজন হয়।
গণনার পদ্ধতিগুলি প্রাথমিক সূত্র দিয়ে শুরু হয়: পাওয়ার ঘনত্ব (ψ)=P / (π × D × L), যেখানে P রেট দেওয়া হয় পাওয়ার (W), D হল বাইরের ব্যাস (cm), এবং L হল গরম করার দৈর্ঘ্য (cm)। পরীক্ষামূলক সংশোধনগুলি প্রযোজ্য: অনুমোদিত ঘনত্ব=ভিত্তি মান × K₁ × K₂ × K₃, K₁ মাঝারি গুণাঙ্ক হিসাবে (পানির জন্য 1.0, তেলের জন্য 0.7, বায়ুর জন্য 0.5), পরিবেশ সহগ হিসাবে K₂ (বায়ুমণ্ডলের জন্য 1.0, বায়ুমণ্ডলের জন্য 0,8}{9} এবং উচ্চ চাপের জন্য 0.6}), K₃ নিয়ন্ত্রণ সহগ হিসাবে (PID এর জন্য 1.0, চালু-বন্ধের জন্য 0.8)। তাপ ভারসাম্য যাচাইকরণ নিশ্চিত করে ψ এর চেয়ে কম বা সমান (h × (T_s - T_f) + εσ(T_s⁴ - T_f⁴)), যেখানে h হল পরিবাহী তাপ স্থানান্তর সহগ, T_s পৃষ্ঠের তাপমাত্রা, T_f মাঝারি তাপমাত্রা, ε নির্গমন, এবং{3} স্টেটম্যান কনভেক্টিভিটি।
শিল্পের মান অনুযায়ী যেমন IEC 60335: বিস্ফোরক এলাকায় স্বাভাবিকের 50-70%; শুকনো গরম করার জন্য 3 W/cm² এর বেশি নয়; পানিতে 15 W/cm²; এবং তেলে 7 W/cm²।
নির্দিষ্ট ব্যবহারের জন্য, ট্রানজিটরি হিটিং, যা চক্র সময়ের 30% এর মধ্যে সীমাবদ্ধ এবং অতিরিক্ত তাপমাত্রা সুরক্ষা প্রদান করে, সংক্ষিপ্ত সময়ের জন্য 1.5-2 গুণ সাধারণ ঘনত্বের অনুমতি দেয়। 8 ওয়াট/সেমি² এর কম বা সমান পানি এবং 4 ওয়াট/সেমি² এর কম বা সমান তেলের জন্য 0.3 মি/সেকেন্ডের কম প্রবাহ হারে আলোড়ন বা সঞ্চালন প্রয়োজন। মাল্টি-সেগমেন্ট আর্কিটেকচার এবং পিআইডি অ্যালগরিদম ব্যবহার করে, 1 ডিগ্রির কম ওঠানামা সহ উচ্চ-নির্ভুলতা নিয়ন্ত্রণ গণনা করা মানের 70% এ হ্রাস করা হয়।
স্টেজড ডিজাইন যা হটস্পট প্রতিরোধ করার জন্য স্বাধীন অংশগুলির মধ্যে শক্তি বিতরণ করে, স্যান্ডব্লাস্টিং বা আবরণের মতো পৃষ্ঠের চিকিত্সা যা অনুমোদিত ঘনত্ব 5-10% বৃদ্ধি করে, বাস্তব-সময় প্রতিক্রিয়ার জন্য থার্মোকল দিয়ে তাপমাত্রা পর্যবেক্ষণ, অভিন্ন মিডিয়া প্যাসেজের জন্য ফ্লো গাইডের মাধ্যমে তরল গতিশীলতার উন্নতি} এবং ক্রিটিকাল সেট আপ এন{{3} কমিয়ে দেয় একক-টিউবের ঘনত্ব ২০% দ্বারা কিছু অপ্টিমাইজেশান সুপারিশ।
স্টেইনলেস স্টীল কার্টিজ হিটারগুলি শক্তির ঘনত্বের বৈজ্ঞানিক সংকল্পের মাধ্যমে সরঞ্জামের দীর্ঘায়ুর সাথে গরম করার গতির সাথে মিল রেখে দীর্ঘ সময়ের জন্য নিরাপদে এবং কার্যকরভাবে কাজ করতে পারে। বাস্তবে, পুঙ্খানুপুঙ্খ মনিটরিং সিস্টেম সেট আপ করুন এবং সেটিংস চেক করতে পাইলট টেস্টিং ব্যবহার করুন।
