Pam Mae Gwresogydd PFA gyda Chraidd Metel Weithiau'n Arddangos Arteffactau 'Cylch Poeth' yn y Mannau o Gymorth Gwifrau Mewnol?

Weithiau, mae gwresogyddion PFA gyda creiddiau metel mewnol (Incoloy, titaniwm neu ddur di-staen) yn creu arteffactau "cylch poeth" -bandiau cylchedd ar yr wyneb PFA sy'n amlwg yn boethach, yn afliwiedig neu'n raddfa. Dangosir presenoldeb y cylchoedd hyn yn y lleoliadau lle mae'r wifren wresogi fewnol yn cael ei chynnal gan wahanwyr ceramig, wasieri mica neu fracedi metel o fewn y craidd. Ar bob pwynt cynnal mae llwybr dargludedd thermol o'r wifren wresogi i'r wain allanol yn cael ei newid. Gallai'r deunydd cymorth fod â dargludedd thermol llai na'r inswleiddiad magnesiwm ocsid (MgO) o'i amgylch, gan achosi man poeth lleol. Fel arall, gall y gefnogaeth ymgorffori'r MgO, gan leihau ei effeithlonrwydd insiwleiddio. Y canlyniad yw cylch o fflwcs gwres cynyddol, sy'n cynyddu tymheredd arwyneb PFA 10-30 gradd yn y lleoliad echelinol hwnnw. Dros amser, mae'r modrwyau wedi'u gwresogi yn diraddio'r PFA yn lleol, gan achosi graddio a chracio. Mae arteffactau yn arbennig o amlwg mewn gwresogyddion sy'n beicio ymlaen/diffodd yn aml (blinder thermol) ac mewn hylifau sy'n ffurfio - maint.

Amhariad llif gwres mewn mannau cynnal
Mae'r wifren ymwrthedd mewn gwresogydd PFA safonol wedi'i ymgorffori mewn powdr magnesiwm ocsid (MgO) o fewn y craidd metel. Mae'r MgO yn ynysydd trydanol ac mae ganddo ddargludedd thermol da (≈ 2–5 W/m·K). Mae gwahanwyr ceramig neu wasieri mica bob hyn a hyn (bob 50-200 mm) yn canoli'r wifren a'i hatal rhag taro'r wal graidd. Mae dargludedd thermol y deunyddiau cynnal hyn yn waeth na MgO o 1-2 W/m·K (ceramig) neu 0.2-0.5 W/m·K (mica). Mae'r dargludedd thermol is yn y man cynnal yn achosi tagfa: mae gwres o'r wifren yn symud yn arafach trwy'r gefnogaeth ac mae tymheredd y wifren yn codi'n lleol. Mae'r tymheredd gwifren cynyddol yn cynyddu'r fflwcs gwres i lawr yr afon ac yn cynhyrchu cylch o dymheredd uwch ar y wain allanol. Mae delweddau isgoch o wresogyddion PFA sy'n gweithio yn dangos brigau tymheredd mewn mannau cymorth sydd 5-15 gradd C uwchlaw'r cefndir.

Mewn rhai dyluniadau mae'r pwynt cymorth yn cywasgu'r powdr MgO, gan leihau ei fandylledd a newid ei nodweddion thermol. Gall cywasgu gynyddu dargludedd MgO (da). Ond mae'r cywasgu yn rhoi straen mecanyddol ar y craidd a gallai ystumio'r wain PFA.

Llofnodion Modrwy Poeth a Darganfod
Math o wresogydd Deunydd Cefnogi Bylchau (mm) ΔT nodweddiadol ar y Cylch (gradd) Arteffact Gweladwy Amser i Lliw Arfau Gweladwy (awr @ 90 gradd dŵr)
Gwahanydd seramig diwydiannol safonol 100 8-15 Melyn golau, cylch gwan 2,000-4,000
Golchwr Mica diwydiannol safonol 150 5–104,000–6,000 Ychydig yn weladwy
High power density (>5 W/cm 2 ) Ceramig 80 15-30 Modrwy dywyll unigryw 500-1,500
Dwysedd pŵer isel (<2.5 W/cm2) Mica 200 2–5Invisible >10,000
cefnogaeth wedi'i hadeiladu'n wael (cefnogaeth wedi'i cham-alinio)Ceramig v 20-40Ring, pothellu Difrifol 100–500
Thermal equaliser (copper sleeve)Any Any 2-8 Minimal >10,000
Dŵr Caled (Dŵr ar Raddfa Fawr) Ceramig 100 ΔT yn cynyddu gyda dyddodiad ar raddfa 500–1,000 (graddfa'n cyflymu) Cylch gwyn @ lleoliad y raddfa
Pam fod Modrwyau Poeth yn Methu
Nid yw'r cylch poeth ei hun yn fethiant, ond mae'n cyflymu tri mecanwaith methiant:

Graddfa leol: Mae'n well gan raddfa waddodi ar y cylch wedi'i gynhesu mewn dŵr caled. Mae'r haen raddfa (gwyn, calchog) yn inswleiddio'r gwresogydd ac yn cynyddu'r tymheredd ymhellach. Band gwyn o raddfa yw'r fodrwy. Gall y raddfa fod yn 1-2mm o drwch mewn misoedd gan greu man poeth hunangynhaliol.

Blinder thermol: Mae ardal y cylch yn gweld mwy o straen ar bob cylch ar / oddi ar y cylch na gweddill y gwresogydd. Mae craciau'n dechrau ffurfio yn y cylch ar ôl 2,000–5,000 o gylchredau (yn erbyn. 10,000+ cylchoedd mewn mannau eraill).

cyflymiad treiddiad: Mae tymheredd cynyddol y cylch yn achosi treiddiad uwch o ddŵr ac asidau trwy'r PFA. Mae hyn yn arwain at gyrydiad cyflym y craidd metel o dan y cylch, gan achosi diffyg tir cynamserol.

Bydd gan wresogydd sy'n methu nodweddiadol grac cylchedd neu bothell wrth y cylch wedi'i gynhesu. Efallai y bydd gweddill y gwresogydd yn ymddangos heb ei ddifrodi a fyddai'n dynodi diffyg gweithgynhyrchu. Fodd bynnag, y rheswm sylfaenol yw'r pwynt cymorth mewnol.

Gwelliannau Dylunio a Lliniaru
Ar gyfer lleihau arteffactau cylch poeth:

Defnyddiwch gynheiliaid mica yn hytrach na seramig: Mae gan Mica ddiffyg cyfatebiaeth is mewn dargludedd gwres â MgO ac mae'n lleihau ΔT 50%. Mae Mica hefyd yn deneuach (0.5–1 mm yn erbyn. 3–5 mm ar gyfer cerameg), sy'n lleihau hyd echelinol yr aflonyddwch.

Cynyddu pellter cymorth Mae cynyddu'r gofod cynnal (150-200 mm yn erbyn 50-100 mm) yn lleihau nifer y cylchoedd fesul gwresogydd. Llai o gylchoedd, llai o bwyntiau o fethiant.

Ychwanegu cyfartalwr thermol: Mae llawes copr neu alwminiwm tenau (0.5 mm) uwchben y craidd metel (o dan y PFA) yn dosbarthu gwres i'r cyfeiriad echelinol, gyda'r nos allan gwahaniaethau tymheredd. Mae'r llawes yn 10-20% yn fwy, ond yn cael gwared ar gylchoedd poeth.

Dwysedd wat is: Ar lai na neu'n hafal i 3 W/cm 2 bydd gennych chi bigyn tymheredd llai absoliwt mewn unrhyw le a bydd cylchoedd poeth yn llai amlwg.

Gwifren wedi'i throelli'n helically heb gynheiliaid penodol: Mae coil gwifren rhai gwresogyddion yn hunan-gynhaliol (yn cyffwrdd â'r craidd ar ei hyd). Nid oes gan y dyluniadau hyn unrhyw bwyntiau cymorth, ac felly dim cylchoedd poeth. Ond mae'r cyswllt craidd gwifren yn achosi problemau thermol pellach (gall mannau poeth ddatblygu yn y lleoliadau cyswllt).

Enghraifft Maes
Defnyddiwyd gwresogyddion PFA gyda chynheiliaid ceramig mewn tanc platio dŵr caled (300 ppm CaCO₃, 80 gradd) gyda bylchau o 75 mm. Ar ôl 6 mis datgelodd gwresogyddion fodrwyau graddfa wen glir gyda bylchiad o 75 mm. Cafodd y raddfa ei dileu trwy ddiraddio ond dychwelodd y modrwyau mewn llai na 2 fis. Bywyd gwresogydd 12-18 mis. Troswyd y gwaith yn wresogyddion gyda chynheiliaid mica â bylchiad o 150 mm a chydraddyddion thermol copr. Gostyngwyd y graddfeydd o 3 mis i 12 mis, cynyddodd oes y gwresogydd i 5+ o flynyddoedd, ac ni welwyd unrhyw gylchoedd descaling.

Casgliad: Mae modrwyau poeth yn arteffactau o bwyntiau cymorth mewnolMae'r arteffactau "cylch poeth" ar wresogyddion PFA yn cael eu creu gan bwyntiau cymorth mewnol (gwahanwyr ceramig, wasieri mica) sy'n tarfu ar drosglwyddo gwres o'r wifren gwrthiant. Mae dargludedd thermol is y deunydd cymorth yn arwain at ardal boeth leol (ΔT=5-30 gradd) sy'n achosi graddio cyflymach, blinder thermol a threiddiad. Mae modrwyau poeth yn ymddangos fel bandiau amgylchiadol o afliwiad neu raddfa. I liniaru, nodwch ategion mica, cynyddu'r bylchau rhwng y cymorth, ychwanegu llawes cyfartalwr thermol, neu ddefnyddio dyluniad gwifren hunangynhaliol. Mae'r effaith cylch poeth yn arbennig o ddrwg i hylifau sy'n ffurfio graddfeydd. Os gwelwch fodrwyau yn eich gwresogydd, y broblem yw'r cynheiliaid mewnol. msgstr "Ail-gynllunio neu farw'n iau." Gallwch ddewis.