A wattsűrűség figyelmen kívül hagyásának rejtett költsége a 120 fokos patronfűtés kiválasztásakor

Új patronos melegítő kerül be. Három hét múlva leáll. A gyártósor leáll. Valaki megrendeli a cserét, telepíti, és ugyanez megismétlődik. Ez a forgatókönyv mindenhol előfordul a gyárakban, és a kiváltó ok szinte mindig ugyanaz: a wattsűrűség soha nem volt része a kiválasztási beszélgetésnek.

A hagyományos, 120 fokos hőmérsékletű patronos fűtőberendezés rendkívül robusztus berendezés, ha helyesen van megadva. De ha figyelmen kívül hagyjuk a wattsűrűséget, még a legjobban-beépített fűtőelem is idő előtt meghibásodik. A wattsűrűség egyszerűen az egységnyi felületre disszipált teljesítmény mennyisége a fűtőpatron fűtött részén. A képlet egyszerű: a teljesítmény osztva (π × átmérő × fűtött hossz). Ezt az egyszerű számítást azonban gyakrabban hagyják ki, mint kellene.

Íme, mi történik, ha a wattsűrűség túl magas az alkalmazáshoz. A fűtőberendezés felületi hőmérséklete jóval a tervezett üzemi hőmérséklet fölé emelkedik. A belső ellenálláshuzal gyorsabban oxidálódik. A magnézium-oxid szigetelés tönkremegy. A hüvelyben forró pontok alakulnak ki. Végül a fűtőberendezés-gyakran a várható élettartamának töredéke alatt kiég.

A tapasztalatok szerint a legtöbb általános ipari alkalmazás 120 fokos hőmérsékleten teljesít a legjobban 5-7 W/cm² wattsűrűséggel. Ez a tartomány egyensúlyba hozza a gyors felmelegedést-a hosszú távú{5}}tartóssággal. A hatékony hővezető fémformák és -matricák esetében nagyobb sűrűség is elfogadható lehet, -6–15 W/cm² vagy több. A műanyagok, kompozitok vagy folyadékok esetében azonban a tartomány alsó határához közelebb maradva elkerülhető a helyi túlmelegedés és az anyagromlás.

Gyakori hiba, hogy pusztán az összteljesítmény alapján választanak ki egy fűtőpatront, anélkül, hogy figyelembe vennék, hogyan oszlik el ez a teljesítmény a felületen. Egy 1000 -wattos, 10 mm átmérőjű és 100 mm hosszúságú fűtőberendezés sokkal nagyobb wattsűrűséggel rendelkezik, mint egy 20 mm átmérőjű és 200 mm hosszú 1000 wattos fűtőelem. A kisebb fűtőtest sokkal melegebben fog működni a felületén – kis formaüreg esetén finoman, de katasztrofális egy nagy lemeznél, amely egyenletes hőelosztást igényel.

Egy másik tényező, amelyet figyelmen kívül hagynak, a fűtetlen "hideg" rész a vezetékkijárat közelében. A legtöbb egy-fejes kazettás fűtőelem fűtetlen tartománya 25–50 mm vagy több a terminál végén. Ha a wattsűrűséget az aktív fűtött hossz helyett a teljes hossz alapján számítjuk ki, félrevezetően alacsony számot kapunk, ami túlzottan-meghatározott fűtőelemhez vezet, amely túl melegen működik.

A melegítendő anyag is számít. A fém hatékonyan vezeti el a hőt a burkolattól, ami nagyobb wattsűrűséget tesz lehetővé. A műanyagok és kompozitok hővezető képessége alacsonyabb, ezért a wattsűrűséget csökkenteni kell, hogy megakadályozzuk a burkolat túlmelegedését. Folyadékba merülő alkalmazásoknál a nagy wattsűrűség a folyadék elszenesedését és felhalmozódását okozhatja a köpenyen, ami szigeteli a fűtőtestet és felgyorsítja a meghibásodást. Levegő melegítésekor a wattsűrűséget még alacsonyabban kell tartani, mert a levegő rossz hővezető.

A wattsűrűség kezdettől fogva történő meghatározása megakadályozza a problémák sorozatát. A fűtés a tervezett hőmérsékleten működik. A belső alkatrészek a biztonságos működési határokon belül maradnak. A burkolat hőmérséklete a környező anyag hőelnyelő képességéhez igazodik. Az eredmény egy hetek helyett évekig kitartó fűtőberendezés.

A megfelelő hagyományos hőmérsékletű, 120 fokos patronos fűtőelem kiválasztása nem a legnagyobb teljesítmény vagy a legalacsonyabb ár kiválasztását jelenti. Arról van szó, hogy a wattsűrűséget hozzá kell igazítani az alkalmazás speciális igényeihez. A különböző folyamatok, különböző anyagok és különböző működési környezetek eltérő megközelítést igényelnek. Az átgondolt, alkalmazás--specifikus kiválasztási folyamat pénzt takarít meg, csökkenti az állásidőt, és zökkenőmentesen fut a termelés.