Ilma- ja kaasulämmitys patruunalämmittimillä

Lämmityskaasut eroavat kiinteiden aineiden tai nesteiden lämmittämisestä, koska kaasuilla on alhainen lämmönjohtavuus ja tiheys. Patruunalämmittimet on suunniteltu toimimaan tämän tyyppisissä sovelluksissa ottaen huomioon kaasujen erityinen lämmönsiirtotapa.

Luonnolliset konvektiosovellukset, kuten kotelot, kaapit ja ympäristökammiot, riippuvat kelluvuuden{0}}ohjatusta virtauksesta. Kiinteään lämmitykseen verrattuna maksimiwattitiheydet putoavat paljon, yleensä 5–15 W/in², riippuen huoneen lämpötilasta ja halutusta vaipan lämpötilasta. Kun tiheys on liian korkea, vaippa on liian kuuma, koska ilma ei pysty kuljettamaan lämpöä pois tarpeeksi nopeasti. Heijastavien suojusten sijoittaminen lämmittimien taakse saa ne toimimaan paremmin vähentämällä säteilyhäviöitä ympäröivään rakenteeseen.

Pakotettu konvektio saa asiat toimimaan paljon paremmin. Ilman nopeus muuttaa sitä, kuinka hyvin lämpöä voidaan siirtää. Jos esimerkiksi nopeus kaksinkertaistuu, myös käytettävä wattitiheys kaksinkertaistuu. Suuremmat tehotiheydet ja nopeampi lämmitys ovat mahdollisia puhallinjärjestelmillä, kanavavirtauksella tai tuuletinkierrolla. Mutta nopeus ei saa koskaan laskea alle tietyn tason; jos ilmavirtaus pysähtyy, laite ylikuumenee heti, jopa alhaisella wattitiheydellä.

Vaipan lämpötilan ja wattitiheyden välinen suhde noudattaa tunnettuja käyriä eri ilmavirtausolosuhteissa. Saadaksesi vaipan lämpötilan jopa 1400 asteeseen F, tarvitset noin 25 W/in² 70 asteessa F luonnollisella konvektiolla. Pakotetun ilmavirran nopeudella 500 jalkaa minuutissa sama vaipan lämpötila päästää läpi 60 W/in². Nämä liitännät auttavat luomaan turvajärjestelmiä ja eritelmiä.

Kun lämmittimiä on useita, sinun on mietittävä, kuinka kaukana toisistaan ​​niiden tulisi olla. Kun patruunat asetetaan lähemmäs kuin yksi ympyrä toisistaan, kunkin on vaikeampaa päästä eroon lämmöstä. Alennuskertoimet ovat voimassa, mikä tarkoittaa yleensä 5 %:n pudotusta tiiviissä välissä ja 15 %:n pudotusta, kun heijastimet ovat paikallaan. Jotta keskivyöhykkeet eivät kuumene liikaa, ryhmän suunnittelussa on otettava nämä vuorovaikutukset huomioon.

Ilman lämmittämisessä turvajärjestelmät ovat erittäin tärkeitä. Ilmavirtausta osoittavat kytkimet estävät virran siirtymisen laitteeseen, jos virtaus ei riitä. Korkean-lämpötilan rajakytkimet estävät itsenäisiä sammutuksia vastaan. Aika-viivelogiikka varmistaa, että virtaus muodostuu ennen lämmitystä ja jatkuu sammutuksen jälkeen lämmittimien jäähdyttämiseksi. Kun lämmittimet toimivat seisovassa ilmassa, ne voivat aiheuttaa katastrofaalisia vikoja. Nämä lukitukset estävät sitä tapahtumasta.

Ilmalämmityssovellukset käyttävät halkaisijaltaan -suurten patruunalämmittimien valtavaa pinta-alaa. Suuremmat halkaisijat tarjoavat rajakerrokselle enemmän tilaa siirtää lämpöä, mikä tekee niistä tehokkaampia kuin pienempien lämmittimien ryhmät. Mutta suurempi absoluuttinen teho tarkoittaa, että ilmavirtaus on tarkastettava huolellisesti ja turvajärjestelmät on suunniteltava huolellisesti.

Saastumisongelmat vaikuttavat ilmalämmityssovelluksiin. Ilmavirran hiukkaset voivat kuluttaa lämmittimen pintoja tai jättää jälkeensä eristäviä kerroksia. Kun paineilmajärjestelmät vapauttavat öljysumua, se muuttuu hiileksi lämmitetyissä vaipaissa. Epäpuhtaissa paikoissa lämmittimiä edeltävät suodattimet ja erottimet pidentävät niiden käyttöikää.

Erilaiset ilmalämmityssovellukset tarvitsevat räätälöityä suunnittelua toimiakseen hyvin oikeiden virtausolosuhteiden, lämpötilatarpeiden, turvallisuusnormien ja ympäristömuuttujien kanssa.