Watt Density - Txoj Cai Sib Nqus Hauv Ib Lub Hwj Chim Lub Cev

Ntau tus neeg hauv thaj chaw ua cua sov xav tias ntau lub zog ib txwm txhais tau tias kev ua tau zoo dua. Cov wattage siab dua txhais tau tias cua sov sai dua, tsawg lub voj voog, thiab ua haujlwm ntau dua. Qhov no tsuas yog muaj tseeb yog tias cov cua sov tuaj yeem tawm ntawm lub caij sai li sai tau. Thaum tshav kub hloov mus qeeb dua li tiam, lub tshuab cua sov cartridge raug kev txom nyem, feem ntau ua rau muaj kev puas tsuaj loj. Watt ceev yog tus yam ntxwv tseem ceeb tshaj plaws uas txiav txim siab seb lub tsev puas yuav kav ntev xyoo lossis hlawv tawm hauv ib lub lis piam.

Lub tshuab hluav taws xob cartridge yog qhov tseem ceeb yog qhov ua tau zoo ntawm - cov cua sov ua haujlwm uas tau muab nyem rau hauv me me, cylindrical zoo li. Watt ceev, uas yog ntsuas nyob rau hauv watts ib square centimeter (W / cm²) los yog watts ib square inch (W / in²) ntawm sheath deg cheeb tsam, qhia koj yuav ua li cas nyuaj lub rhaub ua hauj lwm:
watt ceev (W / cm²)=Tag nrho wattage / (π × inch (cm) × rhuab ntev (cm))

Hauv imperial, W / in² sib npaug watts ÷ [π × txoj kab uas hla (hauv) × rhuab ntev (hauv)]. Qhov kev ntsuas no ncaj qha cuam tshuam qhov kub ntawm qhov sib txawv ntawm cov xaim sab hauv thiab sab nraud, thiab tom qab ntawd nruab nrab ntawm lub plhaub thiab cov pwm lossis cov xov xwm nyob ib puag ncig nws.

Rau ntau yam kev siv, xws li cua sov sealing tuav, ntim platens, lossis pwm uas tsis kub dhau, watt ntom ntawm 15-25 W / cm² (≈100–160 W / in²) muaj kev nyab xeeb thiab xis nyob ntev li ntev tau muaj cua sov txaus. Nyob rau hauv cov xwm txheej no, lub plhaub saum npoo tsuas yog 50-100℃kub dua li pwm kub, uas ua rau cov nickel-chromium hlau nyob deb ntawm nws qhov pib oxidation (uas feem ntau yog 900-1000℃). Tab sis thaum tsim qauv hu rau qhov kub siab heev hauv qhov chaw me me, xws li kub- lub taub hau khiav, nyias- phab ntsa tuag, lossis siab - cua kub ceev, watt ceev tuaj yeem mus txog 30–50 W / cm² (200–320 W / in²) lossis ntau dua. Nyob rau ntawm qhov kub thiab txias, txawm tias me me uas ua rau cov cua sov hloov mus qeeb tuaj yeem ua rau tuag taus.

Qhov haum ntawm lub tshuab rhaub cartridge thiab lub qhov nws nkag mus yog ib qho tseem ceeb raws li qhov ntsuas wattage. Lub tshuab cua sov uas tuaj yeem tswj tau 600V thiab ntau lub watts yuav tsum tau muab tso rau hauv ib lub bore uas tau raug machined kom zoo nrog qhov chaw me me heev -zoo kawg nkaus, 0.02–0.05 mm (0.001–0.002 nti) diametral sib txawv ntawm ambient kub. Qhov kev tiv thaiv nruj no cia thermal expansion nqaim qhov sib txawv yuav luag tag thaum lub tshuab khiav, uas ua rau nws yuav luag kov cov hlau rau hlau. Ib qho annular air gap yog ua thaum qhov haum yog xoob, txawm tias muaj 0.1 txog 0.2 hli ntawm qhov chaw nruab nrab ntawm ob qhov chaw. Cua lub thermal conductivity tsuas yog hais txog 0.026 W / m·K, uas yog qis dua cov cuab yeej hlau (kwv yees 25–50 W / m·K) lossis txhuas (kwv yees 237 W / m·K). Nyob ib ncig ntawm lub sheath, cua sov tau daig, uas nce qhov kub ntawm 200 mus rau 400℃saum toj no cov pwm kub. Lub stainless- steel sheath rusts sai, nplai, thiab tau thinner nyob rau sab nraud. Qhov kub ntawm cov hlau tsis muaj zog hauv lub cuab yeej mus ntau tshaj qhov tsim txwv, uas ua rau oxidation ceev, tawg oxide nplai, thiab thins cov hlau kom txog thaum nws tawg. Thaum cov neeg saib xyuas pom cov teeb meem no, lawv feem ntau hu lawv "cov khoom tsis zoo" thaum qhov teeb meem tiag tiag yog qhov tsis zoo thermal contact.

Rau cov ntawv thov uas muaj watt siab ceev, kev tsim kho swaged yog qhov yuav tsum tau ua. Thaum lub sij hawm tsim cov txheej txheem, lub tsev tso cua sov los ntawm precision tuag uas txo qis sab nraud txoj kab uas hla los ntawm 10-20%. Qhov no ua rau cov magnesium oxide (MgO) rwb thaiv tsev rau qhov ntom ntom ze ntawm cov ceramic (≈3.5–3.6 g / cm³). Qhov kev sib xyaw ua ke no tau tshem tawm cov kab noj hniav, ua kom cov thermal conductivity los ntawm cov hlau mus rau hauv sheath (feem ntau yog 30-50% ntau tshaj li cov coiled designs), thiab ua kom lub coil nyob rau hauv qhov chaw kom nws tsis co los yog nkees los ntawm tshav kub. Swaged heaters can safely handle watt densities that are two to three times higher than those of regular wrapped units while keeping the temperatures of the wires inside under control.

Cov khoom siv substrate kuj teeb tsa cov kev txwv ntawm kev nyab xeeb watt ntom. Aluminium muaj peev xwm lis 20 mus rau 40 W / cm² yam tsis muaj gradients ntau heev vim nws yog ib tug zoo conductor ntawm tshav kub. Cov cuab yeej steel (P20, H13) tuaj yeem ua 10-25 W / cm² yam tsis muaj teeb meem. Copper alloys yog nyob rau sab saum toj ntawm cov npe rau ntau qhov tshwj xeeb siv. Lub hom phiaj nyob rau hauv txhua qhov xwm txheej yog ua kom qhov kub thiab txias sib txawv ntawm cov ntaub qhwv thiab cov substrate qis, feem ntau ntawm 100 thiab 150 degree, yog li cov hlau nyob qis dua 900 degree. Mus rau saum cov npoo no ua rau thaj chaw kub, nthuav dav tsis sib xws, thiab hnav sai dua.

Qee txoj hauv kev zoo tshaj plaws kom sib npaug watt ntom ntom yog: - Ua ntej, txheeb xyuas seb koj xav tau pes tsawg watts los ntawm kev siv qhov loj, tshwj xeeb kub, kub nce, thiab lub sij hawm voj voog . - Xaiv ib txoj kab uas hla thiab rhuab ntev uas yuav ua rau koj mus rau lub hom phiaj ntom nyob rau hauv cov kev cai rau daim ntawv thov . - Qhia cov qhov uas tau raug reamed los yog sharpened 6 (R) thiab 6. nruj dua. - Siv lub siab- kub thermal compound los sau cov qhov khoob me me. - Rau siab- ntom, siab{10}}kub ua hauj lwm, siv swaged tsim nrog Incoloy 800 los yog 310S sheaths. - Siv thermal imaging thaum lub sij hawm ua hauj lwm kom paub tseeb tias qhov sib kis.

Lub watt ceev yog qhov tseem ceeb tshaj plaws kom sib npaug hauv lub tshuab cua sov. Yog tias nws qis dhau, nws yuav siv sij hawm ntev dua los ua kom sov, lub voj voog ntev dua, thiab kev siv hluav taws xob poob qis. Yog tias qhov kub thiab txias heev thiab lub dab dej kub tsis raug, lub caij yuav tawg los ntawm kev kub dhau thiab oxidising. Los ntawm kev ua raws li cov kev cai ntawm kev hloov hluav taws xob- sib piv watt ntom ntom rau substrate conductivity, ua kom nruj haum, thiab yuav tsum tau swaged precision- engineers tshem tawm cov kub kub, ua kom cov txheej txheem kub ruaj khov, thiab tig lub tshuab cua sov los ntawm cov khoom uas yuav tsum tau hloov ntau zaus mus rau hauv ntev -cov khoom muaj nqis uas txhawb kev txhim khu kev qha, ua tau zoo{6}.