Mewn cymwysiadau gwresogi diwydiannol, lle mae dwysedd pŵer-y pŵer fesul uned arwynebedd arwyneb, a fynegir fel arfer yn W/cm²-yn baramedr dylunio a gweithredu hanfodol, mae gwresogyddion cetris dur gwrthstaen yn rhannau hanfodol. Mae nifer o broblemau technegol a risgiau diogelwch yn codi pan fydd dwysedd pŵer wedi'i osod yn rhy uchel.
Diraddio perfformiad deunydd yn deillio o ddwysedd pŵer gormodol. Mae tymheredd wyneb y gwresogydd yn codi'n sylweddol o ganlyniad, gan ragori ar derfynau tymheredd y deunydd. Mae'r tymheredd gweithio hirdymor a awgrymir ar gyfer dur gwrthstaen 304 a 316 yn llai na 800 gradd a 850 gradd, yn y drefn honno. Gostyngir effeithlonrwydd trosglwyddo gwres pan eir y tu hwnt i'r terfynau hyn oherwydd bod ocsidiad arwyneb yn cael ei gyflymu a bod haenau ocsid trwchus yn cael eu ffurfio. Yn ogystal, mae'n lleihau cryfder mecanyddol, gan achosi anffurfiad ymgripiad, yn cynyddu'r perygl o rydu rhyng-gronynnog, yn enwedig mewn lleoliadau sy'n cynnwys clorid, a gall arwain at doddi lleol, gan ffurfio mannau problemus.
O dan ddwysedd pŵer uchel, mae'r wifren wresogi fewnol yn methu'n gynamserol. Rhagorir ar dymheredd gweithredu'r wifren, sy'n cyflymu ocsidiad ac yn lleihau ei oes yn sylweddol. Mae microcracks yn cael eu hachosi gan amrywiadau yng nghyfernodau ehangu thermol y gwifren a'r llenwad magnesiwm ocsid. Mae datblygiad grawn gwifren yn newid ymwrthedd ar dymheredd uchel, sy'n effeithio ar effeithlonrwydd gwresogi. Gall ewtecteg sy'n toddi'n isel ddatblygu mewn gosodiadau sy'n cynnwys sylffwr, gan arwain at "erydiad thermol."
Mae dwysedd pŵer gormodol yn achosi carbonization a baeddu wrth wresogi cyfrwng hylifol. Mae cyfryngau organig ar wal y tiwb yn cael eu torri i lawr gan orboethi lleol, gan greu haenau golosg ynysu sy'n gwaethygu mannau problemus. Gall berwi lleol ddeillio o barthau marw llif mewn hylifau â gludedd uchel. Gall tymereddau uchel achosi i olewau mwynol bolymeru i mewn i geliau.
Yn ogystal, mae risgiau diogelwch: gallai arwynebau rhy boeth danio nwyddau hylosg cyfagos, gallai morloi fethu oherwydd ehangiad thermol cyflym, a gallai'r gwresogydd ddod yn ffynhonnell danio mewn sefyllfaoedd ffrwydrol. Gallai system drydanol dorri i lawr o ganlyniad i bigau pŵer annisgwyl.
Yn baradocsaidd, mae effeithlonrwydd system yn lleihau. Mae'n ymddangos bod dwysedd uwch yn cyflymu gwresogi, ond mae hefyd yn achosi mwy o golli gwres trwy ddarfudiad ac ymbelydredd, mae angen systemau rheoli tymheredd mwy i osgoi gorboethi, cynyddu amledd cychwyn-stopio, byrhau'r oes yn gyffredinol, a chynyddu costau rhedeg gydag effeithlonrwydd ynni is.
Rhaid ystyried nodweddion materol, amodau gweithredu, cyfryngau gwresogi, a gofynion cymhwyso wrth bennu ystodau dwysedd pŵer priodol.
Gradd dur di-staen yw un o'r prif ffactorau sy'n cyfrannu: mae 304 yn awgrymu dim mwy na 5 W / cm², mae 316 yn caniatáu 6-7 W / cm² oherwydd gwell ymwrthedd cyrydiad molybdenwm, a gall 310S gyrraedd 8-10 W / cm² ar gyfer cymhwyso tymheredd uchel. Mae'r math o gyfrwng gwresogi yn bwysig: dŵr ar 10-15 W/cm² (gyda llif digonol), olew ar 4-8 W/cm² (wedi'i addasu ar gyfer pwynt fflach), gwresogi aer ar 3-5 W/cm² (yn dibynnu ar lif aer), a halwynau tawdd ar 5-10 W/cm² (ynghylch cyrydoledd). Amodau amgylcheddol: mae cyfyngiadau pwysedd uchel yn ystyried cryfder mecanyddol, mae gwactod yn gofyn am ostyngiadau o 30-50% oherwydd afradu gwres annigonol, mae gwasgedd atmosfferig yn caniatáu ar gyfer mân gynnydd, ac mae angen gostyngiadau o 20-30% mewn sefyllfaoedd cyrydol.
Mae dulliau cyfrifo yn dechrau gyda'r fformiwla sylfaenol: dwysedd pŵer (ψ)=P / (π × D × L), lle mae P yn cael ei raddio pŵer (W), D yw diamedr allanol (cm), a L yw hyd gwresogi (cm). Mae cywiriadau empirig yn berthnasol: dwysedd caniataol=gwerth sylfaen × K₁ × K₂ × K₃, gyda K₁ fel cyfernod canolig (1.0 ar gyfer dŵr, 0.7 ar gyfer olew, 0.5 ar gyfer aer), K₂ fel cyfernod amgylchedd (1.0 ar gyfer atmosfferig, 0.6 ar gyfer rheoli gwactod), {0.6 ar gyfer rheoli gwactod), {0.6} a rheoli gwactod uchel, {₂} cyfernod (1.0 ar gyfer PID, 0.8 ar gyfer ymlaen-i ffwrdd). Mae dilysu cydbwysedd gwres yn sicrhau ψ Llai na neu'n hafal i (h × (T_s - T_f) + εσ(T_s⁴ - T_f⁴)), lle mae h yn gyfernod trosglwyddo gwres darfudol, tymheredd arwyneb T_s, tymheredd canolig T_f, ε allyriad, a ε Stefan {3} Stefan.
Yn ôl safonau diwydiant megis IEC 60335: 50-70% o'r arferol mewn ardaloedd ffrwydrol; dim mwy na 3 W/cm² ar gyfer gwresogi sych; 15 W/cm² mewn dŵr; a 7 W/cm² mewn olew.
Ar gyfer defnyddiau penodol, mae gwresogi dros dro, sy'n gyfyngedig i 30% o amser beicio ac yn darparu amddiffyniad gor-dymheredd, yn caniatáu 1.5-2 gwaith o ddwysedd nodweddiadol am gyfnod byr. Mae angen i ddŵr sy'n Llai na neu'n hafal i 8 W/cm² ac olew ar Llai na neu'n hafal i 4 W/cm² gael ei droi neu ei gylchredeg ar gyfraddau llif isel o lai na 0.3 m/s. Gan ddefnyddio saernïaeth aml-segment ac algorithmau PID, mae rheolaeth fanwl uchel gydag amrywiadau o lai nag 1 gradd yn cael ei ostwng i 70% o'r gwerth a gyfrifwyd.
Mae dyluniadau fesul cam sy'n dosbarthu pŵer ymhlith segmentau annibynnol i atal mannau problemus, triniaethau arwyneb fel sgwrio â thywod neu gaenau sy'n cynyddu dwysedd caniataol 5–10%, monitro tymheredd gyda thermocyplau ar gyfer adborth amser real, gwelliannau i ddeinameg hylif trwy ganllawiau llif ar gyfer llwybr cyfryngau unffurf, a diswyddiad N+1 mewn gosodiadau critigol sy'n lleihau dwysedd sengl trwy optimeiddio trwy Tube.
Gall gwresogyddion cetris dur di-staen weithredu'n ddiogel ac yn effeithiol dros gyfnod estynedig o amser trwy baru cyflymder gwresogi â hirhoedledd offer trwy benderfyniad gwyddonol ar ddwysedd pŵer. Mewn gwirionedd, sefydlwch systemau monitro trylwyr a defnyddiwch brofion peilot i wirio gosodiadau.
