Pan fydd y Rhewgell yn Rhoi'r Gorau i Weithio - Ac Ni fydd y Gwresogydd yn Dechrau
Cyfleuster storio oer yng nghanol y gaeaf. Mae'r tymheredd y tu allan eisoes yn greulon, ond y tu mewn i'r siambr cryogenig, mae'n fath gwahanol o oerfel yn gyfan gwbl - minws 60 gradd Celsius neu'n is. Mae'r tîm cynnal a chadw yn cael galwad: mae llinell nitrogen wedi rhewi, ac ni fydd yr elfennau gwresogi yn troi ymlaen. Mae gwresogyddion cetris safonol, y math sy'n gweithio'n berffaith iawn mewn amgylchedd ffatri cynnes, yn gwbl ddiwerth. Maent naill ai'n gwrthod dechrau neu'n llosgi allan yr eiliad y cymhwysir pŵer.
Mae'r senario hwn yn digwydd yn amlach nag y mae'r rhan fwyaf o bobl yn ei sylweddoli. Nid y broblem yw bod y gwresogydd wedi'i wneud yn wael. Y broblem yw diffyg cyfatebiaeth sylfaenol rhwng yr hyn y cynlluniwyd y gwresogydd ar ei gyfer a'r hyn y gofynnir iddo ei wneud mewn gwirionedd.
Mae gwresogydd cetris, a elwir hefyd yn tiwb gwresogi trydan un pen, yn elfen wresogi silindrog sy'n ffitio i mewn i dwll wedi'i ddrilio yn y deunydd sy'n cael ei gynhesu. O dan amodau arferol, mae'r dyfeisiau hyn yn hynod ddibynadwy. Ond pan fydd y tymheredd amgylchynol yn gostwng i minws 60 gradd ac is, mae dyluniadau cyffredin yn dechrau methu mewn ffyrdd rhagweladwy.
Beth sy'n mynd o'i le mewn gwirionedd ar minws 60 gradd?
Cyfangiad thermol yw'r tramgwyddwr cyntaf. Pan fydd metel yn oeri, mae'n crebachu. Mae gwain dur di-staen 304, sy'n gweithio'n iawn ar gyfer y rhan fwyaf o dasgau gwresogi diwydiannol, yn mynd yn frau ar dymheredd cryogenig. Mae crebachiad y wain, yr inswleiddiad y tu mewn, a'r wifren gwrthiant i gyd yn digwydd ar gyfraddau gwahanol. Mae hyn yn creu pwysau mewnol na all cystrawennau safonol eu trin.
Yna mae problem lleithder. Mae unrhyw anwedd dŵr sy'n cael ei ddal y tu mewn i'r gwresogydd wrth weithgynhyrchu - neu unrhyw leithder sy'n llifo heibio i forloi annigonol - yn rhewi ac yn ehangu. Gall yr ehangiad hwn hollti'r inswleiddiad neu dorri ynysu trydanol. Efallai y bydd y gwresogydd yn pasio pob prawf rheoli ansawdd ar dymheredd ystafell ac yn dal i fethu'n drychinebus yn y maes.
Yn ôl profiad, mae ymddygiad cychwyn oer y wifren gwrthiant yn ychwanegu haen arall o gymhlethdod. Mae gan aloion cromiwm nicel, y deunydd safonol ar gyfer elfennau gwresogi, ymwrthedd trydanol is pan fyddant yn oer. Gallai gwresogydd sy'n tynnu 10 amp ar dymheredd ystafell dynnu 11 neu 12 amp yn ystod y cychwyn cychwynnol mewn amgylchedd minws 60 gradd. Gall yr ymchwydd hwn dorri baglu neu niweidio systemau rheoli nad oeddent wedi'u cynllunio ar ei gyfer.
Yr ateb peirianyddol
Mae gwresogyddion cetris tymheredd isel iawn yn mynd i'r afael â'r materion hyn trwy ddewisiadau defnydd bwriadol a dulliau adeiladu. Yn lle dur gwrthstaen safonol 304, mae'r unedau hyn yn defnyddio graddau austenitig fel 316 neu 321, sy'n cynnal hydwythedd ar dymheredd isel. Ar gyfer y cymwysiadau mwyaf heriol, aloion cyfres Inconel 600 neu 800 yw'r dewis a ffefrir - gallant drin beicio thermol o lefelau cryogenig i 500 gradd Celsius heb golli cyfanrwydd strwythurol.
Mae'r inswleiddio mewnol hefyd yn cael sylw arbennig. Mae magnesiwm ocsid dwysedd uchel yn cael ei gywasgu gan ddefnyddio dulliau adeiladu swaged sy'n dileu bylchau lle gallai anwedd ffurfio. Mae selio hermetig â gwydr i -strwythurau metel neu seramig yn cadw lleithder allan yn barhaol.
Nid dim ond uned safonol gyda label gwahanol yw gwresogydd cetris sydd wedi'i gynllunio ar gyfer gwasanaeth 60 gradd. Mae'n ddarn o offer sylfaenol wahanol, wedi'i adeiladu o'r gwaelod i fyny i drin amodau a fyddai'n dinistrio elfennau gwresogi cyffredin.
Beth i chwilio amdano wrth nodi
Wrth werthuso gwresogyddion cetris ar gyfer cymwysiadau oer eithafol, rhowch sylw i'r fanyleb deunydd gwain. Os nad yw'r daflen ddata yn nodi perfformiad tymheredd isel yn benodol, cymerwch yn ganiataol nad yw'r gwresogydd yn addas. Chwiliwch am werthoedd gwrthiant inswleiddio wedi'u dogfennu - mewn amodau oer, dylai darlleniadau aros yn uwch na 500 MΩ. Mae unrhyw ostyngiad sylweddol yn dynodi bod lleithder yn mynd i mewn neu'n chwalu ynysu.
Mae'r dwysedd wat hefyd yn adrodd stori. Mae gwresogyddion cetris safonol yn aml yn rhedeg ar 30–50 W/cm², ond mae unedau â sgôr cryogenig fel arfer yn gweithredu ar 5–15 W/cm². Y dwysedd is hwn yw pris dibynadwyedd mewn amodau eithafol.
Mae deall yr egwyddorion hyn yn gwneud gwahaniaeth rhwng offer sy'n gweithio pan fo'i angen fwyaf a chyfarpar sy'n methu ar yr eiliad waethaf posibl.
