Magnio oksido vaidmuo 10 000 mm ultra{2}}ilgos kasetės šildytuve

Kiekviename kasetiniame šildytuve yra baltų miltelių, kurie atrodo paprastai, tačiau atlieka du svarbius dalykus, kurie yra priešingi: užtikrina beveik tobulą elektros izoliaciją ir taip pat puikiai veikia kaip šilumos laidininkas. Medžiaga yra **magnio oksidas (MgO)**. Jo veikimas yra gana paprastas ir lengvai valdomas trumpiems šildytuvams (200–500 mm). Tačiau **itin ilgiems-vieno galo-kasetiniams šildytuvams, kurie yra 10 000 mm (10 metrų) ar ilgesni**, MgO reikalavimai tampa daug sudėtingesni ir svarbūs šildytuvo sėkmei ar nesėkmei.### Pagrindinės MgO savybės kasetiniuose šildytuvuose

MgO is chosen because it perfectly meets two needs that are at odds with each other: - **Electrical insulation**: High dielectric strength (usually >1000 V/mm, kai tinkamai sutankinta), kuri neleidžia srovei nutekėti tarp varžos laido ir metalinio apvalkalo. - **Šiluminis laidumas**: suspausto MgO šilumos laidumas yra **10–20 W/m·K** (atsižvelgiant į tankį ir temperatūrą), kuris yra daug geresnis nei oro (≈/0,0 K). Šis efektyvus šilumos kanalas neleidžia per aukštai vidinės varžos laido temperatūrai, net kai apvalkalas veikia 400–800 laipsnių.

Atsparumo viela greitai perkaistų, oksiduotųsi ir sugestų be aukštos{0}kokybės, tankiai sutankinto MgO.### Labai svarbus sutankinimo tankio ir vienodumo vaidmuo

Gamybos metu šildytuvo mazgas apkraunamas MgO milteliais, o po to atliekamas **pramušimas**, tai yra radialinio suspaudimo operacija, dėl kurios apvalkalo skersmuo sumažėja 20–40 %. Taip MgO suspaudžiamas iki norimo tankio (maždaug 2,8–3,2 g/cm³), biri milteliai paverčiami kieta, panašia į akmenį{5}}mase, kuri laiko varžos laidą ir padeda perduoti šilumą.
**Kas nutinka netinkamai sutankinus**: - **Sutankinant-**: paliekamos mažytės oro kišenės, kurios veikia kaip šiluminės kliūtys. Atsparumo laidas įkaista daug labiau nei apvalkalas, o tai pagreitina oksidaciją ir perdegimą. - **Per-sutankėjimas**: dėl to varžos laidas gali nutrūkti arba suspausti, pažeista keraminė šerdis arba apvalkale gali atsirasti įtrūkimų.

Naudojant įprastus įrankius, skirtus įprastam trumpam šildytuvui, lengva išgauti tolygų tankį. Tai tampa didele **10 000 mm ilgio šildytuvo** 10 000 mm ilgio šildytuvo** inžinerine problema. Ekstremaliame ilgyje gali keistis suspaudimo jėgos, todėl tankis gali būti netolygus. Pavyzdžiui, vidurys arba viršus gali būti laisvesnis, o apačia – tankesnė. Dėl šių skirtumų susidaro karštos ir šaltos zonos, kurios sumažina bendrą efektyvumą ir ilgaamžiškumą.

Kad tai ištaisytų, gamintojai naudoja: - ypač ilgas{1}}pagamintas plovimo lovas, kurios yra pagamintos konkrečiam tikslui (paprastai 12+ metrai). - plovimo procedūras, kurios atliekamos daugiau nei viename etape ar sekcijoje. - Pažangūs vibracijos-pagalbiniai užpildymo būdai, siekiant užtikrinti, kad milteliai būtų tolygiai paskirstyti; Priešas

MgO yra gana **higroskopiškas**, vadinasi, lengvai sugeria drėgmę iš aplinkinio oro. Net nedidelis vandens kiekis gali labai sumažinti jo dielektrinį stiprumą. Sauso šildytuvo izoliacijos varža gali būti didesnė nei 1000 MΩ, tačiau trumpą laiką veikiant drėgnam orui, jis gali sumažėti iki kelių MΩ ar mažiau. Tai gali sukelti įžeminimo gedimus, nuotėkio sroves ar net trumpuosius jungimus, kurie sukelia daug žalos.

Naudojant ypač ilgus 10 000 mm šildytuvus lauko, požeminio ar dirvožemio valymui, rizika yra žymiai didesnė, nes yra daugiau paviršiaus ir ilgesni vedimo takai. Drėgmė gali patekti per mažus apvalkalo trūkumus arba judėti išilgai švino laidų.
**Žingsniai, kaip tai sustabdyti**: - Gamybos metu hermetiškai užsandarinkite švino išėjimą ir sandarų antgalį. - Pakuotė, kuri išlaiko drėgmę naudojant sausiklį, kol bus sumontuota. - Prieš montuodami, kepkite šildytuvą 120–150 laipsnių temperatūroje 4–24 valandas (arba esant 50 % drėgmės), kad pašalintumėte 8 įtampą. lauke drėgnose vietose, paprašykite visiškai vazoninių arba epoksidinių{9}}sandarių galų.### MgO grynumas ir kaip jis veikia jo tarnavimo laiką

Ne visi MgO yra vienodi. Pramoniniam naudojimui skirtuose milteliuose paprastai yra priemaišų, tokių kaip geležies oksidas, kalcio oksidas, silicio dioksidas ir šarmai. Šios priemaišos: - Sumažinkite šilumos laidumą. - Esant aukštai temperatūrai, jis gali chemiškai reaguoti su nikelio-chromui atsparia viela, todėl ji gali tapti trapi arba sukelti vietinę koroziją. - Sumažinkite aukščiausią temperatūrą, kuriai esant saugu dirbti.

Itin gerai veikiantys itin ilgi šildytuvai naudoja **99,4–99,9 % gryno lydyto MgO**. Papildomos išlaidos yra nedidelės, tačiau šildytuvo šiluminis našumas ir atsparumas aukštai -temperatūrai gali išlikti metų metus, ypač kai naudojamas maždaug 5–6 W/cm² konservatyviu vatų tankiu, kuris geriausiai tinka ilgam laikui.### Kaip viskas veikia ir kaip jie keičiasi laikui bėgant

Naudojant MgO nėra statinis: - Kai temperatūra pakyla daugiau nei 600–800 laipsnių, milteliai pradeda **sukepti**. Tai reiškia, kad dalelės sulimpa, todėl medžiaga tampa mažiau poringa, o kai kuriais atvejais ji šiek tiek geriau praleidžia šilumą. - Dėl pakartotinio temperatūros keitimo varžos laidas ir MgO kolonėlė plečiasi skirtingais tempais, todėl per tūkstančius ciklų gali atsirasti mikro-įtrūkimų. - Sumontavus vertikaliai, pačios MgO kolonėlės svoris {0,0 mm,0 mm šildytuvas talpina apie **1,4–1,8 kg** sutankinto MgO) kelia jam įtampą. Dėl to laikui bėgant gali nusėsti aukštesnės dalys, o apatinės – tankesnės. Dėl to viršutinės dalys įkaista ir gali atsirasti karštų taškų.

Norėdami sustabdyti nusėdimą ir šliaužimą, aukščiausios klasės{0} gamintojai naudoja: - kruopščiai tvarkomą stambių ir smulkių grūdelių mišinį, kad būtų geresnis pakavimas ir stabilumas. - vidinis dizainas, kuris yra kūginis arba turi daug sekcijų, keičiančių vielos ilgį arba žingsnį išilgai, kad būtų kompensuoti numatomi tankio pokyčiai.### Naudingi patarimai naudotojams.

Kai gausite naują 10 000 mm kasetinį šildytuvą:
1. Nedelsdami patikrinkite izoliacijos varžą (jis turi būti didesnis nei 500–1000 MΩ esant 500 V DC).
2. Jei išmatavimai maži (<100 MΩ), do a controlled bake-out before putting it in.
3. Nejunkite šildytuvo su maža izoliacijos varža; iš karto gali įvykti trumpasis jungimas arba kilti gaisras.
4. Montuodami saugokite antgalį nuo drėgmės ir mechaninio įtempimo (žr. geriausią švino laidų apsaugos praktiką).

Kad itin ilgi šildytuvai laikui bėgant veiktų patikimai, visada naudokite didelio-grynumo, tolygiai sutankintą MgO su: - Mažu vatų tankiu (5–6 W/cm² arba mažiau). - Gamintojas turi pateikti tikslios skalbimo ir kokybės kontrolės dokumentus. - Tinkamo gręžinio tvirtumo, švarumo ir švarumo nustatymas#). Išvada

Magnio oksidas yra ne tik kasetinio šildytuvo užpildas. Tai kruopščiai suprojektuota dalis, kurios grynumas, tankis, vienodumas ir ilgalaikis stabilumas- daro didelę įtaką šildytuvo elektros saugai, šilumos perdavimo efektyvumui ir bendrai eksploatavimo trukmei.

Įprastuose trumpuose šildytuvuose nedideli MgO veikimo skirtumai gali būti gerai. **10 000 mm ilgio-ypač ilgio vienagalviuose-kaitinimo vamzdžiuose** kiekviena MgO dalis yra labai svarbi – nuo ​​jo užpildymo ir plovimo iki užtikrinimo, kad jis nesušlaptų, nenusėstų ar nesukeptų. Jei šildytuvas nėra tinkamai sutankintas, jame yra drėgmės arba jis nėra pakankamai grynas, jis gali sugesti ir kainuoti daug pinigų. Tai ypač pasakytina apie sudėtingas užduotis, tokias kaip dirvožemio valymas, gilių{7}}gręžinių šildymas arba aukšti pramoniniai reaktoriai.

Žinodami, koks svarbus magnio oksidas, ir reikalaudami didelio-grynumo, tolygiai sutankinto MgO itin ilguose šildytuvuose, naudotojai gali žymiai padidinti patikimumą ir gauti ilgesnį{0}} metų eksploatavimo laiką, kurį gali pasiūlyti šie specializuoti kaitinimo elementai.