Ohrievač kazety, známy aj ako vyhrievací článok s jedným koncom, je typom rúrkového vykurovacieho telesa. V rámci čínskeho odvetvia elektrického vykurovania sa už dlho označuje modelovým označením: M3. Koncom 90. rokov 20. storočia, keď sa vykurovacie telesá začali vo veľkej miere používať v Číne a ich tvary sa diverzifikovali, tento typ ohrievača používaného na vyhrievanie foriem s prívodmi vystupujúcimi z jedného konca bol v južnej Číne živo nazývaný „ohrievací článok s jedným koncom“.
V medzinárodnom meradle je známy ako „ohrievač kaziet“, čo je rovnako popisný názov, pretože puzdro kazety je valcovité a na jednom konci utesnené – koncept, ktorý sa dokonale zhoduje s čínskou terminológiou. Tieto ohrievače sa vyznačujú jednoduchou konštrukciou, vysokou mechanickou pevnosťou, výbornou tepelnou účinnosťou, bezpečnosťou, spoľahlivosťou, jednoduchou inštaláciou, dlhou životnosťou, neznečistením a cenovou dostupnosťou. Medzi ďalšie výhody patrí úspora energie, bezpečná prevádzka, možnosť ohýbania do rôznych tvarov, prenosnosť a jednoduchá demontáž.
Dnes preskúmame dve bežné štruktúry zapojenia ohrievača kazety: externé (krimpované) pripojenie a vnútorné (swaged) pripojenie.
Hlavné rozdiely medzi týmito dvoma štruktúrami sú nasledovné:
1. Výrobný proces sa líši
Externé pripojenie: Koncový kolík (studený kolík) a prívodný vodič sú pripojené mimo vykurovacej trubice pomocou krimpovanej svorky alebo podobného konektora. Tento spojovací bod je často opláštený trubicou zo sklenených vlákien pre dodatočnú ochranu izolácie a ochranu spoja pred nadmerným ohýbaním.
Vnútorné pripojenie: Pri interne pripojených ohrievačoch nevyčnieva svorkový kolík. Namiesto toho sa vysokoteplotný vodič pripojí ku koncovému kolíku vo vnútri ústia trubice pred konečným procesom utesnenia. Toto spojenie je potom trvalo utesnené a upevnené v trubici pomocou materiálov, ako je keramika alebo špeciálne tesniace hmoty. Tento proces je zložitejší a časovo-náročnejší ako externá metóda.
2. Vysokoteplotný-materiál oloveného drôtu sa líši
Vonkajšie pripojenie: Keďže je pripojenie vykonané externe, teplota v spoji zostáva relatívne nízka. Preto vodič zvyčajne potrebuje teplotnú odolnosť okolo 200 stupňov.
Vnútorné pripojenie: V tomto prípade je vysokoteplotný vodič priamo spojený s odporovým vodičom vo vnútri trubice a vo vyhrievanej zóne. V dôsledku toho musí tento vodič odolať oveľa vyšším teplotám, zvyčajne okolo 800 stupňov alebo viac. Bežne sa používajú materiály ako čistý niklový drôt, čo prispieva k vyšším nákladom.
Hlavné výhody interného pripojenia:
Žiadny krimpovaný spoj, odolnosť proti ohybu-, netesnosti-: Eliminuje riziko zlého kontaktu, skratu, prehriatia alebo prepálenia drôtu na krimpovacích koncovkách.
Umožňuje vyššiu hustotu výkonu: Drôt funguje priamo ako vedenie, čo umožňuje hustotu výkonu presahujúcu 25 W/cm², čo je ťažké dosiahnuť s externými pripojeniami.
Špičkový materiál vodičov: Vnútorné pripojenia používajú-výkonné vodiče.
Externé pripojenie zvyčajne používa ako vedenie drôt z nehrdzavejúcej ocele, ktorý je vhodný pre teploty do približne 350 stupňov. Avšak pri vysokých teplotách nehrdzavejúca oceľ rýchlo oxiduje a karburizuje. Jeho metalurgická štruktúra sa mení, antioxidačná schopnosť prudko klesá, čo vedie k rýchlemu starnutiu, karburizácii, zníženej účinnosti ohrevu, nižším teplotám, poklesu elektrického výkonu a prípadnej poruche.
Vnútorné pripojenie využíva vysokoteplotný drôt s niklovým -jadrom{1}} alebo niklový drôt potiahnutý teflónom-. Niklové jadro vyrobené z čistého niklu alebo aspoň zo zliatiny 80Ni20Cr ponúka stabilný výkon, vynikajúcu odolnosť voči vysokým-teplotám a trvalú odolnosť voči oxidácii. Pri bežnom používaní je nepravdepodobné, že dôjde k nauhličeniu dlhšie ako päť rokov, čo výrazne predlžuje životnosť v porovnaní s externe pripojenými typmi.
Odporúčania pre výber dvoch štruktúr:
A. Na základe povrchového zaťaženia: Pre ohrievače s povrchovým zaťažením nižším ako 6 W/cm² (nižší výkon a prevádzková teplota) je vhodnou voľbou nákladovo-efektívnejšie externé pripojenie.
B. For Long Lead Wires (>500 mm): Vo všeobecnosti sa odporúča externé pripojenie, pretože výroba vnútorných spojení s dlhšími káblami je čoraz náročnejšia a drahšia.
C. Pre veľmi krátke rúrky alebo veľmi malé priemery: Ak je to možné, zvoľte externé pripojenie.
D. Obmedzený priestor v bode pripojenia: Ak je priestor po inštalácii ohrievača obmedzený, zvoľte interné pripojenie.
E. Tam, kde si elektróda vyžaduje ohýbanie alebo časté premiestňovanie: Ak koreň zvodového drôtu vyžaduje inštaláciu ohýbacieho stĺpika-alebo môže byť počas prevádzky vystavený častému pohybu, odporúča sa interné spojenie (s jeho integrovaným drôtom odolným proti ohybu-).
F. Prostredia s vysokou okolitou teplotou: Ak bude teleso ohrievača aj oblasť elektródy vystavené vysokým teplotám, vyberte interné pripojenie. Spárujte ho s vhodným vysokoteplotným{2}}vodičom na základe konkrétnej prevádzkovej teploty.
G. Prostredia s ťažkými olejmi/tukom alebo korozívnymi plynmi: Odporúča sa interné pripojenie, ideálne spárované s teflónom-izolovanými vodičmi. Poznámka: Teflónové vodiče sa nesmú používať v-prostredí s vysokou teplotou.
Stručne povedané, výber medzi vnútorným a vonkajším zapojením nie je o tom, že by bolo univerzálne lepšie, ale o výbere správneho nástroja pre danú prácu na základe špecifických elektrických, tepelných, mechanických a environmentálnych požiadaviek.
