Patronvarmere i bruksområder for flytende oppvarming – nedsenking og gjennomstrømning-gjennom systemer

Patronvarmere er mest kjent for å varme opp hulrom i solid metall, men de brukes også mye til å varme opp væsker. Nedsenkingsapplikasjoner, som vaskemaskiner for industrielle deler, laboratorievannbad og matforedlingsutstyr, stiller spesielle krav til patronvarmere. Varmeren må flytte varme til en væske raskt samtidig som den unngår korrosjon, forurensning og usikre arbeidsforhold.

I nedsenkingsapplikasjoner settes en patronvarmer vanligvis inn i en termobrønn eller direkte i væsken. Termobrønnen hindrer varmeren i å komme i direkte kontakt med etsende eller slipende væsker mens den fortsatt lar varmen passere gjennom veggen. Hvis varmeren skal nedsenkes direkte, må kappematerialet kunne arbeide med væsken. Rustfritt stål 316 er et hyppig valg for vann og milde kjemikalier. For sterke kjemikalier eller væsker som er veldig varme, er Incoloy® det beste valget. For matbruk skal sliren være lett å rengjøre og oppfylle helseforskriftene.

I nedsenkingsapplikasjoner må watt-tettheten være lavere enn i solide metallapplikasjoner. Hvis watttettheten er for høy, kan lokal koking skje i væsker, som har mindre varmeledningsevne enn metaller. Når du koker noe, lager det et lag med damp som holder varmeren varm, noe som får kappen til å stige. Filmkoking er en tilstand som kan ødelegge en varmeovn i løpet av få minutter. For vannnedsenking er en sikker watttetthet vanligvis mellom 5 og 10 watt per kvadratcentimeter. For oljer, som ikke bærer varme så godt, er det sikre området 3 til 5 watt per kvadratcentimeter.

Et annet sett med problemer kommer opp med flyt-gjennom systemer. I noen tilfeller holder et rør eller manifold patronvarmeren, og væske renner forbi den. Den sirkulerende væsken hjelper varmeoverføringen, som lar deg bruke større watttettheter enn statisk nedsenking. Men endringer i flyt kan forårsake komplikasjoner. Hvis strømmen stopper mens varmeren er på, kan væsken rundt den bli for varm og forbli slik. Høy-grensebeskyttelse strømningsbrytere eller temperatursensorer er viktige sikkerhetsfunksjoner.

Enden på el-patron må holdes tørr og beskyttet mot vann og sprut. Selv en liten mengde fuktighet som kommer inn i blyutgangen kan trekke inn i MgO-isolasjonen og forårsake kortslutning. Forseglede avslutninger, som vanligvis er laget av pottemasse eller støpte gummistøvler, bør brukes på varmeovner for nedsenkingsapplikasjoner. Ledningene skal kunne håndtere temperaturen og eventuelle kjemikalier som kan være i luften. Hvis varmeren er over væskenivået, kan ledningene føres opp for å hindre at væsken renner ned i avslutningen.

Erfaring viser at avleiring og begroing er utbredte problemer ved oppvarming av væsker. Mineralavleiringer dannes på varmeovnens overflate når vannet er hardt. Disse avleiringene isolerer varmeren, noe som gjør at den blir varmere fordi de hindrer varmen i å bevege seg. Varmeren bryter til slutt sammen fordi den blir for varm. For å unngå at kalken bygger seg opp, må du rengjøre eller behandle vannet regelmessig. Varmere med polert kappe eller non-belegg lar ikke avleiringer bygge seg opp i applikasjoner der det er sannsynlig at avleiring vil skje.

Hvis du bruker patronvarmere til å varme opp væsker, er det viktigste å tilpasse varmeren til væsken og strømningsforholdene. En varmeovn som fungerer godt i et system med vann i bevegelse kan ikke fungere i det hele tatt i en oljetank som ikke beveger seg. For å få en varmeovn til å vare lenge, må du velge riktig kappemateriale, begrense watttettheten, beskytte avslutningen og holde øye med skala. Når disse tingene er tatt vare på, kan patronvarmere varme opp et bredt spekter av væsker raskt og pålitelig.