مشکلات ناشی از نقاط سرد در کورههای حرارتی (و راهحلهای آن)
اگر تا به حال از کورههای شیشهسازی با لولههای بلند استفاده کردهاید، میدانید که کار با آنها چقدر دشوار است. اکثر لامپهای مادون قرمز، فاصله کاری حدود یک متر دارند. این موضوع در ابتدا خوب به نظر میرسد، اما وقتی که لامپها را در کنار هم قرار میدهیم، نقاط سردی در هر نقطهای که یک لامپ به پایان میرسد و لامپ دیگر شروع میشود، ایجاد میشود. این موضوع مانع از یکنواختی حرارتی میشود.
ما تصمیم گرفتیم دیگر از لامپهای کوتاه استفاده نکنیم؛ در عوض، لامپهای مادون قرمز سفارشی ساختیم که فاصله کاری آنها بیش از ۲ متر باشد. هدف ما ساده است: ایجاد یک دیوار حرارتی پیوسته که حرارت آن در تمام طول لوله یکنواخت باشد.
ریاضیات پشت حرارت
نمیتوانید فقط یک تکه کوارتز را دراز کنید و فکر کنید کار تمام شده است. اگر لامپ را بلندتر کنید، مقاومت الکتریکی آن نیز افزایش مییابد. اگر مراقب نباشید، ولتاژ کاهش مییابد و انتهای لامپ گرم نخواهد ماند، در حالی که وسط آن بسیار داغ خواهد بود.
برای حل این مشکل، ما به دقت انتخاب میکنیم که رشتههای تنگستنی استفاده شده در لامپ چه باشند. معمولاً ولتاژ لامپ را افزایش میدهیم تا چگالی حرارتی در تمام طول لامپ یکنواخت باشد. توجه داشته باشید که منبع تغذیه لامپ باید بتواند میزان جریان الکتریکی مورد نیاز را تأمین کند؛ در غیر این صورت، لامپ خیلی زود خراب خواهد شد.
ساختار مناسب برای کارهای طولانیمدت
ما از کوارتز با خلوص بالا برای محافظت از رشتههای تنگستنی استفاده میکنیم؛ همچنین، بسته به نوع شیشهای که کار میکنیم، میتوانیم پوششهای ویژهای اضافه کنیم تا طیف حرارتی لامپ تنظیم شود.
اتصالات لامپها نیز نقطههایی هستند که میتواند مشکلات زیادی ایجاد کند؛ ما از ترمینالهای صنعتی استفاده میکنیم که در محیطهای دارای حرارت بالا نیز قابل استفاده باشند. از آنجایی که این لامپها به گونهای طراحی شدهاند که در کنار هم قرار بگیرند، بدون ایجاد فاصله، جریان حرارتی یکنواخت خواهد بود.
واقعیتها
باید صادقانه بگوییم که لامپهای بلند بسیار شکننده هستند. یک لوله ۲ متری، در حین نصب، به راحتی میتواند شکسته شود. برای جلوگیری از این مشکل، از براکتهای تقویتشده برای نصب لامپها استفاده میکنیم؛ این کار باعث میشود که لرزشهای ناشی از حرکت لوله، کوارتز را تخریب نکند.
همچنین، نباید فراموش کرد که جریان هوا نیز مهم است؛ یک منبع حرارتی ۲ متری، فشار زیادی بر سیستم تهویه وارد میکند. اگر فنهای خنککننده شما به اندازه کافی قوی نباشند، حرارت بیش از حد میتواند باعث خرابی لامپ شود. این وضعیت چندان خوبی نیست.