Industrijsko ogrevanje presega tekočine, kovine in zrak. Nekatere najzahtevnejše aplikacije vključujejo segrevanje pol{1}}trdnih ali zrnatih materialov, kot so zemlja, asfalt, industrijski voski ali plastika v ekstrudiranih sodih. Predstavljajte si potrebo po vzdrževanju temperature v rezervoarju za shranjevanje asfalta, da preprečite strjevanje, ali segrevanju tal v procesu bioremediacije za optimalno mikrobno aktivnost. Ti scenariji predstavljajo edinstvene izzive slabega toplotnega stika, abrazivnih okolij in ekstremnih temperaturnih razponov, kjer standardne prakse grelnikov ne uspejo.
Segrevanje zemlje, peska ali drugih zrnatih medijev z grelniki z eno kartušo je vaja za obvladovanje slabe toplotne prevodnosti in mehanskih obremenitev. Medij ne teče kot tekočina, kar oteži dosleden stik s plaščem grelnika. Prenos toplote je neučinkovit, kar pogosto povzroči lokalno pregrevanje ovoja, če je gostota vatov previsoka. Poleg tega je zemlja lahko abrazivna in lahko vsebuje vlago, ki se spremeni v paro, kar povzroči toplotni šok. Za takšne aplikacije je nizka vatna gostota univerzalno izhodišče. Materiali plašča so pogosto izbrani zaradi odpornosti proti obrabi, kot je ogljikovo jeklo ali jeklo s posebnim premazom, poleg odpornosti proti koroziji. Grelniki so lahko nameščeni znotraj zaščitnih cevi ali rokavov za lažje vzdrževanje, čeprav to dodaja dodatno toplotno pregrado.
Segrevanje viskoznih materialov, kot so bitumen (asfalt), težko kurilno olje ali industrijski voski, ima podobnosti s tekočim ogrevanjem, vendar ima kritične razlike. Ti materiali so pri sobni temperaturi pogosto zelo viskozni in se lahko popolnoma strdijo. Tukaj uporabljeni kartušni grelci morajo biti dovolj robustni, da prenesejo toplotne obremenitve med-zagonom iz hladnega, trdnega stanja. Kroženje, kadar je to mogoče, je zelo koristno. Grelniki so običajno nameščeni v "žepu" ali vodnjaku, ki je del obtočne zanke. Gostoto v vatih je treba skrbno nadzorovati, da se prepreči pokanje ali koksiranje materiala na vroči površini plašča. V nekaterih primerih se vzdolž cevovodov uporablja nizko-močni sistem »ogrevanja v sledovih«, da preprosto vzdržuje temperaturo, medtem ko se v glavnem rezervoarju-za ogrevanje uporabljajo grelniki z večjo-gostoto.
Druga specializirana uporaba je iztiskanje plastike. Grelniki kartuš so gosto zapakirani v sodih ekstrudorjev, da talijo in vzdržujejo temperaturo plastične smole. To je ekstremna kombinacija visoke temperature, visoke gostote moči in stalnega fizičnega pritiska zaradi tesno stisnjenih grelnikov v luknjah cevi. Trdnost materiala plašča in natančni premeri so kritični. Grelniki so pogosto nameščeni v območjih, da omogočajo natančno profiliranje temperature po dolžini cevi. Izolacija MgO mora biti najvišje kakovosti stiskanja, da prenese fizične vibracije in pritisk.
Med temi raznolikimi "specializiranimi mediji" aplikacijami se pojavlja več skupnih niti. Prvič, razumevanje toplotnih lastnosti materiala (specifična toplota, toplotna prevodnost, točke faznih sprememb) je bistvenega pomena za izračun potreb po toploti. Drugič, upoštevanje fizikalnih lastnosti (abrazivnost, viskoznost, ekspanzija/krčenje) usmerja izbiro materiala plašča in mehanske zasnove. Končno je treba upoštevati operativne dejavnike, kot so-pogoji zagona, želeni čas ogrevanja-in strategija nadzora.
To niso aplikacije za poskus in napako. Okvara grelnika v rezervoarju za asfalt lahko povzroči popolno strjevanje, kar zahteva dneve drage sanacije. Zato je sistemski inženirski pristop obvezen. Zagotavljanje dobavitelju grelnika čim več podrobnosti o medijih, zasnovi vsebnika in ciljih postopka omogoča razvoj robustne rešitve. To lahko vključuje zlitine ovoja po meri, edinstvene zasnove terminalov ali posebna priporočila za namestitev. Za zahtevne naloge ogrevanja, ki vključujejo netipične medije, je uporaba strokovnega znanja in izkušenj specializiranega proizvajalca najzanesljivejša strategija za zagotavljanje kontinuitete delovanja in varnosti sistema.
