Μικρή διάρκεια ζωής στοιχείου; Ελέγξτε αυτές τις πέντε λεπτομέρειες τοποθέτησης

Οι τρόποι αστοχίας των θερμαντικών στοιχείων είναι συγκεντρωμένοι: θραύση του σύρματος αντίστασης, πτώση της αντίστασης μόνωσης, διάβρωση ή διάτρηση του περιβλήματος, οξείδωση των ακροδεκτών. Σπάνια συμβαίνουν ξαφνικά — είναι αποτέλεσμα της σταδιακής απόκλισης των συνθηκών εγκατάστασης ή λειτουργίας από τα σχεδιαστικά δεδομένα.

1. Μήπως το στοιχείο βρέθηκε πάνω από τη στάθμη του υγρού;

Τα βυθιζόμενα στοιχεία βασίζονται στο υγρό για την απαγωγή της θερμότητας. Όταν η στάθμη πέσει, το άνω τμήμα μένει εκτεθειμένο, η επιφάνειά του φτάνει γρήγορα σε αρκετές εκατοντάδες βαθμούς, η μόνωση MgO αστοχεί και ακολουθεί διάτρηση.

Η λύση δεν είναι μόνο το «προσέξτε τη στάθμη». Τοποθετήστε διακόπτη χαμηλής στάθμης αλληλομανδαλωμένο με το κύκλωμα θέρμανσης, ή χαμηλώστε το στοιχείο ώστε η κορυφή του να βρίσκεται 100 mm κάτω από την ελάχιστη στάθμη. Σε δεξαμενές με μεγάλες διακυμάνσεις στάθμης βοηθά και ένας σωλήνας κυκλοφορίας.

2. Μήπως το επιφανειακό φορτίο ήταν πολύ υψηλό;

Στην ίδια ισχύ, μικρότερη επιφάνεια στοιχείου σημαίνει υψηλότερο επιφανειακό φορτίο. Το νερό αντέχει 6–8 W/cm², το έλαιο μόνο 2–4 W/cm² και τα μέσα υψηλού ιξώδους ακόμη λιγότερο.

Όταν το επιφανειακό φορτίο είναι υπερβολικό, το έλαιο οπτανθρακώνεται στο τοίχωμα του σωλήνα, το στρώμα οπτάνθρακα ανεβάζει τη θερμοκρασία του τοιχώματος και το σύρμα αντίστασης τελικά καίγεται σε ένα τοπικό θερμό σημείο. Ανοιγμένο, ένα τέτοιο στοιχείο συχνά δεν δείχνει εμφανή διάβρωση του περιβλήματος — όμως εσωτερικά το σύρμα έχει λιώσει και το MgO έχει αλλάξει χρώμα.

3. Διάκενο εγκατάστασης και ποιότητα επαφής

Για τους θερμαντήρες φυσίγγιου, το διάκενο συναρμογής στην οπή πρέπει να είναι 0,05–0,1 mm. Αν είναι μεγαλύτερο, αυξάνεται η θερμική αντίσταση και το στοιχείο λειτουργεί δεκάδες βαθμούς θερμότερο από το καλούπι· αν είναι μικρότερο, το περίβλημα χαράσσεται κατά την αφαίρεση.

Το ίδιο ισχύει και για τους ταινιωτούς θερμαντήρες. Τόσο η ανοχή της εσωτερικής διαμέτρου όσο και η ροπή σύσφιγξης των μπουλονιών επηρεάζουν την επαφή. Ο έλεγχος του διάκενου γύρω από την περιφέρεια ή η εφαρμογή θερμοαγώγιμης πάστας είναι αποτελεσματικές βελτιώσεις.

4. Θερμοκρασία περιβάλλοντος των ακροδεκτών

Το σώμα του στοιχείου μπορεί να αντέξει 600 °C, οι ακροδέκτες όμως συνήθως μόνο 150–200 °C. Αν το κουτί ακροδεκτών εφάπτεται σε θερμό εξοπλισμό ή το ψυχρό άκρο είναι πολύ κοντό, οι ακροδέκτες οξειδώνονται συνεχώς, η αντίσταση επαφής αυξάνεται και τελικά υπερθερμαίνονται και καίγονται.

Επιβεβαιώστε το μήκος του ψυχρού άκρου ήδη κατά την επιλογή. Στο πεδίο μπορείτε να προσθέσετε θερμομονωτικό παρέμβυσμα, να επιμηκύνετε τον θάλαμο ακροδεκτών ή να απομακρύνετε το κουτί από την πηγή θερμότητας.

5. Συχνότητα μεταγωγής και θερμικό σοκ

Οι συχνοί κύκλοι ενεργοποίησης και απενεργοποίησης υποβάλλουν το στοιχείο σε επαναλαμβανόμενες θερμικές διαστολές και συστολές. Το περίβλημα και το MgO έχουν διαφορετικούς συντελεστές διαστολής· μετά από μακρά κυκλική λειτουργία δημιουργούνται εσωτερικά διάκενα, η μεταφορά θερμότητας υποβαθμίζεται και ακολουθεί τοπική υπερθέρμανση.

Αν η διεργασία απαιτεί συχνές ρυθμίσεις, χρησιμοποιήστε συνεχή ρύθμιση SCR αντί για μεταγωγή με επαφέα, ώστε να ελαχιστοποιηθεί το θερμικό σοκ. Στους μεγάλους θερμαντήρες, η μεταγωγή κατά ομάδες είναι ηπιότερη από την εκκίνηση και τη διακοπή ολόκληρης της μονάδας.

Δύο υπενθυμίσεις κατά την αντικατάσταση

Πριν τοποθετήσετε νέο στοιχείο, διαπιστώστε γιατί αστόχησε το παλιό. Αν η αιτία ήταν η οπτανθράκωση, η αντικατάσταση χωρίς καθαρισμό του συστήματος θα δώσει στο νέο στοιχείο την ίδια σύντομη ζωή.

Επίσης, στους πολυστοιχειακούς θερμαντήρες αντικαταστήστε ολόκληρη την ομάδα και όχι μόνο το στοιχείο που αστόχησε. Τα παλιά και τα νέα στοιχεία έχουν διαφορετική αντίσταση, οπότε τα παλιά δέχονται μεγαλύτερο ρεύμα και σύντομα αστοχούν κι εκείνα.

Η διάρκεια ζωής του στοιχείου καθορίζεται από κοινού από τη μελέτη, την εγκατάσταση και τη λειτουργία. Περάστε από τα παραπάνω σημεία και οι περισσότερες πρόωρες αστοχίες μπορούν να αποφευχθούν.