Plastikust küttetoru ja termopaari tõrkeanalüüsi kõrgel-temperatuuril vananemismehhanism
Pikaajaline-kõrge-temperatuuri pidev töö on plasti töötlemise kuumutustorude ja termopaaride jõudluse vananemise ja rikete peamine põhjus. Paljud äkilised temperatuuri reguleerimise tõrked tootmises ei ole põhjustatud komponentide kahjustustest, vaid kumulatiivsest vananemise nõrgenemisest kõrgel temperatuuril{3}}. Kõrgel temperatuuril{5}}vananemise mehhanismi mõistmine aitab koostada sihipäraseid hooldusplaane ja vältida ootamatuid tootmisseisakuid.
Küttetorude sisemine vananemine kajastub peamiselt nikli-kroomisulamist kuumutussüdamiku ja kõrgtemperatuurse{1}}isolatsioonikihi jõudluse nõrgenemises. Pikaajaline töö kõrgel-temperatuuril- põhjustab küttesüdamiku takistuse peent muutust, mille tulemuseks on ebaühtlane küttevõimsus. Isolatsioonikihi materjal vananeb ja kahaneb järk-järgult, mis põhjustab lokaalse soojusjuhtivuse tasakaalustamatuse ja suurenenud soojuskadu. Roostevabast terasest mantlid oksüdeeruvad aeglaselt kõrgel-temperatuuril, vähendades pinna soojusjuhtivust ja korrosioonikindlust.
Termopaari kõrge{0}temperatuuri rike väljendub peamiselt termoelektrilise muundamise efektiivsuse triivis ja sondi oksüdatsioonis. Pikaajaline kokkupuude plastist lenduva kõrge-temperatuuriga atmosfääriga põhjustab sondi pinna oksüdatsiooni ja komponentide suhte muutumist, mis viib signaali tundlikkuse vähenemiseni. Kõrgel -temperatuuril vananemine muudab temperatuurireaktsiooni lineaarsuse halvemaks ja viga suureneb järk-järgult tööaja pikenemisega.
Vananemiskatsete andmetel on pikka aega üle 350 kraadi töötavate küttetorude jõudluse sumbumine 2,1 korda suurem kui tavalistel temperatuuridel töötingimustel. Termopaari signaali triivi kiirus suureneb kõrge -temperatuuriga keskkondades 1,8 korda ja rikke tõenäosus suureneb märkimisväärselt pärast 4000 tundi pidevat töötamist.
Erinevatel konstruktsioonilistel küttetorudel on erinev kõrge{0}}temperatuuri vananemiskindlus. Perforeeritud fikseeritud küttetorudel on stabiilne paigaldusasend ja ühtlane soojusjaotus ning aeglane kohalik vananemine. Sirgetel küttetorudel on tasakaalustatud pinge ja stabiilne vananemiskiirus. Nurkküttetorudel on paindepinge kontsentratsioon, mis on kõrge temperatuuriga keskkondades kohalikes asukohtades kalduvus kiiremale vananemisele.
Järgmine tabel näitab erinevate komponentide kõrgel{0}}temperatuuril vananemise jõudlust ja tõrkemäära:
|
Komponendi tüüp |
Töötemperatuur |
4000h jõudluse sumbumine |
6000h rikete määr |
Peamine vananemise ebaõnnestumise vorm |
|---|---|---|---|---|
|
Perforeeritud küttetoru |
350-420 kraadi |
6.8% |
3.2% |
Ühtlane jõudluse sumbumine |
|
Sirge küttetoru |
350-420 kraadi |
8.5% |
4.5% |
Kerge võimsuse tasakaalustamatus |
|
Nurga küttetoru |
350-420 kraadi |
11.2% |
6.8% |
Kohalik vananemise ebaõnnestumine |
|
J-tüüpi termopaar |
350-420 kraadi |
12,5% tundlikkuse sumbumine |
8.2% |
Sondi oksüdatsioonitriiv |
|
K-tüüpi termopaar |
350-420 kraadi |
7,3% tundlikkuse sumbumine |
4.1% |
Aeglane signaali triiv |
Tõhusad vananemisvastased meetmed hõlmavad temperatuuri koormuse reguleerimist, regulaarset puhastamist ja ajastuse kalibreerimist. Pikaajalise-üle-võimsusega töötamise vältimine vähendab komponentide vananemise kiirust. Pinnapealsete süsiniku sademete ja õliplekkide regulaarne eemaldamine säilitab soojusülekande ja tundlikkuse. Õigeaegne kalibreerimine parandab vananemissignaali vead.
Komponentide vananemisreeglite valdamine võimaldab teostada prognoositavat hooldust, vananevad osad eelnevalt välja vahetada, vältida ootamatuid seadmete rikkeid ning tagada tootmisliinide pidev ja stabiilne töö.
Professionaalseid vananemise hooldusskeeme saab koostada vastavalt tegelikule töötemperatuurile ja töötundidele, et pikendada temperatuuri reguleerimissüsteemide üldist kasutusiga.
