Mechanizm starzenia się w wysokiej-temperaturze plastikowej rury grzejnej i analizy uszkodzeń termopar
Długotrwała-nieprzerwana praca w wysokiej-temperaturze jest główną przyczyną starzenia się wydajności i awarii rur grzewczych i termopar do przetwarzania tworzyw sztucznych. Wiele nagłych awarii kontroli temperatury w produkcji nie jest spowodowanych uszkodzeniem podzespołów, ale skumulowanym tłumieniem starzenia w-warunkach pracy w wysokiej temperaturze. Zrozumienie mechanizmu starzenia-w wysokiej temperaturze pomaga w formułowaniu ukierunkowanych planów konserwacji i unikaniu nieoczekiwanych przestojów w produkcji.
Wewnętrzne starzenie się rur grzejnych odzwierciedla się głównie w tłumieniu wydajności rdzenia grzejnego ze stopu niklu-chromu i warstwy izolacyjnej wysokotemperaturowej. Długotrwała-praca w wysokiej-temperaturze powoduje subtelną zmianę rezystancji rdzenia grzejnego, co skutkuje nierównomierną mocą grzewczą. Materiał warstwy izolacyjnej stopniowo starzeje się i kurczy, co prowadzi do lokalnego braku równowagi w przewodzeniu ciepła i zwiększonej utraty ciepła. Płaszcze ze stali nierdzewnej ulegają powolnemu-utlenianiu w wysokiej temperaturze, co zmniejsza przewodność cieplną powierzchni i odporność na korozję.
Awaria termopary w wysokiej-temperaturze objawia się głównie dryfem wydajności konwersji termoelektrycznej i utlenianiem sondy. Długotrwałe-narażenie na lotne tworzywa sztuczne w atmosferze o wysokiej-temperaturze powoduje utlenianie powierzchni sondy i zmianę proporcji składników, co prowadzi do spadku czułości sygnału. Starzenie w wysokiej-temperaturze pogarsza liniowość odpowiedzi temperaturowej, a błąd stopniowo wzrasta wraz z wydłużaniem się czasu pracy.
Według danych z testów starzenia, rury grzewcze pracujące w temperaturze powyżej 350 stopni przez długi czas mają współczynnik tłumienia wydajności 2,1 razy większy niż w konwencjonalnych warunkach pracy w temperaturze. Szybkość dryftu sygnału termopary zwiększa się 1,8 razy w środowiskach o wysokiej-temperaturze, a prawdopodobieństwo awarii znacznie wzrasta po 4000 godzinach ciągłej pracy.
Różne strukturalne rury grzewcze mają różną-odporność na starzenie w wysokiej temperaturze. Perforowane stałe rury grzewcze charakteryzują się stabilnym stanem dopasowania i równomiernym rozkładem ciepła, przy powolnym miejscowym starzeniu. Proste rury grzewcze mają zrównoważone naprężenia i stabilną prędkość starzenia. Kątowe rury grzewcze charakteryzują się koncentracją naprężeń zginających, które są podatne na przyspieszone starzenie w lokalnych miejscach w-środowiskach o wysokiej temperaturze.
Poniższa tabela przedstawia-wydajność starzenia w wysokiej temperaturze i wskaźnik awaryjności różnych komponentów:
|
Typ komponentu |
Temperatura pracy |
Tłumienie wydajności 4000h |
Wskaźnik awaryjności 6000 godzin |
Główny formularz niepowodzenia starzenia się |
|---|---|---|---|---|
|
Perforowana rura grzewcza |
350-420 stopni |
6.8% |
3.2% |
Jednolite tłumienie wydajności |
|
Prosta rura grzewcza |
350-420 stopni |
8.5% |
4.5% |
Lekka asymetria mocy |
|
Kątowa rura grzewcza |
350-420 stopni |
11.2% |
6.8% |
Lokalne niepowodzenie starzenia |
|
Termopara typu J |
350-420 stopni |
Tłumienie czułości 12,5%. |
8.2% |
Dryf utleniający sondy |
|
Termopara typu K |
350-420 stopni |
Tłumienie czułości 7,3%. |
4.1% |
Powolny dryf sygnału |
Skuteczne środki zapobiegania starzeniu obejmują kontrolę obciążenia temperaturowego, regularne czyszczenie i kalibrację czasu. Unikanie długotrwałego-przekroczenia-mocy znamionowej zmniejsza szybkość starzenia się komponentów. Regularne usuwanie powierzchniowego osadu węgla i plam olejowych utrzymuje wymianę ciepła i skuteczność wykrywania. Terminowa kalibracja koryguje błędy sygnału starzenia.
Opanowanie zasad starzenia się komponentów może pozwolić na realizację konserwacji predykcyjnej, wymianę starzejących się części z wyprzedzeniem, uniknięcie nagłych awarii sprzętu oraz zapewnienie ciągłej i stabilnej pracy linii produkcyjnych.
Profesjonalne programy konserwacji związane ze starzeniem się można opracować w oparciu o rzeczywistą temperaturę pracy i godziny pracy, aby wydłużyć ogólną żywotność systemów kontroli temperatury.
