Üks keemiatöötlemistehas märkas, et 4 kW PTFE sukelsoojendi tõmbas pärast üheksakuulist töötamist voolutugevust 17,8 A, mitte tüübisildi 16,7 A. Erinevus oli väike-umbes 6%-kuid see oli järjepidev ja suurenes. Kontroller töötas sättepunkti säilitamiseks rohkem ja kütteseade näis olevat kuumem kui uuena. Vastupanu element ei olnud ebaõnnestunud. See oli triivinud.
Takistuse triiv on kütteelemendi elektritakistuse järkjärguline muutumine aja jooksul. PTFE-sukelsoojendites põhjustab triivi tavaliselt oksüdatsioon, saastumine või mehaanilised muutused takistusjuhtmes või selle ühendustes. Triivimine on harva äkiline, kuid kuude jooksul võib see kütteseadme konstruktsiooniparameetritest väljapoole lükata, mõjutades nii jõudlust kui ka kasutusiga.
Kütteelementide normaalne takistuse stabiilsus
Uue kütteelemendi takistus on toatemperatuuril mõõdetuna ±5% piires selle andmesildil olevast väärtusest. 4 kW, 240 V küttekeha puhul on tüübisildi takistus 14,4 Ω ja vastuvõetav vahemik on 13,7–15,1 Ω.
Tavalistes töötingimustes muutub takistus temperatuuriga. Nikroomi ja sarnaste kuumutussulamite temperatuuriresistentsuse koefitsient on positiivne{1}}takistus suureneb temperatuuri tõustes. Küttekeha, mis mõõdab 20 kraadi juures 14,4 Ω, võib töötemperatuuril mõõta 15,0–15,5 Ω. See on normaalne ja ootuspärane.
Oluline triiv on külmakindluse muutumine aja jooksul. Kui külmakindlus tõuseb üle tüübisildi tolerantsi, on element lagunemas. Kui see kukub, võib elemendil pöörete vahel tekkida lühis.
| Teenistuse aeg | Tüüpiline külmakindluse muutus | Vastuvõetav vahemik | Tegevus |
|---|---|---|---|
| Uus | Algtase ±5% | Nimesildi tolerantsi piires | Mitte ühtegi |
| 6 kuud | ±2–3% | Tolerantsi piires | Monitor |
| 9 kuud | ±3–4% | Tolerantsi piires | Katsetage isolatsiooni |
| 12 kuud | ±3–5% | Tolerantsi piiril | Plaani asendamine |
| 24 kuud | ±5–8% | Väljaspool tolerantsi | Asenda |
PTFE sukelsoojendite takistuse triivimismustrid tavalistes keemilises töötlemises
Resistentsuse elemendi oksüdatsioon
Kõige tavalisem takistuse triivi põhjus on takistustraadi oksüdatsioon. Nikroom ja sarnased sulamid moodustavad kõrgel temperatuuril kaitsva oksiidikihi. See kiht on tavatingimustes stabiilne, kuid võib aja jooksul paksemaks muutuda, eriti kui kütteseade töötab sageli või töötab kõrgel ümbrisetemperatuuril.
Oksiidkihil on suurem eritakistus kui mitteväärismetallil. Selle paksenemisel suureneb elemendi efektiivne takistus. Triivimine on tavaliselt aeglane -paar protsenti aastas-, kuid see kiireneb, kui kütteseadet kasutatakse üle selle kesta nimitemperatuuri või kui sisemine isolatsioon on kahjustatud.
PTFE-sukelsoojendite puhul on oksüdatsioonirisk väiksem kui -lahtiõhusoojendite puhul, kuna element on ümbrise sees suletud. Kui aga niiskus või protsessikeemia jõuab sisemise isolatsioonini, võib elementi ümbritsev keskkond muutuda oksüdeerivaks, mis kiirendab triivi.
Saastumine ja niiskuse sissepääs
Sisemise isolatsiooni niiskus või keemiline saastumine muudab isolatsioonitakistust, kuid võib mõjutada ka takistuselementi ennast. Kui saaste jõuab elemendini, võib see põhjustada lokaalset korrosiooni või ladestumist, mis muudavad takistust.
Saastumisest tingitud triiviga kaasneb tavaliselt isolatsioonitakistuse vähenemine. Küttekeha, mis näitab nii takistuse triivi kui ka langevat isolatsioonitakistust, kannatab tõenäoliselt niiskuse või kemikaalide sissetungimise tõttu. Soojendil, mis näitab takistuse triivi ja stabiilse isolatsioonitakistusega, esineb tõenäolisemalt elementide oksüdeerumist või mehaanilisi muutusi.
Mehaanilised muudatused elemendis või ühendustes
Lõdvad ühendused, katkenud kiud või takistusjuhtme osalised katkestused võivad põhjustada takistuse triivi. Lahtine klemmiühendus lisab vooluahelale takistust, mis võib ilmneda takistuse suurenemisena. Mitme ahela elemendi katkenud kiud vähendab efektiivset ristlõiget-, suurendades takistust.
Nende mehaaniliste põhjustega kaasnevad tavaliselt muud sümptomid,{0}}kuumad klemmid, katkendlik töö või nähtavad kahjustused ühenduspunktides. Need on vähem levinud kui oksüdatsioon või saastumine, kuid nendega tuleks arvestada, kui triiv on pigem järsk kui järk-järguline.
| Triivimismuster | Tõenäoline Põhjus | Isolatsioonitakistus | Terminali seisukord | Diagnostiline test |
|---|---|---|---|---|
| Järk-järguline tõus,<5% | Elemendi oksüdatsioon | Stabiilne | Tavaline | Jälgige trendi |
| Gradual increase, >5% | Täiustatud oksüdatsioon | Stabiilne või kahanev | Tavaline | Plaani asendamine |
| Suurendada koos isolatsiooni vähenemisega | Saastumine | Väheneb | Tavaline | Megohmomeetri test |
| Järsk tõus | Lahtine ühendus | Stabiilne | Kuum või värvunud | Pöörake ja kontrollige |
| Resistentsuse vähenemine | Pöörake-lühemaks-pööramiseks | Väheneb | Tavaline | Võrdle nimesildiga |
PTFE sukelküttekehade takistuse triivimustrid ja nende tõenäolised põhjused
Miks on takistuse triiv jõudluse jaoks oluline?
6% takistuse suurenemine vähendab küttekeha väljundvõimsust ligikaudu 6%. 4 kW küttekeha puhul on see 240 W väiksem küttevõimsus. Minimaalse varuga paagis võib see kadu põhjustada pikemaid kütteaega{6}} ja raskusi seadeväärtuse hoidmisega tipptootmise ajal.
Kontroller kompenseerib seda, hoides kütteseadet kauem pinge all. Kütteseade töötab kõrgema töötsükliga, mis tõstab kesta keskmist temperatuuri ja kiirendab nii läbitungimist kui ka katlakivi sadestumist. Triiv muutub ise-tugevdavaks-. Suurem takistus põhjustab pikema tööaega, mis põhjustab rohkem degradatsiooni, mis põhjustab rohkem triivi.
Resistentsuse testimine ja jälgimine
Lihtsaim jälgimismeetod on mõõta küttekeha voolu klambermõõturiga tavatöö ajal ja võrrelda seda tüübisildi väärtusega. Praegune tõus rohkem kui 5% üle andmesildi näitab, et takistus on langenud. Voolu vähenemine üle 5% näitab takistuse tõusu.
Täpsem meetod on küttekeha lahti ühendamine ja külmakindluse mõõtmine multimeetri või nisukivi sillaga. Seda tuleks teha ühtlasel temperatuuril, ideaaljuhul 20 kraadi juures ja võrrelda tüübisildi väärtusega.
Kriitiliste kütteseadmete puhul suudab tehase juhtimissüsteemiga ühendatud püsivooluandur voolu pidevalt logida ja hoiatada, kui triiv ületab läve. See annab varajase hoiatuse ilma käsitsi testimiseta.
Kui takistuse triiv on suurem probleem
Resistentsuse triiv on tavaliselt sümptom, mitte algpõhjus. Kui kütteseade triivib oluliselt vähem kui 12 kuu jooksul, on selle põhjuseks sageli kesta liigne temperatuur, niiskuse sissepääs või tootmisdefekt. Kütteseadme väljavahetamine ilma põhjust käsitlemata põhjustab asendamisel sama triivi.
Kohandatud PTFE-sukelsoojendi konfiguratsioon väiksema vattiheduse, parema tihenduse ja kvaliteetsema-sisemise isolatsiooniga lahendab takistuse triivi algpõhjuse. Spetsifikatsiooniprotsess nõuab vanni keemiat, töötemperatuuri, töötsüklit ja eelmiste küttekehade triivimise ajalugu. Rajatiste puhul, mis kasutavad sarnase teenusega mitut kütteseadet, tuvastab sõidukipargi triivi jälgimine, millised rakendused on kõige nõudlikumad ja kus on vaja muuta spetsifikatsiooni.
