Muovisen lämmitysputken ja lämpöparin virheanalyysin korkean lämpötilan{0}}vanhenemismekanismi
Pitkäaikainen-korkeassa-lämpötiloissa jatkuva jatkuva käyttö on suurin syy muovin käsittelyn lämmitysputkien ja termoparien suorituskyvyn vanhenemiseen ja epäonnistumiseen. Monet äkilliset lämpötilansäätöhäiriöt tuotannossa eivät johdu komponenttien vaurioista, vaan kumulatiivisesta ikääntymisen vaimenemisesta korkeissa lämpötiloissa. Korkean lämpötilan -vanhenemismekanismin ymmärtäminen auttaa laatimaan kohdennettuja huoltosuunnitelmia ja välttämään odottamattomia tuotannon pysäytyksiä.
Lämmitysputkien sisäinen vanheneminen näkyy pääasiassa nikkeli-kromiseoksesta valmistettujen lämpöytimen ja korkean lämpötilan{1}}eristyskerroksen suorituskyvyn heikkenemisenä. Pitkäaikainen-käyttö korkeassa-lämpötilassa aiheuttaa hienovaraisen lämmitysytimen vastuksen muutoksen, mikä johtaa epätasaiseen lämmitystehoon. Eristyskerroksen materiaali ikääntyy ja kutistuu vähitellen, mikä johtaa paikalliseen lämmönjohtavuuden epätasapainoon ja lisääntyneeseen lämpöhäviöön. Ruostumattomasta teräksestä valmistetut vaipat hapettuvat hitaasti korkeassa-lämpötilassa, mikä vähentää pinnan lämmönjohtavuutta ja korroosionkestävyyttä.
Lämpöparin korkean lämpötilan{0}}vika ilmenee pääasiassa lämpösähköisen muunnostehokkuuden ajautuessa ja anturin hapettumisessa. Pitkäaikainen-altistuminen muoville haihtuvalle korkean lämpötilan-ilmakehille aiheuttaa anturin pinnan hapettumista ja komponenttien suhteen muuttumisen, mikä johtaa signaalin herkkyyden heikkenemiseen. Korkean lämpötilan vanheneminen pahentaa lämpötilavasteen lineaarisuutta, ja virhe kasvaa vähitellen työajan pidentyessä.
Vanhenemistestitietojen mukaan yli 350 asteen pitkiä aikoja toimivien lämmitysputkien tehon vaimennus on 2,1 kertaa tavanomaisiin lämpötiloihin verrattuna. Lämpöparin signaalin ryömintänopeus kasvaa 1,8-kertaiseksi korkeissa-lämpötiloissa, ja vian todennäköisyys kasvaa merkittävästi 4000 tunnin jatkuvan käytön jälkeen.
Eri rakenteellisilla lämmitysputkilla on erilainen korkean lämpötilan -vanhenemiskestävyys. Rei'itetyillä kiinteillä lämmitysputkilla on vakaa sovitustila ja tasainen lämmönjako, ja paikallinen ikääntyminen on hidasta. Suorissa lämmitysputkissa on tasapainotettu jännitys ja vakaa vanhenemisnopeus. Kulmalämmitysputkissa on taivutusjännityskeskittymä, joka on altis kiihtyneelle vanhenemiselle paikallisissa paikoissa korkeissa lämpötiloissa.
Seuraava taulukko näyttää eri osien korkean{0}}lämpötilojen vanhenemisen ja vikatiheyden:
|
Komponenttityyppi |
Käyttölämpötila |
4000h Suorituskyvyn vaimennus |
6000h epäonnistumisprosentti |
Pääasiallinen ikääntymisen epäonnistumisen lomake |
|---|---|---|---|---|
|
Rei'itetty lämmitysputki |
350-420 astetta |
6.8% |
3.2% |
Tasainen suorituskyvyn vaimennus |
|
Suora lämmitysputki |
350-420 astetta |
8.5% |
4.5% |
Pieni tehon epätasapaino |
|
Kulmalämmitysputki |
350-420 astetta |
11.2% |
6.8% |
Paikallinen ikääntymisen epäonnistuminen |
|
Tyypin J lämpöpari |
350-420 astetta |
12,5 % herkkyysvaimennus |
8.2% |
Anturin hapettuminen |
|
Tyypin K lämpöpari |
350-420 astetta |
7,3 % herkkyysvaimennus |
4.1% |
Hidas signaalin ajautuminen |
Tehokkaita ikääntymisen ehkäisytoimenpiteitä ovat lämpötilan kuormituksen hallinta, säännöllinen puhdistus ja ajoituksen kalibrointi. Pitkäaikaisen-ylinimellistehokäytön-välttäminen vähentää komponenttien vanhenemisnopeutta. Pintahiilen ja öljytahrojen säännöllinen poistaminen ylläpitää lämmönsiirtoa ja tunnistuskykyä. Oikea-aikainen kalibrointi korjaa ikääntymissignaalin virheet.
Komponenttien ikääntymissääntöjen hallitseminen voi toteuttaa ennakoivan huollon, vaihtaa vanhenevat osat etukäteen, välttää äkilliset laitehäiriöt ja varmistaa tuotantolinjojen jatkuvan ja vakaan toiminnan.
Ammattimaiset ikääntymisen huoltosuunnitelmat voidaan muotoilla todellisen työlämpötilan ja käyttötuntien mukaan lämpötilansäätöjärjestelmien yleisen käyttöiän pidentämiseksi.
