Obrat za kemično predelavo je opazil, da 4 kW potopni grelnik iz PTFE po devetih mesecih delovanja črpa 17,8 A namesto 16,7 A, kot je navedeno na tablici. Razlika je bila majhna-približno 6 %-vendar je bila dosledna in naraščajoča. Krmilnik si je prizadeval težje vzdrževati nastavljeno vrednost in zdelo se je, da grelnik deluje bolj vroče kot takrat, ko je bil nov. Odporni element ni odpovedal. Odneslo se je.
Odmik upora je postopna sprememba električnega upora grelnega elementa skozi čas. Pri potopnih grelnikih PTFE je zanašanje običajno posledica oksidacije, kontaminacije ali mehanskih sprememb uporovne žice ali njenih povezav. Premik je redko nenaden, vendar lahko čez mesece potisne grelnik izven njegovih konstrukcijskih parametrov, kar vpliva na delovanje in življenjsko dobo.
Normalna stabilnost upora grelnih elementov
Nov grelni element ima upornost znotraj ±5 % vrednosti na imenski tablici, merjeno pri sobni temperaturi. Za grelnik z močjo 4 kW in 240 V je upor na ploščici z imenom 14,4 Ω, sprejemljivo območje pa je 13,7–15,1 Ω.
V normalnih pogojih delovanja se upor spreminja s temperaturo. Temperaturni koeficient upora za nikrom in podobne segrevalne zlitine je pozitiven-odpornost se povečuje z naraščanjem temperature. Grelnik, ki meri 14,4 Ω pri 20 stopinjah, lahko meri 15,0–15,5 Ω pri delovni temperaturi. To je normalno in pričakovano.
Pomemben premik je sprememba odpornosti proti mrazu skozi čas. Če se odpornost proti mrazu dvigne nad toleranco na imenski tablici, je element slabši. Če pade, lahko pride do kratkega stika med zavoji.
| Čas v službi | Tipična sprememba odpornosti proti mrazu | Sprejemljivo območje | Akcija |
|---|---|---|---|
| Novo | Izhodišče ±5 % | Znotraj tolerance imenske tablice | Noben |
| 6 mesecev | ±2–3% | Znotraj tolerance | Monitor |
| 9 mesecev | ±3–4% | Znotraj tolerance | Test izolacije |
| 12 mesecev | ±3–5% | Na meji tolerance | Zamenjava načrta |
| 24 mesecev | ±5–8% | Zunanja toleranca | Zamenjaj |
Vzorci odmika upora za PTFE potopne grelnike pri običajni kemični obdelavi
Oksidacija odpornega elementa
Najpogostejši vzrok za odmik upora je oksidacija uporovne žice. Nikrom in podobne zlitine pri visokih temperaturah tvorijo zaščitno oksidno plast. Ta plast je stabilna v normalnih pogojih, vendar lahko sčasoma postane debelejša, še posebej, če grelec pogosto kroži ali deluje pri visokih temperaturah plašča.
Oksidna plast ima večjo upornost kot osnovna kovina. Ko se zgosti, se efektivna odpornost elementa poveča. Premik je običajno počasen-nekaj odstotkov na leto-vendar se pospeši, če grelnik deluje nad nazivno temperaturo plašča ali če je ogrožena notranja izolacija.
Pri potopnih grelnikih iz PTFE je tveganje oksidacije nižje kot pri grelnikih-za zrak, ker je element zaprt znotraj ovoja. Če pa vlaga ali procesna kemija doseže notranjo izolacijo, lahko okolje okoli elementa postane oksidativno, kar pospeši odnašanje.
Kontaminacija in vdor vlage
Vlaga ali kemična kontaminacija v notranji izolaciji spremeni izolacijski upor, lahko pa vpliva tudi na sam uporni element. Če kontaminacija doseže element, lahko povzroči lokalno korozijo ali usedline, ki spremenijo odpornost.
Odmik od kontaminacije običajno spremlja upad izolacijske upornosti. Grelec, ki kaže tako nihanje upora kot padajočo izolacijsko upornost, verjetno trpi zaradi vlage ali vdora kemikalij. Grelnik, ki kaže nihanje upora s stabilno izolacijsko upornostjo, bo bolj verjetno doživel oksidacijo elementa ali mehanske spremembe.
Mehanske spremembe elementa ali povezav
Zrahljane povezave, zlomljene niti ali delne prekinitve uporovne žice lahko povzročijo odmik upora. Ohlapna priključna povezava dodaja upor vezju, kar se lahko zdi kot povečanje upora. Zlomljen pramen v več-nitnem elementu zmanjša efektivni prerez-in poveča odpornost.
Te mehanske vzroke običajno spremljajo drugi simptomi-vročih sponk, prekinjeno delovanje ali vidne poškodbe na povezovalnih točkah. So manj pogosti kot oksidacija ali kontaminacija, vendar jih je treba upoštevati, ko je odnašanje nenadno in ne postopoma.
| Drift Pattern | Verjeten vzrok | Izolacijska upornost | Končni pogoj | Diagnostični test |
|---|---|---|---|---|
| postopno povečanje,<5% | Oksidacija elementa | Stabilen | normalno | Spremljajte trend |
| Gradual increase, >5% | Napredna oksidacija | Stabilen ali upada | normalno | Zamenjava načrta |
| Poveča se z upadom izolacije | Kontaminacija | Upadanje | normalno | Test megohmetra |
| Nenadno povečanje | Zrahljana povezava | Stabilen | Vroče ali razbarvane | Pritegnite in preglejte |
| Zmanjšanje odpornosti | Zavoj-za-zavoj kratek | Upadanje | normalno | Primerjaj z imensko tablico |
Vzorci zanašanja upora in njihovi verjetni vzroki v PTFE potopnih grelnikih
Zakaj je zanašanje upora pomembno za zmogljivost
6-odstotno povečanje upora zmanjša izhodno moč grelnika za približno 6 %. Pri 4 kW grelniku je to 240 W manj grelne moči. V rezervoarju, ki je bil dimenzioniran z minimalno rezervo, lahko ta izguba povzroči daljše-čase segrevanja in težave pri ohranjanju nastavljene vrednosti med največjo proizvodnjo.
Regulator kompenzira tako, da dlje časa ohranja grelnik pod napetostjo. Grelec deluje pri višjem obratovalnem ciklu, kar zviša povprečno temperaturo plašča in pospeši prepustnost in odlaganje vodnega kamna. Zanašanje postane samo-okrepljivo-večji upor povzroči daljši čas delovanja, kar povzroči večjo degradacijo, kar povzroči več zanašanja.
Testiranje in spremljanje odpornosti
Najenostavnejši način spremljanja je merjenje toka grelnika s kleščami med normalnim delovanjem in primerjava z vrednostjo na imenski tablici. Povečanje toka za več kot 5 % nad imensko ploščico pomeni, da je odpornost padla. Trenutno zmanjšanje za več kot 5 % pomeni, da se je odpornost povečala.
Natančnejša metoda je odklop grelnika in merjenje odpornosti proti mrazu z multimetrom ali Wheatstoneovim mostom. To je treba storiti pri konstantni temperaturi, idealno 20 stopinj, in primerjati z vrednostjo na imenski tablici.
Pri kritičnih grelnikih lahko trajni tokovni pretvornik, povezan s sistemom za nadzor naprave, neprekinjeno beleži tok in opozori, ko odmik preseže prag. To zagotavlja zgodnje opozorilo brez ročnega testiranja.
Ko odmik upora signalizira večji problem
Zanašanje odpornosti je običajno simptom, ne temeljni vzrok. Če se grelnik znatno premakne v manj kot 12 mesecih, je osnovni vzrok pogosto previsoka temperatura plašča, vdor vlage ali proizvodna napaka. Zamenjava grelnika brez odpravljanja vzroka vodi do enakega zamika pri zamenjavi.
Konfiguracija potopnega grelnika iz PTFE po meri z nižjo vatno gostoto, izboljšanim tesnjenjem in-kakovostnejšo notranjo izolacijo odpravlja temeljni vzrok nihanja upora. Postopek specifikacije zahteva kemijo kopeli, delovno temperaturo, delovni cikel in zgodovino premika prejšnjih grelnikov. Za objekte, ki uporabljajo več grelnikov v podobnih storitvah, sledenje premikanju po floti identificira, katere aplikacije so najzahtevnejše in kje so potrebne spremembe specifikacij.
