Elektrinių krosnių šildymo elementų pažeidimo priežastys
Gyvenimas šildymo elementai priklauso nuo daugelio faktorių: nuo darbinės temperatūros, jos kitimo laikui bėgant, šildytuvo konstrukcijos ir dydžio, krosnies atmosferos poveikio jam. Ją gali sukelti laipsniškas darbinės medžiagos oksidavimas (arba jos smulkinimas, jei kalbame apie tauriuosius metalus ar šildytuvus, veikiančius vakuume ar apsauginėje atmosferoje) arba mechaninio stiprumo praradimas.
Šildytuvams naudojamos medžiagos kaitinant susidaro tankias oksidų plėveles, kurios apsaugo pagrindinę medžiagą nuo tolesnio oksidacijos, todėl iki tam tikrų (kiekvienai medžiagai) temperatūrų oksidacija vystosi itin lėtai, o perėjus šį temperatūros lygį procesas pagreitėja. aštriai. Medžiagų purškimas vakuume arba apsauginėje atmosferoje taip pat vyksta taip pat.
Didžiausia leistina medžiagos temperatūra turi būti ta temperatūra, kuriai esant smarkiai padidėja medžiagos oksidacijos arba dispersijos procesas. Jei viršysite šį lygį, šildymo elemento tarnavimo laikas žymiai sumažės.
Kai šildytuvas oksiduojasi, ant jo esanti oksido plėvelė (dažniausiai nelaidžia arba mažai laidi) palaipsniui storėja ir metalinės šerdies skerspjūvis mažėja. Todėl šildytuvo varža palaipsniui didėja, o jame išsiskirianti galia mažėja. Kai šis galios sumažėjimas tampa reikšmingas (apie 10-15%), šildytuvas turi būti pakeistas nauju, jo tarnavimo laikas baigiasi.
Palaipsniui didėjantis šildytuvo atsparumas dėl jo oksidacijos ar išsibarstymo ne visada yra jo pakeitimo priežastis; labai dažnai šildytuvas sugenda ilgai, kol jo varža pasiekia ribinę vertę. Šildytuvas dažniausiai turi keletą susilpnėjusių vietų, nedidelių įtrūkimų vingiuose, oksidinių plėvelių intarpų ir panašiai, kur pastebimas vietinis atsparumo padidėjimas.
Tokios padidinto atsparumo zonos sukels vietinį šildytuvų perkaitimą ir intensyvesnę oksidaciją šio perkaitimo vietose. Intensyvi oksidacija, savo ruožtu, toliau sumažins šildytuvo skerspjūvį šiuose taškuose, toliau padidins jų temperatūrą, procesas tęsis didėjančiu greičiu ir sukels šildytuvo perdegimą viename iš šiuos taškus.
1 mm vielinio šildytuvo eksploatavimo laikas, priklausomai nuo jo temperatūros (ore)
Panašus poveikis gali atsirasti, jei šildytuvo paviršius yra nešvarus arba netinkamai suprojektuotas, jei šiluma sunkiai perduodama kai kurioms jo dalims (pavyzdžiui, šildytuvo dalyse, ekranuotose ugniai atspariomis atramomis ar kabliais), dėl to vietinis perkaitimas .
Toks vietinis perkaitimas neturės didelės įtakos šildytuvo tarnavimo laikui tais atvejais, kai jų absoliučios vertės yra mažos, o karščiausių zonų temperatūra nepasieks reikšmių, kurioms esant intensyvi oksidacija (arba sklaida) prasideda medžiaga.
Todėl reikia stengtis, kad tarp šildytuvo darbinės temperatūros ir maksimalios leistinos šildymo temperatūros būtų tam tikra riba, viršijanti galimo vietinio perkaitimo reikšmę. Jei ši riba yra maža, tai vietinis perkaitimas turi būti sumažintas racionaliai projektuojant ir pasirenkant didelius šildytuvo skerspjūvius, nes kuo didesni šie skerspjūviai, tuo mažesnis vietinių susiaurėjimų procentas, tuo mažiau vietinių bus. perkaitimas.
Šildytuvo gedimo priežastis taip pat gali būti jo nepakankamas mechaninis stiprumas aukštoje temperatūroje, polinkis šliaužti ar deformuotis.Pavyzdžiui, jei šildytuvas suprojektuotas taip, kad esant darbinei temperatūrai jis pradeda deformuotis nuo savo svorio (traukiant ant kabliukų kabančias šildytuvo kilpas, deformuojant šildytuvo gyvatukus), tada gretimi posūkiai ar kilpos gali užsidaryti, lankai šios vietos ir dėl to išdeginamas šildytuvas arba tiesiog vietinis ruožo išplonėjimas dėl tempimo vėl susiformuojant vietiniam perkaitimui.
Galiausiai šildytuvas gali būti pažeistas dėl cheminės sąveikos su pamušalo medžiagomis darbinėje temperatūroje. elektrinė orkaitėsu kuria jis liečiasi arba su jos atmosfera.
Bet kokios medžiagos, esančios elektrinės varžos krosnies kaitinimo elementuose, veikimą galima apibūdinti dviem temperatūromis - rekomenduojama darbo temperatūra ir didžiausia leistina temperatūra.
Didžiausia leistina medžiagos temperatūra atitinka temperatūros ribą, kurią viršijus prasideda intensyvus jos oksidavimas arba purslimas ir, atitinkamai, staigus eksploatacijos trukmės sumažėjimas. Rekomenduojama temperatūra yra žemesnė už maksimalią leistiną.
Rekomenduojamos medžiagos temperatūros ribojamoje zonoje šildytuvo tarnavimo laikas gana ilgas, metalų lydiniams apie 12000-15000 valandų. Šioje srityje ribotas vietinis perkaitimas nėra baisus, nes net esant dideliems dydžiams, šildytuvo temperatūra neviršys didžiausios leistinos vertės. Todėl tokioje temperatūroje galima naudoti mažus šildytuvo skerspjūvius.Natūralu, kad visais atvejais, kai įmanoma, šildytuvai turi būti suprojektuoti taip, kad jų projektinė temperatūra neviršytų rekomenduojamos.