Mechanismen van progressieve veroudering die er uiteindelijk voor zorgen dat een patroonverwarmer oververhit raakt

Mechanismen van progressieve veroudering die er uiteindelijk voor zorgen dat een patroonverwarmer oververhit raakt
Het komt zelden voor dat een patroonverwarming plotseling defect raakt. De interne bedrijfstemperatuur wordt geleidelijk verhoogd door geleidelijke aanpassingen aan de mantel, isolatie en weerstandsdraad totdat de materiaallimieten worden overschreden. Inzicht in het verouderingstraject maakt interventie mogelijk vóór een catastrofale ineenstorting.
Bij hoge temperaturen oxideert de weerstandsdraad voortdurend. Bij warmtewisselingen zet de oxidelaag uit, breekt en herstelt zich, waarbij het basismetaal geleidelijk wordt opgegeten. Hotspots worden intenser en de lokale weerstand neemt toe naarmate de dwarsdoorsnede kleiner wordt. De magnesium{4}}oxide-isolatie ondergaat regelmatig tegelijkertijd uitzetting en samentrekking, waardoor microscopisch kleine ruimtes kunnen ontstaan ​​en de thermische geleidbaarheid ervan kan afnemen. Als gevolg hiervan ondervindt de door de draad geproduceerde warmte meer weerstand terwijl deze naar de mantel reist, waardoor de temperatuur van de draad stijgt bij hetzelfde opgenomen vermogen. De interne toename wordt nog verergerd door de extra thermische barrière die wordt gecreëerd door oppervlakteaanslag op de mantel.
Zelfs als de procesinstelpunten en vermogensinstellingen constant blijven, is de gecombineerde impact een geleidelijke stijging van de binnentemperatuur. Om de degradatie te verbergen totdat het element niet langer de temperatuur kan bereiken of een open circuit ervaart, kunnen controllers compenseren door de werkcyclus te verlagen. Vroege elektrische tekenen van dit proces zijn onder meer een afname van de isolatieweerstand en een waarneembare stijging van de elementweerstand.
Veroudering wordt gedetecteerd voordat oververhitting ernstig wordt door monitoringprogramma's die periodiek de weerstands- en isolatiewaarden controleren. Het tempo van degradatie kan worden vertraagd door onnodige thermische cycli tot een minimum te beperken of door te werken met een iets lagere wattdichtheid. De interne temperatuurstijging kan niet worden versneld door extra externe thermische weerstand als een superieure boring en oppervlaktereinheid worden gehandhaafd.
Bedrijfstemperatuur, cyclusfrequentie en blootstelling aan het milieu hebben allemaal invloed op de verouderingssnelheid. Er worden verschillende degradatiecurven geproduceerd door laboratoriuminstrumenten die niet vaak worden gebruikt, verpakkingsapparatuur met grote cycli en voortdurend hoge- temperatuurmatrijzen. Bij zware cycli of hogere procestemperaturen kan een patroonverwarmer die langzaam veroudert bij een constante middentemperatuur- het oververhittingsregime aanzienlijk sneller benaderen. De selectie van initiële wattdichtheid en onderhoudsschema's die de interne omstandigheden gedurende de gehele geplande levensduur binnen aanvaardbare grenzen houden, wordt mogelijk gemaakt door toepassings-specifieke evaluatie van de verwachte temperatuur, cyclusprofiel en monitoringintervallen.