مکانیسم مقاومت در برابر سوختن خشک هیترهای پره دار: ترموکوپل بیش از-تنظیم آستانه حفاظت از دما برای گرم کردن هوای طولانی مدت-
گرمایش هوای خشک بدون وقفه طولانی مدت-به عنوان یکی از سخت ترین شرایط کاری برای اجزای گرمایش الکتریکی صنعتی شناخته شده است. اکثر لولههای گرمایش لولهای معمولی از انباشت گرمای شدید در طی گرمایش مداوم هوای بدون بار رنج میبرند که منجر به گرم شدن بیش از حد دیواره لوله، سیاه شدن اکسیداسیون سطح، کاهش راندمان تبدیل الکتروترمال و حتی فرسودگی سیم مقاومت داخلی و خرابی دائمی تجهیزات میشود. آمار تولید تعمیر و نگهداری تجهیزات صنعتی نشان می دهد که بیش از 65 درصد از خطاهای آسیب تجهیزات گرمایش خشک ناشی از گرمای بیش از حد در سوختن خشک و عدم تطابق پارامترهای حفاظتی دما است. بسیاری از شرکتها فقط قطعات گرمایشی آسیبدیده را به طور مکرر بدون بهینهسازی منطق حفاظتی سیستم تعویض میکنند، که منجر به هزینههای نگهداری بالا و تداوم تولید ناپایدار میشود. بخاریهای لولهدار پرهدار خطرات پنهان سوزاندن خشک را از مکانیسم ساختاری حذف میکنند و بهینهسازی ترموکوپل بیش از-تنظیم آستانه حفاظت دما میتواند ایمنی عملکرد طولانیمدت و پایداری سیستمهای گرمایش خشک را بیشتر بهبود بخشد.
علت اصلی شکست خشک سوزی لوله های گرمایش معمولی عدم تعادل بین تولید گرمای داخلی و اتلاف حرارت خارجی است. تحت عملیات برق ثابت، قدرت تولید گرما سیم مقاومت ثابت می ماند، در حالی که منطقه محدود اتلاف حرارت لوله صاف نمی تواند به موقع تمام گرما را به محیط هوا صادر کند. مقدار زیادی گرمای باقیمانده روی دیواره لوله جمع میشود و دمای سطح را در مدت کوتاهی به بیش از 400 درجه افزایش میدهد و باعث اکسیداسیون دمای بالا بدنه لوله فلزی، پیری و شکستگی پرکننده عایق داخلی و در نهایت خرابی کامل اجزای گرمایش میشود. بخاریهای لولهدار پرهدار این مشکل عدم تعادل حرارتی را از طریق بهبود ساختار همرفت بالهها به طور کامل حل میکنند. آرایه باله سه بعدی متراکم، کارایی تبادل حرارت بین بدنه لوله و هوا را تا حد زیادی بهبود می بخشد، و به سرعت گرمای اضافی را برای انتشار به هوای اطراف منتقل می کند. حتی در کمتر از 24{9}}ساعت عملیات گرمایش خشک مداوم، دمای دیواره لوله در محدوده ایمن دمای پایین حفظ می شود، بدون انباشت حرارتی و خطرات گرمای بیش از حد سوختگی خشک.
با توجه به تجربه عملی سیستم، پیکربندی پارامتر حفاظت ترموکوپل مناسب برای لوله های گرمایش معمولی به طور کامل برای سیستم های گرمکن پره دار قابل اجرا نیست. بخاریهای لوله صاف سنتی به دلیل ویژگیهای گرمایش بیش از حد آسان، به آستانههای هشدار اولیه دمای پایین و پارامترهای حساسیت بالا- نیاز دارند، که اغلب باعث خاموش شدن حفاظت کاذب در طول افزایش دمای معمولی و عملکرد پایدار میشود و در تولید مداوم تداخل ایجاد میکند. بخاری های پره دار ظرفیت اتلاف گرمای فعال بسیار خوبی دارند و دمای عملیاتی واقعی به مراتب کمتر از لوله های معمولی تحت بار قدرت یکسان است. اتخاذ کورکورانه استانداردهای یکپارچه حفاظت از{5}دمای پایین منجر به حفاظت بیش از حد حساس و کاهش راندمان تولید میشود. بهینهسازی آستانه معقول باید با توجه به مقاومت دمایی ذاتی و ویژگیهای اتلاف حرارت سازههای پرهدار انجام شود تا دمای عملیاتی معمولی و خطا در حالت دمایی تشخیص داده شود.
گرمایش خشک مداوم درازمدت ناگزیر باعث ایجاد گرد و غبار و الیاف ریز روی شکافهای باله میشود که کمی کانال اتلاف گرما را مسدود میکند و راندمان تبادل حرارت را پس از تجمع طولانی مدت کاهش میدهد و منجر به افزایش آهسته دمای پایه دیواره لوله میشود. آستانه های حفاظتی ترموکوپل ثابت نمی توانند با این تغییر عملکرد تدریجی سازگار شوند و در نتیجه در مرحله عملیات بعدی محافظت ناکارآمد می شود. استراتژی کالیبراسیون آستانه دینامیکی، که به طور منظم خط پایه حفاظت را مطابق با ساعات کار تجهیزات و درجه تجمع گرد و غبار تنظیم میکند، میتواند اثر حفاظتی طولانیمدت بیش از{{6} دما را حفظ کند و از شکست خشک شدن ناشی از تضعیف اتلاف گرما جلوگیری کند.
|
نوع بخاری |
دمای سطح لوله عملکرد خشک ثابت- |
آستانه حفاظت ترموکوپل توصیه شده |
کاهش بازده عملیات مداوم 1000 ساعت |
نرخ حفاظت کاذب سیستم |
نرخ وقوع خطای خشک-سوختن |
|---|---|---|---|---|---|
|
بخاری لوله ای پره دار |
180 تا 220 درجه |
280 درجه |
1.3% |
0.5% |
0.12% |
|
بخاری معمولی لوله صاف |
380 تا 450 درجه |
420 درجه |
8.7% |
4.2% |
6.85% |
|
اجزای گرمایش سرامیکی |
320 تا 380 درجه |
350 درجه |
4.2% |
2.1% |
3.22% |
مزیت ساختاری مقاومت در برابر سوختن خشک بخاریهای لولهدار پرهدار، همراه با کالیبراسیون دینامیکی آستانه ترموکوپل، یک سیستم گرمایش خشک طولانیمدت- بسیار ایمن ایجاد میکند. این حالت تطبیق به طور موثر فرکانس تعمیر و نگهداری تجهیزات و از دست دادن زمان توقف تولید را کاهش می دهد. طرحهای حفاظت از درجه حرارت بیش از{3} و کالیبراسیون منظم را میتوان با توجه به شدت عملیات تجهیزات و درجه گرد و غبار محیطی سفارشی کرد تا عملکرد پایدار و ایمن تجهیزات گرمایش خشک صنعتی را برای مادامالعمر تحقق بخشد.
