Prevenzione del surriscaldamento dei riscaldatori a cartuccia con montaggio e installazione adeguati

Prevenzione del surriscaldamento dei riscaldatori a cartuccia con montaggio e installazione adeguati
Anche se la temperatura del processo sembra essere sotto controllo, i team di produzione osservano occasionalmente il malfunzionamento di un riscaldatore a cartuccia dopo solo poche centinaia di ore. Secondo le indagini, il calore non ha mai effettivamente lasciato il riscaldatore. I dettagli di installazione determinano se il canale termico tra la guaina e il metallo circostante rimane aperto, il che può portare al surriscaldamento.
La conduzione viene utilizzata nei riscaldatori a cartuccia. Per evitare che il calore generato si accumuli all'interno, la guaina deve trovarsi in prossimità della parete del foro. Gli spazi d'aria creati da raccordi allentati fungono da barriere termiche. Le temperature interne possono aumentare di centinaia di gradi rispetto al valore di processo con solo pochi millesimi di pollice di spazio libero. Poiché il loro filo di resistenza funziona già più vicino ai vincoli materiali, le unità ad alta-densità sono le prime a soffrirne. Tolleranze più strette sono auspicabili per densità di watt più elevate e si consiglia di mantenere il diametro del foro non più grande di 0,002–0,005 pollici rispetto al diametro nominale del riscaldatore.
Il metodo di installazione è altrettanto importante. Le saldature interne potrebbero essere danneggiate o la guaina potrebbe essere schiacciata se un riscaldatore viene forzato in una piccola apertura. Similmente alla cottura a secco-, lasciare una porzione della lunghezza riscaldata aperta all'aria fa sì che il segmento non raffreddato raggiunga rapidamente temperature estremamente elevate. Se la temperatura ambiente è elevata, una piccola estremità fredda non riscaldata deve essere mantenuta all'esterno del foro o controllata da un collare dissipatore di calore-. I cavi devono avere un isolamento termico-classificato e un sufficiente pressacavo poiché troppo calore che entra nella zona di terminazione ne riduce la durata.
Il cedimento è accelerato dalla contaminazione all'interno del foro. Grasso, frammenti di metallo o residui di fluido da taglio si depositano sulla guaina per creare una scaglia isolante. I punti caldi locali si formano dopo la comparsa delle incrostazioni e il filo resistivo si ossida più facilmente in quelle aree. Questo rischio viene eliminato mediante un'accurata pulizia con solvente e aria compressa, seguita da un'accurata asciugatura. Una cottura controllata-del riscaldatore a cartuccia prima dell'applicazione a piena potenza rimuove l'umidità assorbita che potrebbe altrimenti trasformarsi in vapore nelle regioni umide o dopo un periodo di conservazione prolungato.
Completano il quadro i sistemi di tensione e controllo. Quando viene fornita una tensione superiore a quella richiesta, la potenza viene notevolmente moltiplicata e l'elemento nel suo insieme si surriscalda. I controller devono reagire rapidamente perché i sensori troppo lontani dal riscaldatore consentono un ritardo termico, che causa un superamento. La ridondanza viene aumentata incorporando limitatori indipendenti o fusibili termici.
Questi fattori sono presenti nelle presse di laminazione, nella pressofusione, nello stampaggio della plastica e nelle apparecchiature di laboratorio. Le lunghezze dei fori, i materiali e la frequenza dei cicli variano a seconda dell'applicazione. Quando un sottile strumento di alluminio viene sottoposto a cicli rapidi, un riscaldatore a cartuccia progettato per il riscaldamento-stazionario di un massiccio blocco di acciaio potrebbe surriscaldarsi. È necessaria un'analisi approfondita per abbinare diametro, lunghezza, densità di watt e stile di terminazione alle particolari caratteristiche di massa termica e perdita di calore. La strada più sicura per ottenere una lunga durata è la configurazione personalizzata basata sui dati di processo e sulla geometria del foro misurata.