Vibrazioni-Cortocircuito indotto dal riscaldatore in apparecchiature meccaniche
Le vibrazioni meccaniche sono un fattore comune delle condizioni di lavoro industriali che induce facilmente guasti da cortocircuito del riscaldatore elettrico. I tubi di riscaldamento installati su apparecchiature vibranti come serbatoi di miscelazione, vagli vibranti, stampi meccanici e pompe di circolazione sono soggetti ad allentamento strutturale interno in caso di impatto di vibrazioni a lungo termine, con conseguente spostamento del filo riscaldante, rottura dello strato isolante e conseguente guasto da cortocircuito. Il cortocircuito indotto dalle vibrazioni-non presenta tracce evidenti di esaurimento ad alta-temperatura nella fase iniziale, quindi è difficile da identificare e viene spesso erroneamente interpretato come un naturale guasto dovuto all'invecchiamento.
Le vibrazioni meccaniche a lungo-termine distruggono la struttura interna compatta dei tubi riscaldanti. I tubi riscaldanti qualificati sono riempiti con polvere di ossido di magnesio compattata ad alta-pressione, che fissa la posizione interna del cavo riscaldante per garantire una spaziatura stabile dei cavi e un isolamento isolante. Sotto le continue vibrazioni meccaniche e gli impatti di risonanza, la polvere isolante compattata si allenta e affonda gradualmente, provocando lacune strutturali all'interno del tubo. Lo stato di supporto fisso del filo riscaldante scompare e il filo a spirale diventa mobile e instabile.
Le vibrazioni causano lo spostamento del filo riscaldante e il cortocircuito dei contatti. Nello stato di funzionamento vibrante, il filo riscaldante interno sciolto si scuote e si sposta continuamente. Durante l'accensione-del riscaldamento e dell'espansione termica, i fili a spirale adiacenti entrano in contatto e si scontrano, formando un cortocircuito istantaneo da polo-a-polo. L'impatto delle vibrazioni ripetute a lungo termine-porta alla deformazione del filo e allo spostamento permanente, trasformando il cortocircuito intermittente in un guasto permanente. A differenza del cortocircuito da collasso termico, il cortocircuito da vibrazione è causato da un danno strutturale meccanico piuttosto che da una deformazione ad alta-temperatura.
La fatica da vibrazione rompe lo strato isolante formando canali di perdita. Le vibrazioni a lungo-termine provocano micro-fessure nello strato di polvere isolante, riducendo le prestazioni di isolamento complessive. L'umidità esterna e la polvere penetrano nelle fessure formando impurità conduttive. Sotto l'azione del campo elettrico, le impurità della fessura conducono l'elettricità per formare un cortocircuito di messa a terra, con conseguente elettrificazione dell'involucro e guasti di intervento dell'interruttore. Il danno all'isolamento causato dalle vibrazioni è irreversibile e non può essere riparato mediante asciugatura e pulizia.
I difetti di installazione risolti aggravano i rischi di cortocircuito dovuto alle vibrazioni. I tubi di riscaldamento sospesi non fissati, l'installazione di collegamenti rigidi e il fissaggio irragionevole della tubazione amplificheranno la risonanza delle vibrazioni, accelerando l'allentamento strutturale interno. Molte linee di produzione industriale ignorano la progettazione dell'assorbimento degli urti durante l'installazione del riscaldatore, con conseguenti frequenti guasti da cortocircuito dei tubi di riscaldamento nelle apparecchiature vibranti.
Le misure di ottimizzazione della resistenza alle vibrazioni risolvono efficacemente i guasti meccanici da cortocircuito. Innanzitutto, adottare un fissaggio per l'assorbimento degli urti e un'installazione flessibile per il riscaldamento dei tubi in condizioni di lavoro vibranti per ridurre l'impatto della risonanza. In secondo luogo, seleziona tubi riscaldanti resistenti alle vibrazioni-ad alta densità e completamente riempiti per migliorare la stabilità strutturale interna. In terzo luogo, controllare regolarmente la solidità del fissaggio dell'attrezzatura ed eliminare i punti di vibrazione allentati. In quarto luogo, aumentare la frequenza di rilevamento della resistenza di isolamento per individuare in anticipo l'allentamento strutturale e l'attenuazione dell'isolamento. La gestione mirata della resistenza alle vibrazioni può prolungare notevolmente la durata dei tubi riscaldanti in scenari di vibrazioni meccaniche.
