Причини поломки нагрівачів для печей

Експлуатаційні можливості електрообігрівача безпосередньо залежать від безлічі факторів: виставляються температури під час роботи, зміни термічного вироблення за один робочий цикл, параметри і конструкція нагрівального пристрою, атмосфера печі, що впливає на елемент нагрівання. Термін служби також залежить від податливості матеріалів, що входять в конструкцію нагрівача, до окислення і втрат механічної міцності.

При високотемпературному нагріванні деякі складові нагрівача, такі як ніхромова спіраль або фехралєва, покриваються щільною окисною плівкою, яка захищає матеріал від більш глибоких окислювальних процесів. З цієї причини до виходу на певний температурний режим окислювальна плівка утворюється повільно, а при перевищенні характерних термічних значень окислення прискорюється. Для кожного окремого елемента, що входить до конструкції нагрівача, існують характерні межі температури. За тим же принципом відбувається і розпорошення благородних металів в вакуумному середовищі або захисній атмосфері.


Причины поломки нагревателей для печей


Максимально допустимою температурою при роботі нагрівача вважається той показник, при якому настає різке посилення окислювальних процесів або розпилення. Якщо переступити через допустимий рівень, то період служби нагрівального пристрою різко скоротиться.

В процесі окислення матеріалів нагрівача плівка оксиду стає більш щільною і потовщеною, а перетин металевого сердечника зменшується. Через це показники опору нагрівального пристрою зростають, а потужність падає. Як тільки потужність впала на 10-15%, нагрівальний пристрій замінюється новим.

Поступове зростання опору не завжди є приводом для заміни нагрівача. У деяких випадках пристрій виходить з ладу ще до того, як опір досягне граничних значень. Незалежно від типу нагрівача в ньому завжди є ослаблені ділянки, незначні надломи в місцях перегину, рання поява окисної плівки. Тому деякі сегменти нагрівальної спіралі можуть видавати збільшений опір.

На ділянках, де є збільшення опору, може виникати локальне перегрівання і більш інтенсивне утворення плівки. Через інтенсивне окислення окремих ділянок відбувається зменшення їх перетину, що в подальшому спровокує перегорання.

Схожі проблеми виникають також через забруднення поверхні нагрівального корпусу, неправильної конструкції і при скрутній тепловіддачі деяких окремих ділянок нагрівача. Місцеві перегріви не несуть істотного впливу на скорочення терміну служби елемента нагрівання в разі якщо їх абсолютні значення будуть незначними і якщо найбільш перегріті ділянки пристрою не будуть набирати температури, яка викликає інтенсивне окислення ніхромової або фехралевої спіралі.


Причины поломки нагревателей для печей


Виходячи з цього, варто дотримуватися правила, яке говорить про те, що між робочою температурою і максимально допустимими термічними значеннями при нагріванні був запас, який в свою чергу повинен перевищувати значення можливого місцевого перегріву.

Цей локальний перегрів повинен бути зведений до мінімуму за рахунок раціональної конструкції і вибору великого перерізу нагрівача, оскільки, чим більше цей поперечний переріз тим менше локальне звуження в процентах і тим менше буде локальний перегрів.

Причиною відмови нагрівача також може бути його недостатня механічна міцність при високих температурах, його схильність до повзучості або деформації. Наприклад, якщо нагрівач сконструйований таким чином, що при робочій температурі він починає деформуватися під дією власної ваги (витягування петель нагрівача, що висять на гаках, деформація котушок), тоді короткі замикання суміжних витків або петель неминучі, Також можуть утворюватися в цих місцях дуги і як наслідок перегрів і коротке замикання. Нагрівач може вийти з ладу ще й через хімічну взаємодію при робочій температурі з матеріалами футерування електропечі, з якої він вступає в контакт, або за рахунок контакту з її атмосферою.


Причины поломки нагревателей для печей


Робота кожного матеріалу в нагрівальних елементах печі електричного опору може характеризуватися двома температурами - рекомендованою робочою температурою і максимально допустимою температурою.

Максимально допустима температура матеріалу відповідає температурній межі, після якої починається його інтенсивне окислення або розпорошення і, як наслідок, різке скорочення терміну служби. Рекомендована температура нижче максимально допустимої.

В області, що обмежена рекомендованою температурою матеріалу, термін служби нагрівача досить великий для металевих сплавів близько 12000-15000 годин. Обмежений локальний перегрів не страшний в цій області, так як навіть при їх значних розмірах температура нагрівача не перевищує гранично допустимого значення. Тому при таких температурах можна використовувати нагрівачі з невеликим перетином. Природно, що у всіх випадках, коли це можливо, нагрівачі повинні розраховуватися таким чином, щоб їх розрахункова температура не перевищувала рекомендовану.

Замовити нагрівальні елементи з ніхромової і фехралевої спіралі можна на сайті «ТЕН24». Наші фахівці проведуть повний і точний розрахунок кроку спіралі і підберуть максимально відповідну конструкцію нагрівача під вашу піч і атмосферні умови в ній.




Дивитися усі статі


.

Задати питання

Логотип ТЕН 24
Для того, щоб купити нагрівачі або надіслати електронною поштою питання заповніть форму або просто зателефонуйте за телефонами