Λειτουργία θερμαντήρα κασετών σε υγρό ή υγρό περιβάλλον – Ένας οδηγός επιβίωσης
Η υγρασία είναι ο σιωπηλός εχθρός των ηλεκτρικών θερμαντικών στοιχείων. Ενώ ένας θερμαντήρας φυσιγγίων που λειτουργεί σε συμβατική θερμοκρασία 90 βαθμών δεν είναι αρκετά ζεστός για να εξατμίσει αμέσως νερό, δεν είναι επίσης αρκετά ζεστός για να διώξει εντελώς την υγρασία που έχει εισέλθει στην εσωτερική μόνωση. Το αποτέλεσμα είναι μια αργή υποβάθμιση της αντίστασης μόνωσης, που οδηγεί σε διακοπτόμενα σφάλματα γείωσης ή πλήρη αστοχία. Πολλά εργαστήρια και εργοστάσια επεξεργασίας τροφίμων έχουν υψηλή υγρασία ή περιοδικές πλύσεις, γεγονός που καθιστά αυτό μια κοινή αλλά διαχειρίσιμη πρόκληση.
Όταν ένας θερμαντήρας φυσιγγίων κάθεται σε υγρό περιβάλλον, η μόνωση οξειδίου του μαγνησίου μέσα στο περίβλημα απορροφά τους υδρατμούς. Το οξείδιο του μαγνησίου είναι υγροσκοπικό-τραβάει την υγρασία από τον αέρα. Μόλις απορροφηθεί, το νερό μειώνει την ηλεκτρική αντίσταση μεταξύ του σύρματος εσωτερικής αντίστασης και της θήκης. Στους 90 βαθμούς, αυτή η υγρασία μπορεί να μην εξατμιστεί εντελώς επειδή η εσωτερική θερμοκρασία κοντά στο τοίχωμα του περιβλήματος μπορεί να είναι ελαφρώς πάνω από 100 βαθμούς και ο ατμός που παράγεται δεν μπορεί εύκολα να διαφύγει από το σφραγισμένο άκρο του μολύβδου. Κατά τη διάρκεια εβδομάδων ή μηνών, η αντίσταση μόνωσης πέφτει από εκατοντάδες megohms σε λίγα μόνο megohms και τελικά σε μερικές εκατοντάδες kilohms, οπότε ένα ρελέ σφάλματος γείωσης θα απενεργοποιηθεί.
Η λύση ξεκινά με την αποθήκευση. Ποτέ μην αποθηκεύετε εφεδρικές θερμάστρες σε υγρό υπόγειο ή μη θερμαινόμενη αποθήκη. Διατηρήστε τα σε ένα σφραγισμένο δοχείο με πακέτα ξηραντικού ή αποθηκεύστε τα σε ένα θερμαινόμενο, στεγνό ντουλάπι. Εάν ένας θερμαντήρας έχει αποθηκευτεί σε συνθήκες υγρασίας για περισσότερες από μερικές εβδομάδες, ελέγξτε την αντίσταση μόνωσής του με ένα μεγαχόμετρο 500V πριν την εγκατάσταση. Μια ένδειξη κάτω από 10 megohm δείχνει την ανάγκη για μια διαδικασία στεγνώματος. Τοποθετήστε τη θερμάστρα φυσιγγίων σε εργαστηριακό φούρνο στους 150 βαθμούς για τέσσερις έως έξι ώρες και μετά αφήστε τη να κρυώσει σε ξηρό περιβάλλον πριν τη μετρήσετε ξανά. Μόλις η ένδειξη ξεπεράσει τα 100 megohm, ο θερμαντήρας είναι ασφαλής για εγκατάσταση.
Για εγκαταστάσεις όπου ο θερμαντήρας φυσιγγίων θα εκτεθεί σε υγρασία κατά τη λειτουργία-για παράδειγμα, σε μια γραμμή επεξεργασίας τροφίμων που τροφοδοτείται καθημερινά με σωλήνα-το σημείο εξόδου του ηλεκτροδίου πρέπει να σφραγίζεται. Πολλοί θερμαντήρες φυσιγγίων διατίθενται με εποξειδική ή σιλικόνη σφράγιση στην έξοδο του ηλεκτροδίου. Αυτό αποτρέπει την απομάκρυνση της υγρασίας κατά μήκος των καλωδίων και μέσα στον θερμαντήρα. Επιπλέον, η χρήση καλωδίων-με μόνωση από τεφλόν ή καλωδίων από υαλοβάμβακα με εξωτερικό τζάκετ-ανθεκτικό στην υγρασία προσθέτει άλλο ένα στρώμα προστασίας. Οι αγωγοί θα πρέπει να εξέρχονται προς τα κάτω από τη θερμάστρα, αν είναι δυνατόν, έτσι ώστε τυχόν συμπύκνωση να στάζει μακριά και όχι προς τον τερματισμό.
Σε υγρά περιβάλλοντα, η συμβατική θερμοκρασία των 90 βαθμών είναι πραγματικά συμφέρουσα. Σε υψηλότερες θερμοκρασίες άνω των 150 βαθμών, η είσοδος νερού είναι λιγότερο πρόβλημα, επειδή οποιαδήποτε υγρασία εισέρχεται αναβοσβήνει σε ατμό και μπορεί να διαφύγει. Στους 90 βαθμούς, το νερό μπορεί να παραμείνει ως υγρό ή ως κορεσμένος ατμός μέσα στο ψυχρό τμήμα, προκαλώντας συνεχή υποβάθμιση της μόνωσης. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο συνιστάται ένας θερμαντήρας φυσιγγίων με πυκνότητα 5 έως 7 watt (watt ανά τετραγωνικό εκατοστό)-διατηρεί τη θερμοκρασία της επιφάνειας εντός ενός εύρους που δεν ενανθρακώνει τους ρύπους, αλλά εξακολουθεί να είναι αρκετά υψηλή ώστε να διώχνει σταδιακά τη μικρή υγρασία εάν ο θερμαντήρας λειτουργεί συνεχώς για ένα χρονικό διάστημα.
Μια πρακτική επιδιόρθωση πεδίου για έναν θερμαντήρα που έχει απορροφήσει υγρασία αλλά είναι ήδη εγκατεστημένος είναι να λειτουργεί με μειωμένη τάση για αρκετές ώρες χωρίς το κανονικό φορτίο βύθισης θερμότητας-. Αυτή η τεχνική, που ονομάζεται "ψήσιμο έξω", περιλαμβάνει την εφαρμογή περίπου 50% της ονομαστικής τάσης ενώ ο θερμαντήρας εισάγεται στην οπή του. Η μειωμένη ισχύς αυξάνει την εσωτερική θερμοκρασία σε περίπου 120-140 βαθμούς, η οποία είναι επαρκής για να διώξει την υγρασία χωρίς να καταστρέψει τη θερμάστρα ή να υπερθερμανθεί το περιβάλλον υλικό. Μετά το ψήσιμο για τέσσερις ώρες, μετρήστε ξανά την αντίσταση μόνωσης. Μια σημαντική αύξηση επιβεβαιώνει ότι το πρόβλημα ήταν η υγρασία.
Μια άλλη αστοχία που σχετίζεται με την υγρασία-συμβαίνει όταν χρησιμοποιείται θερμαντήρας φυσιγγίων σε λουτρό υγρών με σπασμένο ή ραγισμένο περίβλημα. Το υγρό εισέρχεται στη θερμάστρα, προκαλώντας καταστροφικό βραχυκύκλωμα. Για να αποφευχθεί αυτό, μην χρησιμοποιείτε ποτέ ένα τυπικό θερμαντήρα φυσιγγίων για θέρμανση εμβάπτισης, εκτός εάν ο κατασκευαστής αναφέρει ρητά ότι ο θερμαντήρας είναι σφραγισμένος και έχει χαρακτηριστεί για εμβάπτιση σε υγρό. Για εφαρμογές υγρών στους 90 βαθμούς, διατίθενται εξειδικευμένοι θερμαντήρες εμβάπτισης με συγκολλημένα ακραία καπάκια και στεγανοποιήσεις συμπίεσης.
Συνοπτικά, η διαχείριση της υγρασίας είναι ένας κρίσιμος παράγοντας επιτυχίας για θερμαντήρες φυσιγγίων που λειτουργούν σε συμβατική θερμοκρασία 90 βαθμών. Η σωστή αποθήκευση, η σφράγιση, το περιστασιακό ψήσιμο και η προσεκτική εγκατάσταση σε υγρό περιβάλλον θα αποτρέψουν τη συντριπτική πλειοψηφία των αστοχιών που σχετίζονται με την υγρασία-. Για διεργασίες που συνδυάζουν υψηλή υγρασία με συχνό θερμικό κύκλωμα, μια ολοκληρωμένη στρατηγική προστασίας από την υγρασία-που περιλαμβάνει σφραγισμένα καλώδια, ξηρή αποθήκευση ανταλλακτικών και τακτικούς ελέγχους αντίστασης μόνωσης-είναι η πιο οικονομικά-αποτελεσματική προσέγγιση.
