Vlaga – tihi ubica kertridž grijača na niskim{0}}temperaturama
Grejač kertridža ne radi. Otporna žica je netaknuta. Plašt ne pokazuje znakove pregrijavanja. Ipak, grijač više ne radi. Krivac je nevidljiva-vlaga koja je ušla u grijač, smrzla se, proširila i uništila unutrašnju izolaciju.
Kako vlaga ulazi
Vlaga pronalazi svoj put do kertridž grijača kroz nekoliko puteva. Najčešći je kraj-tačke gdje električni vodovi ulaze u tijelo grijača. Standardni završeci su dizajnirani za rad na sobnoj -temperaturi. Oni možda neće pružiti adekvatno zaptivanje kada se temperature kreću između -40 stepeni i radnih uslova.
Tokom ciklusa grijanja, grijač se zagrijava. Zrak unutar grijača se širi i izlazi kroz mikroskopske otvore. Kada se grijač ohladi, uvlači vanjski zrak. Ako taj zrak sadrži vlagu-i u hladnom okruženju, gotovo uvijek-vlaga se kondenzira unutar grijača.
Kada se uđe unutra, vlaga se smrzava na -40 stepeni. Voda se širi za otprilike 9% kada se smrzne. Ova ekspanzija stvara pritisak unutar grijača koji može popucati izolaciju od magnezijum oksida, prekinuti otpornu žicu ili podijeliti omotač.
Ciklus kondenzacije
Problem je gori od običnog ulaska vlage. Svaki termalni ciklus pumpa više vlage u grijač. Grijač djeluje kao uređaj za disanje-koji izbacuje zrak kada je vruć, a uvlači vlažan zrak kada je hladan. Vremenom, akumulirana vlaga može zasititi izolaciju od magnezijum oksida, uništavajući njena dielektrična svojstva i izazivajući električne kratke spojeve.
U kriogenim aplikacijama blizu temperatura tečnog azota (-196 stepeni), problem postaje još teži. Svaka vlaga zarobljena unutar grijača se čvrsto smrzava, šireći se dovoljnom silom da izazove mikro-lomove u omotaču.
Sealing Solutions
Vrhunski grijači s patronom rješavaju vlagu kroz više strategija zaptivanja.
Nabijena konstrukcija sabija prah magnezijum oksida kako bi se eliminirale unutrašnje praznine gdje bi se vlaga mogla skupljati. Visoka-izolacija ne ostavlja prostor za zrak ili vodu.
Završna brtva je jednako kritična. Elastomerne čahure pričvršćene uz tijelo grijača stvaraju mehanički spojenu brtvu koja u velikoj mjeri sprječava ulazak vlage. Neki dizajni koriste keramičko-na-vezivanje metala ili specijalizirana epoksidna jedinjenja ocijenjena za kriogenu funkciju.
Zavareni završni diskovi, napravljeni od istog materijala kao i omotač, osiguravaju pozitivnu brtvu protiv vlage i drugih zagađivača na suprotnom kraju grijača.
Razmatranje olovne žice
Same provodne žice mogu biti izvor problema s vlagom. Standardna PVC izolacija postaje lomljiva i puca na -40 stepeni, stvarajući puteve za ulazak vlage. Silikonska ili teflonska izolacija ostaje fleksibilna na niskim temperaturama i zadržava svoja dielektrična svojstva.
Završetak mora biti zapečaćen kako bi se spriječilo akumuliranje kondenzacije dok grijač kruži između hladnog i toplog. U niskotemperaturnim instalacijama, nezagrijani dio na vodnom kraju-obično 5 do 10 milimetara u standardnim grijačima-možda će trebati proširenje na 25 do 50 milimetara kako bi se tačka spajanja zadržala iznad tačke rose.
Manufacturing Practices
Kvalitetni proizvođači koriste vakuum{0}}punjavanje kako bi uklonili zračne praznine u kojima bi se mogla akumulirati vlaga. Postupci pečenja{2}}a nakon proizvodnje osiguravaju da se preostala vlaga eliminira prije slanja.
Ovi procesi povećavaju troškove, ali su neophodni za pouzdan rad u hladnim okruženjima. Kartridž grijač sa gustinom vati od 5-7 W/cm² za opće primjene na niskim temperaturama radit će kako se očekuje samo ako unutrašnja izolacija ostane suha tokom cijelog vijeka trajanja.
Praktično uputstvo
Upravljanje vlagom u niskotemperaturnim kertridž grijačima nije opciono-već je neophodno. Završetak mora biti pravilno zapečaćen. Vodovodne žice moraju ostati fleksibilne na -40 stepeni. Unutrašnja izolacija mora biti zbijena kako bi se uklonile praznine. A proces proizvodnje mora osigurati da unutra ne ostane vlaga prije slanja grijača.
Različite primjene predstavljaju različite izazove vlage. Grijač u suhoj hladnjači suočava se s drugačijim uvjetima od one izložene vanjskom vremenu. Pravilna specifikacija zahtijeva razumijevanje specifičnog okruženja i odabir grijača dizajniranog za te uvjete.
