Namestitev in vzdrževanje – kaj vam nihče ne pove o grelnikih za hladno{0}}okolje
Kartušni grelnik, ki je na papirju natančno določen, lahko še vedno odpove na terenu, če je nepravilno nameščen. V ekstremno mrzlih okoljih – minus 60 stopinj in manj – so podrobnosti namestitve pomembnejše, kot se večina ljudi zaveda.
Kartušni grelec, imenovan tudi eno{0}}električna grelna cev, je zasnovan tako, da se prilega izvrtani luknji v materialu, ki se segreva. Prileganje med grelcem in luknjo določa, kako učinkovit je prenos toplote. Pretesen in grelnika ni mogoče odstraniti, ko ga je treba zamenjati. Preveč ohlapno, zato trpi prenos toplote.
Vprašanje za odobritev
Pri sobni temperaturi je priporočena razdalja med grelcem kartuše in njegovo namestitveno luknjo običajno 0,02 do 0,05 mm. Za ultra-grelnike je morda bolj primerno 0,1 do 0,2 mm. Luknja mora biti 0,05–0,1 mm večja od premera grelnika, z gladkimi stenami in brez robov. Prav tako mora biti 1–2 mm daljši od grelnika, da se omogoči prostor za razširitev, ko se grelec segreje.
Toda pri minus 60 stopinjah lahko te razdalje-temperature v prostoru postanejo problematične. Ko se plašč grelnika segreje, se okoliška kovina – ki se začne pri veliko nižji temperaturi – skrči bolj kot plašč grelnika. Premer izvrtine, ki se popolnoma prilega pri sobni temperaturi, lahko med delovanjem postane ohlapna zračnost. Ta reža omogoča vstop zraka, ki toplotno izolira grelnik in lahko povzroči lokalno pregrevanje.
Na podlagi izkušenj je treba diferencialno raztezanje med grelnikom in okoliškim materialom izračunati za celotno temperaturno območje. Razdalja med namestitvijo mora upoštevati najhladnejšo začetno temperaturo in najvišjo delovno temperaturo.
Upravljanje vlage
Vlaga je sovražnik katerega koli električnega grelnega elementa, a v ekstremnem mrazu je še posebej nevarna. Med delom ali vklopom kriogene opreme se vlaga v zraku kondenzira na hladnih površinah. Standardna tesnila grelnika, ki so primerna za suha okolja, omogočajo vdor vode, ki povzroča električne nevarnosti in pospešuje korozijo.
Rešitev je hermetično tesnjenje. Steklo--kovinske ali keramične strukture zagotavljajo trajne ovire za vlago. Nekateri proizvajalci uporabljajo notranje zbiralnike vlage, ki absorbirajo vso preostalo vlago iz proizvodnje ali kakršno koli puščanje, ki nastane skozi čas.
Pomemben je tudi zaključek vodilne žice. Pri minus 60 stopinjah postanejo standardna silikonska tesnila trda in krhka, lahko počijo in omogočajo vdor vlage. Nizko{3}}temperaturne silikonske spojine ali keramična tesnila ostanejo prožna in učinkovito tesnijo v celotnem temperaturnem območju. Tudi izolacija svinčenih žic mora ostati prožna – PVC postane krhek in propade, medtem ko steklena vlakna s teflonom ali silikonom ohranijo svoje dielektrične lastnosti.
-Testiranje pred uporabo
Preden zaženete kartušni grelec v ekstremno hladnem okolju, izvedite preizkus izolacijske upornosti. Za preverjanje upora med sponkami pod napetostjo in kovinskim plaščem uporabite pravilno ocenjen megahmmeter – običajno 500 V ali 1000 V DC.
V hladnih in suhih razmerah mora biti izolacijska upornost nad 500 MΩ. Če je odčitek bistveno nižji, je v grelec morda vstopila vlaga. Tok uhajanja mora biti pod 0,5 mA.
Preizkušanje odpornosti proti mrazu je prav tako ključno za napovedovanje dolgoročne-življenjske dobe kot za visoko-zanesljive aplikacije. Grelec, ki prestane pri sobni temperaturi, lahko ne uspe na istem preizkusu pri minus 60 stopinjah – in ta napaka pri testiranju je veliko boljša od napake pri obratovanju.
Usmerjanje vodilne žice
Usmerjanje vodilnih žic mora omogočati toplotno krčenje brez obremenjevanja sponk. Razlika v krčenju med hladno kovino in izolacijo ustvarja mehansko obremenitev, ki lahko poškoduje povezave.
Pustite servisne zanke v ožičenju, da se prilagodite gibanju. Izogibajte se ostrim ovinkom, ki bi lahko obremenili izolacijo. Uporabite razbremenitev napetosti, ki deluje pri najnižji pričakovani temperaturi.
Te podrobnosti namestitve se morda zdijo nepomembne, vendar v ekstremno mrzlih okoljih manjše težave postanejo velike okvare. Kartušni grelnik, ki je nameščen ob upoštevanju teh podrobnosti, bo deloval zanesljivo. Tisti, ki je bil nameščen neprevidno, bo odpovedal – in običajno v najslabšem možnem trenutku.
