Skrita nevarnost zračnih rež – zakaj toleranca prileganja določa življenjsko dobo grelnika kartuš
Kartušni grelnik, ki je na zunaj videti popoln, lahko odpove v nekaj dneh po namestitvi. Krivec je pogosto neviden s prostim očesom: zračna reža med plaščem grelnika in montažno luknjo. Ta en sam dejavnik-bolj kot nazivna moč, bolj kot kakovost materiala-odloča, ali 200-stopinjska konvencionalna temperatura eno-električne grelne cevi zagotavlja leta zanesljive uporabe ali izgori v tednih.
Fizika je enostavna. Kartušni grelec prenaša toploto z neposredno prevodnostjo. Ko je grelni ovoj v tesnem stiku z okoliško kovino, toplota učinkovito teče iz uporovne žice skozi izolacijo iz magnezijevega oksida, skozi plašč in v obdelovanec. Ko pa obstaja celo majhna vrzel, ta prostor napolni zrak. Zrak je odličen toplotni izolator. Toplota ne more dovolj hitro uiti ovoju. Notranja temperatura se dvigne, uporovna žica hitreje oksidira in prezgodnja okvara postane neizogibna.
Izkušnje na terenu kažejo, da mora biti priporočena premerna razdalja za večino namestitve kartušnih grelnikov med 0,02 mm in 0,05 mm. Za manj zahtevne aplikacije je lahko sprejemljivo največ 0,08 mm do 0,10 mm. Vse, kar je večje od tega, ustvari izolacijski zračni film, ki prisili grelnik, da deluje pri veliko višjih notranjih temperaturah, da doseže enako zunanjo temperaturo. To pospeši oksidacijo žice, razpad MgO in morebitno izgorevanje.
Postopek namestitve zahteva previdnost. Montažno luknjo je treba izvrtati nekoliko premajhno in jo nato obdelati z visoko-kakovostnim povrtalom, da ustvarite gladko, cilindrično površino brez robov, sledi orodja ali stožcev. Kakršne koli robove ali nepravilnosti lahko med vstavljanjem vdolbijo ovoj, steno neenakomerno stanjšajo ali povzročijo mikro-razpoke v stisnjeni MgO izolaciji-poškodbo, ki ogrozi dielektrično trdnost in vodi do ozemljitvenih napak.
Čistoča je enako pomembna. Hladilna sredstva, maziva in kovinski ostružki, ki ostanejo v izvrtini, se bodo karbonizirali, ko bo grelec dosegel delovno temperaturo. Ogljikove usedline lahko postanejo prevodne, kar povzroči uhajanje električnega toka med plaščem grelnika in ozemljenim kalupom ali blokom. Pred vstavitvijo je treba luknjo temeljito očistiti s topilom in stisnjenim zrakom ali z ultrazvočnim čiščenjem, ki mu sledi izpiranje z izopropilnim alkoholom za visoko-natančne aplikacije.
Upoštevati je treba tudi toplotno raztezanje. Plašč iz nerjavečega jekla se razširi za približno 0,012–0,016 mm na 100 mm dolžine za vsakih 100 stopinj spremembe temperature. V slepi luknji, izvrtani po celotni dolžini grelnika, ta širitev nima kam iti, kar ustvarja aksialno tlačno silo, ki lahko upogne ovoj, zlomi tesnilo konice ali pretrga notranje vodne povezave. To razširitev prilagodite tako, da na dnu luknje pustite 1–2 mm prostora.
Pogosta napaka je pritiskanje grelca na svoje mesto s premočnim pritiskom ali kladivom. Kartušni grelec mora z rahlim pritiskom roke zdrsniti noter. Če čutite upor, je treba popraviti izvrtino-in ne grelca. Prisilna namestitev lahko poškoduje zgoščeno izolacijo MgO v notranjosti, kar povzroči takojšnje kratke stike ali postopno razgradnjo izolacije v naslednjih ciklih ogrevanja.
Kartušni grelec z eno-glavo s konvencionalno temperaturo 200 stopinj je natančna komponenta in ne osnovni izdelek. Njegovo delovanje je v veliki meri odvisno od kakovosti namestitve. Različne vrste opreme, delovne temperature in vzorci toplotnih ciklov zahtevajo različne specifikacije odmika in pristope namestitve. Strokovna ocena posebnega okolja namestitve zagotavlja, da grelec doseže svojo celotno življenjsko dobo.
