Modes de défaillance courants des cartouches chauffantes et comment les éviter
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Une chaîne de production s’arrête brusquement. Le personnel de maintenance constate que le problème vient d'une cartouche chauffante cassée. Le chauffage est retiré et remplacé, puis la production reprend. Trois semaines plus tard, le chauffage tombe à nouveau en panne. Ce cycle se produit trop souvent dans les industries qui utilisent des tubes chauffants électriques à tête unique. Si vous savez pourquoi ces pannes se sont produites, vous économiserez peut-être beaucoup de temps et d’argent sur les réparations et les remplacements.
La raison la plus courante pour laquelle les cartouches chauffantes se cassent est qu'elles ne sont pas de la bonne taille pour le travail. Les statistiques de l'industrie montrent que 90 % des pannes de cartouche chauffante sont causées par l'utilisation d'une taille de réchauffeur inappropriée pour l'application. Cela inclut à la fois le diamètre d’ajustement dont nous avons parlé précédemment et la longueur de la pièce chauffée. Si le radiateur est trop court, la section de plomb non chauffée peut rester dans l'alésage, ce qui peut créer un point froid. Si la partie chauffée est trop longue et dépasse du trou, la partie qui n'est pas recouverte de métal ne peut pas transmettre la chaleur, ce qui la fait surchauffer et se casser.
L'humidité et la contamination constituent la deuxième cause de défaillance la plus courante. La poudre d'oxyde de magnésium est utilisée comme isolant dans un tube chauffant électrique à tête unique. Il est hygroscopique, ce qui signifie qu’il absorbe facilement l’humidité de l’air. Le volume interne d’une cartouche chauffante change lorsqu’elle s’allume et s’éteint, ce qui aspire l’air de l’extérieur. Si l’air contient de l’humidité ou d’autres éléments, comme de la vapeur d’huile, ces éléments sont aspirés dans le radiateur. Lorsque vous rallumez le radiateur, l'humidité se transforme en vapeur, ce qui crée une pression à l'intérieur du radiateur et oxyde le fil de résistance. Cette oxydation amincit le fil au fil du temps jusqu'à ce qu'il se brise comme un fusible 40. Dans de très mauvaises circonstances, l’humidité peut déclencher un court-circuit dès la mise sous tension.
Une autre erreur typique consiste à utiliser une mauvaise tension. Une cartouche chauffante de 120 volts produira quatre fois sa puissance nominale s'elle est connectée à une alimentation de 240 volts. En effet, la puissance change avec le carré de la tension. Le radiateur devient presque immédiatement trop chaud à cause de cette forte augmentation de puissance. D'un autre côté, faire fonctionner un radiateur à une tension inférieure à celle pour laquelle il est nominal réduit la puissance mais n'endommage pas le radiateur ; il faut juste plus de temps pour chauffer. Avant d'allumer le radiateur, assurez-vous toujours que la tension fournie correspond à la valeur nominale indiquée sur la plaque signalétique du radiateur.
Le tube chauffant électrique à tête unique de 26 mm a son propre ensemble de règles, notamment pour les unités de grand diamètre. Une isolation MgO plus élevée est généralement une bonne chose, mais un volume intérieur plus grand signifie également une masse thermique plus élevée. Lorsqu'un radiateur de 26 mm se brise parce qu'il n'est pas bien ajusté, les dégâts sont généralement très graves car la chaleur s'accumule à l'intérieur avant que des indicateurs de problème n'apparaissent. L'expérience suggère qu'un entrefer d'à peine 0,3 mm peut réduire l'efficacité du transfert de chaleur de plus de 30 %, rendant le radiateur dangereusement chaud-12.
Trop de cycles de température réduisent également la durée de vie des radiateurs. Si le système de contrôle utilise une commutation marche-arrêt de base au lieu d'un contrôle proportionnel, le chauffage passe par des cycles de dilatation et de contraction thermiques, encore et encore. Le fil de résistance et l’isolant MgO sont soumis à des contraintes à chaque cycle. Cette contrainte provoque des micro-fissures et éventuellement une défaillance au fil du temps. Les contrôleurs de puissance à thyristors qui arrêtent le cycle marche-arrêt peuvent considérablement améliorer la durée de vie des cartouches chauffantes haute-densité utilisées dans-applications à forte demande.
Que peut-on faire dans la vraie vie pour empêcher que ces problèmes ne surviennent ? Tout d’abord, gardez toujours le bon jeu diamétral. Pour un tube de chauffage électrique à tête unique de grand diamètre de 26 mm, cela devrait être de 0,1 mm à 0,2 mm. Deuxièmement, utilisez des extrémités de terminaison scellées pour empêcher l’humidité de pénétrer. Troisièmement, assurez-vous que la tension que vous avez utilisée est la même que celle indiquée par le radiateur. Quatrièmement, assurez-vous que la longueur chauffée est complètement à l’intérieur de l’alésage. Cinquièmement, avant de l'installer, assurez-vous que l'alésage est propre et exempt de saleté et de tout autre élément susceptible de gêner. Chaque équipement de chauffage industriel a ses propres exigences de fonctionnement, et il est important de les connaître pour choisir la meilleure solution de chauffage.
