Cad é an grádán cumhachta uasta sábháilte do théitheoir PFA chun blistering gaile inmheánach a sheachaint?

When a PFA heater is turned on quickly – from a cold start or after a power outage – the metal core heats up more faster than the PFA sheath around it. Thermal stress results from the temperature gradient across the PFA wall. An even more insidious failure mechanism is at work when moisture is present at the PFA-metal interface. Any trace moisture (taken from humid air or infiltrated through the PFA) will flash to steam when the metal core temperature surpasses 100°C before the outer PFA has warmed. Blistering occurs when steam pressure causes localised areas of swelling in which the PFA splits from the core. The important metric is not the steady-state watt density, but the power gradient, the rate of increase of watt density (W/cm² per second). For PFA heaters without internal moisture protection, the permissible maximum power gradient is 0.5–1.0 W/cm²/sec. Steam blistering is observed in 10-50 start-up cycles at >2-3 W/cm2 in aghaidh an tsoicind cé go bhfuil an dlús seasta vata laistigh de theorainneacha an PFA. Maidir le téitheoirí a bhfuil gabhdóir ionsúcháin taise nó glantachán nítrigine acu, méadaítear an grádán sábháilte go 3-5 W/cm²/soic.

Meicníocht Blistering Gaile agus Tús le Blisteráil Gaile
Is iad na trí fhoinse taise ag an gcomhéadan miotail PFA ná taise iarmharach ó dhéantúsaíocht (gan an comhéadan a bheith breá tirim), tréscaoileadh gal uisce tríd an PFA le linn seirbhíse (uisce an-tréscaoilteach trí PFA ag 80-150 céim), agus comhdhlúthú le linn fuarú nuair a bhíonn an téitheoir múchta. Fiú téitheoirí PFA "tirim" tá 10-100 mg de taise in aice leis an gcomhéadan. Méadaíonn an croítheocht miotail go tapa nuair a thosaíonn an téitheoir ó fhuar (20 céim). Téann an PFA ar an taobh amuigh, i dteagmháil leis an leacht fionnuar, go mall. Is féidir leis an gcroílár a bheith 150-200C agus tá an PFA in aice láimhe fós faoi bhun 100C. Ag an teorainn boilsíonn an t-uisce ag 100 céim agus déantar gaile. Ní féidir leis an mbearna comhéadan (0.1-1.0 m) leathnú den sórt sin a fhulaingt, ach tá toirt gal 1600 uair níos mó ná toirt an uisce leachta ag brú an atmaisféir. Méadaíonn an brú áitiúil go barra 10-100, atá níos airde ná neart toraidh an PFA. Boilscíonn an gaile blister - scaradh áitiúil an PFA ón gcroílár. Forbraíonn an blister líonadh le gaile (seoltóir teirmeach bocht). Téiteann an limistéar blister suas, swells agus ar deireadh briseann sé oscailte, ag nochtadh croí an leacht phróisis agus ag cruthú locht talún.

Ardaíonn an croítheocht ag ráta arna chinneadh ag an ngrádán cumhachta dq/dt (W/cm2/soic). I gcás staid sheasta ar leith dlús vata q max , is é an fad chun 100oC a bhaint amach ag an gcomhéadan ná t{3}} (100-T tosaigh )x(teas toirte-sonrach)/cumhacht. Maidir le croí-théitheoir tipiciúil (dlús 8,000 kg/m3, teas sonrach 450 J/kgK, toirt le haghaidh téitheoir 1 m ar fad 25 mm ≈ 0.0005 m3, mais ≈ 4 kg, toilleadh teasa ≈ 1,800 J/K). Is é an fuinneamh a theastaíonn chun teocht an chroíláir a ardú ó 20 céim go 100 céim ná 1,800 80=144,000 J. Go seasta, tarlaíonn sé seo 24 soicind ach go praiticiúil, feidhmíonn an rialtóir cumhachta cumhacht iomlán láithreach, mar sin téann an croí i 24 soicind. Meánghrádán cumhachta=6000 W / (achar dromchla 0,1 m2)=60000 W/m2=6 W/cm2 roinnte ar 24 soicind=0.25 W/cm2 in aghaidh an tsoicind-sábháilte. Ach má tá an téitheoir comhionann á rialú ag céim-sCR uillinn a chuireann lánchumhacht i bhfeidhm i 0.1 soicind, abair, rialtóir PID tapa a bhfuil róthéamh 0% aige, is é an grádán cumhachta tosaigh ná 60,000 W/m2 / 0.1 soicind=600,000 W/m2/sec{{54}soicind{{54}soicind{{54}W/cm{54}W/54} Mar sin, is féidir le rialaitheoirí mear-imoibríochta blistering a spreagadh ar théitheoirí atá ag rith go sábháilte le blianta fada agus rialuithe níos moille.

Teorainneacha an Ghrádáin Cumhachta Sábháilte
Cineál Téitheoir Coinníoll Taise Sábháilte dq/dt (W/cm2 in aghaidh an tsoicind)Staid sheasta uasta q (W/cm2) Am go 100 céim ag an gcomhéadan (Ó 20 céim ) Rialú molta
Comhéadan glanta le nítrigin thirimAn-íseal taise (<1 mg) 5–10 Up to 5 <2 SecondsPhase angle, rapid PID
Standard new heater (as-manufactured)Low moisture (5–20 mg) 1.5–2.5 3–4 4–8 secondsSoft start, ramp
Standard, aged (>2,000 uair. i seirbhís tais)Taise measartha 20-50 mg 0.8-1.5 2-3 8-15 rialú secRamp (Níos lú ná nó cothrom le 10 soic go cumhacht iomlán)
Standard with water absorbed (bad storage)High moisture (>50 mg) 0.3–0.5 1–2 20–40 soicind Tosaigh mall, triomaigh roimh úsáid
Téitheoir le gabhdóir taise (criathar móilíneach sa deireadh fuar) Íseal (glacann an gabhar taise) 2–3 3–4 3–6 soicind Bog-tús
Ceangal téitheoir, hoover nó glantach An-íseal 5-10Suas le 5 < 2 soicind Tús tapa maith
Téitheoir ar bith atá creimthe nó a raibh blisters air. Athróg (damáiste) N/AN/AN/Aplace heater. Ná -úsáid arís.
Brath agus Cosc Allamuigh
You can't see steam blistering from outside immediately. Early symptoms include increased insulation resistance leakage (100-500 MΩ vs. >1,000 MΩ) agus turais eatramhacha fabhtanna talún ag tosú-aníos. Nuair a bhíonn an téitheoir fionnuar, féadfar na blisters a mhothú mar limistéir bhog nó cnapáin ar dhromchla PFA agus iad ag leathnú. Nuair a théann rudaí in olcas, pléascann na blisters agus téann an sreabhán próisis i dteagmháil leis an gcroílár, rud a fhágann go bhfuil locht tobann ar an talamh. Is féidir le híomháú teirmeach a thosú blisters a aithint i bhfoirm spotaí te (5-20 céim níos teo ná an truaill máguaird) de bharr gal inslithe an PFA ón gcroí.

Is é an bealach is fearr chun stop a chur le blistering gaile ná tús bog nó rialú rampa a bheith ar an soláthar cumhachta téitheoir. Rampaíonn rampa in-ríomhchláraithe an chumhacht go líneach ó 0% go 100% i gceann 10-30 soicind . Cuireann sé seo teorainn leis an ngrádán cumhachta go 0.3-1.0 W/cm 2 in aghaidh an tsoicind (ag brath ar mhéid an téitheoir). Ligeann an tosú sluggish seo don PFA téamh suas go mall, ag coinneáil teocht an chomhéadain faoi bhun 100 céim go dtí go bhfuil an taise galaithe go réidh seachas splancadh go gaile. Maidir le córais atá ann cheana féin a bhfuil rialaitheoirí tapa PID acu, cuir athsheachadán moill ama leis a choinníonn an rialaitheoir ag aschur nialasach ar feadh 5 soicind tar éis an ghlao ar theas, ansin rampaí go dtí an pointe socraithe thar 15 soicind. Tá an praghas ar mhodúl tosaithe bog ($50–200) i bhfad níos lú ná an praghas ar théitheoir a athsholáthar ($500–1,500) agus an t-am aga neamhfhónaimh ($1,000–10,000). Le haghaidh feidhmeanna tábhachtacha (binsí fliuch leathsheoltóra, imoibreoirí cógaisíochta) sonraigh téitheoirí le glacadóir taise - pacáiste criathar móilíneach atá feistithe i ndeireadh fuar an téitheoir agus a ionsúnn taise ag an gcomhéadan. Athsholáthar na Getters gach 2-3 bliana le linn cothabhála sceidealta.

Níor cheart téitheoirí atá gaile a thriomú. Tá an PFA scartha go buan ag an blister ón gcroílár agus líonfar an bhearna le héadach taise agus fásfaidh sé ar thimthriallta as a chéile. Ionadaigh an téitheoir agus cuir -rialú tosaigh bog ar aonad nua.

Grádán Éifeacht Cumhachta ar fhorbairt blister
Grádán Cumhachta (W/cm²·s) Am go Lánchumhachta (do théitheoir 4 W/cm²) Croí-theocht ag Teocht Amuigh PFA=80 céim Riosca Foirmiú Blister Gníomh Molta 0.2 (thar a bheith mall) 20 s 105 céim An-íseal Inghlactha do gach téitheoir
0.5 (mall) 8 soicind 115 céim Íseal Maith le haghaidh téitheoirí bunúsacha
1.0 (measartha) 4 soicind 130 céim Measartha Ceart go leor do théitheoirí tirime amháin
2.0 (tapa) 2 shoicind 150 céim Ard Comhéadan tirim nó glantóir ag teastáil 5.0 (an-tapa) 0.8 soicind 180 céim Blistering an-ard tar éis 10 dtimthriall
10 (ar an toirt) 0.4 soicind 220 céim Beagnach áirithe Ná húsáid gan chosaint ar thaise

Is ionann é seo agus rampa cumhachta de 0% go 100% i 4 go 10 s do théitheoir le{{4}luaigh dlús vata seasta de 4 W/cm 2 . Is féidir le roghanna eile saor cosúil le rialtóirí tosaithe boga, feidhmeanna rampaí in-ríomhchláraithe, nó am-moill -feidhmíocht mhoillithe {- moill a chur ar fheidhmíocht a sheachaint.