環境保護: カートリッジヒーターを過酷な条件から保護

梱包ラインは常に稼動しており、時計仕掛けのように 3 か月ごとにヒートシール バー内のカートリッジ ヒーターが故障します。{0}}交換スケジュールが非常に予測可能なため、メンテナンスでは多くのスペアパーツを手元に置いておきます。そして、湿気が高く、冷えた機械が始動時に濡れる夏に故障がより頻繁に起こることに誰かが気づきました。ヒーターが問題なのではありません。環境は。

湿気はカートリッジヒーターに起こり得る最悪の事態です。完全に乾燥すると、酸化マグネシウム (MgO) 絶縁体は優れた熱伝導体および電気絶縁体になります。ただし、かなり吸湿性があります。スポンジのように空気中の水蒸気を吸収します。冷たいカートリッジ ヒーターは、使用していないとき、または夜間電源をオフにしているときに、終端シールの小さな穴から湿った空気を吸い込みます。電気が復旧すると、温度が急速に上昇し、閉じ込められていた水が蒸気に変わります。急激な膨張によりシース内部に圧力が生じ、圧縮された MgO が裂けたり、気密シールが破壊されたり、最悪の場合にはシースが外側に吹き飛ばされたりすることがあります。電圧が高くなると、状況は急速に悪化します。イオン化した蒸気によって導電チャネルが形成され、漏れ電流がスパイクし、地絡装置がトリップしたり、内部アークが発生したりします。-


インストールのずっと前から保護が始まります。カートリッジ ウォーマーを湿気の多い環境の開いた棚に保管しないでください。代わりに、必要になるまで、工場出荷時の密封袋に乾燥剤のパケットを入れて保管してください。{2}インストール後、数日以上使用しないマシンは、低電力の「ベークアウト」サイクルを実行する必要があります。-これは、メガオーム計を使用して絶縁抵抗をチェックしながら、定格電圧 (通常は 50 ～ 100 V) の 10 ～ 20% を 1 ～ 4 時間印加することを意味します。最大電力が供給される前に、読み取り値は徐々に 20 MΩ を超えて増加するはずです。この穏やかな乾燥方法により、蒸気による損傷が排除され、季節的または不定期に使用されるヒーターの寿命は通常 2 倍または 3 倍になります。

2 番目に大きな危険は、化学物質の周囲にあることです。食品加工および包装工場では、水酸化ナトリウムや塩素ベースの消毒剤などの強力な苛性洗浄液-が使用されており、通常のステンレス スチール 304 シースにはすぐに穴が開いて腐食します。-メッキ、陽極酸化、または化学エッチングを行うと、端子ピンやリード線の絶縁体を攻撃する酸蒸気が放出されます。屋外や海辺の設置物は、道路の塩分、産業汚染、塩分を多く含んだ空気のせいで、錆びたり穴が開いたりする可能性が高くなります。場所ごとに異なる種類の冶金的保護が必要です。

ステンレス鋼 316 または 316L は、モリブデンが含まれているため、まれな洗浄や弱アルカリなどの軽度の腐食条件に対する耐性が 304 よりもはるかに優れています。- Incoloy 800 や Incoloy 825 などの高ニッケル合金は、有害な化学蒸気や高レベルの塩化物が存在する環境での孔食、隙間、応力腐食に対する耐性が優れています。-高温でも強度を保ちます。非常に悪い状況では、セラミック プラズマ スプレー、PTFE (テフロン)、PFA、さらには半導体グレードの用途向けの薄い金メッキなどの特別な保護コーティングにより、シースが外界に触れることは不可能になり、製品の腐食と汚染の両方が阻止されます。{11}}

振動も無視できません。前後に移動したり、素早くインデックスを付けたりする機械がある場合、または近くに回転装置がある場合、取り付け構造により一定の振動がヒーターに直接送信されます。この機械的エネルギーの作用により、-何千サイクルにもわたって内部の溶接が硬化し、圧着され、抵抗線とコールド ピンの間の接続が切断されます。シリコンまたは PTFE 絶縁と端部の適切な張力緩和を備えたニッケルまたは錫メッキ銅導体などの柔軟なリード構造は、このエネルギーを収集し、重要な内部接合部に到達する前に放出します。{4}シースが金型に対して動かないように、グランド ナット、ブラケット、または圧縮フィッティングを使用してヒーター本体を所定の位置に保持します。

高電圧 700V カートリッジ ヒーターの場合、安全性を確保するために環境シールがさらに重要になります。{0}} 700V の湿気によってトラッキング パスが発生すると、コントローラを破壊したり、上流のワイヤに損傷を与えたり、火災を引き起こしたりするのに十分なエネルギーを伴うプラズマ アークが発生する可能性があります。二重シール端子は、一次高温エポキシ ポッティングと二次セラミック ビーズ、ガラス-対-金属シール、または鉱物-絶縁リードでできており、多層保護を提供します。-防湿層は、IP67 または IP68 定格のジャンクション ボックスと圧縮フィッティング、およびワイヤの端に塗布される誘電グリースで仕上げられています。

実際の動作環境に対応できるカートリッジ ヒーターを選択および保護する際に最も重要なことは、それを理解することです。現代の生産現場では、清潔で乾燥した振動のない条件は、一般的というより例外的です。-厳しい世界に向けて設計する場合は、最初から防湿層、耐腐食性金属、柔軟な終端、積極的なベークアウト方法を含める必要があります。-プラントは、カートリッジ ヒーターを湿気、化学薬品、機械的損傷から保護することで、予測可能な故障による費用のかかるサイクルを阻止し、スペア部品の在庫を削減し、計画外のダウンタイムを削減し、最終的に高性能暖房に必要な数年の信頼性を得ることができます。{{6}{7}}