PTFE加熱管を損傷せずに始動および停止する方法

以前はヒーターのスイッチをフルパワーでオンにして、使い終わったらオフにするだけでした。数か月後、チューブに亀裂が入りました。あるサプライヤーは、気温の急激な変動が原因だと語った。現在はソフトスタートとソフトストップのルーチンがあり、チューブの寿命が大幅に長くなりました。正しく行うにはどうすればよいでしょうか?
加熱チューブをガラスと考えてください。急激な温度変化により破損しますが、安定した調整により損傷を防ぎます。 PTFE 加熱チューブは、柔らかいフッ素ポリマーのシース、金属製の内部シース、および抵抗線を囲む酸化マグネシウム (MgO) 絶縁体で構成されています。温度は非常に大きなものであり、それらはすべて非常に異なる速度で膨張および収縮します。フルパワーでコールドスタートすると、PTFE が外側に膨張し、MgO とワイヤがより早く加熱され、各界面にせん断応力が発生します。シャットダウン時にまだ熱い内部の周囲でシースが収縮すると、微小な亀裂が発生します。-このような違反が数サイクルにわたって発生すると、湿気が侵入し、絶縁抵抗が弱まり、最終的には素子の故障や地絡が発生します。数分間少しランプを点灯させると、真空管の寿命が数か月続くことがあります。したがって、制御された熱サイクルはオプションの優れものではなく、PTFE 浸漬ヒーターへの投資を保護する唯一の最も効果的な手段です。
スタートアップは、最初の試運転に使用される規律から始まります。チューブが通常の動作レベルまで液体に完全に浸されていることを確認してください。露出した部分はすぐに過熱します。温度コントローラを低い初期設定値（通常は周囲温度より 30-}40 度高い）に設定するか、コントローラがランプソーク プログラミングを許可している場合は、動作温度まで 1-2 度/分の調整されたランプ レートを入力します。-。ランプ機能のない手動システムでは、25 ～ 30% の電力 (または利用可能な場合は最低電圧タップ) で加熱を開始し、5 ～ 10 分ごとに 10 ～ 15% ずつ出力を上げていきます。液体温度の上昇を観察します。温度はゆっくりと継続的に上昇する必要があります。突然の急上昇や停滞はトラブルを意味するため、すぐに調査する必要があります。 PID 制御の自動システムがある場合は、ソフト スタート用に調整する必要があります。コントローラーに組み込まれているランプ関数を使用するか、コントローラーにソフト スタート オプションがある場合はそれを使用します。これにより突入電流が防止され、ワット数全体が低温要素に影響するのを防ぎます。ウォームアップ中に異常な音がないか耳を傾け、赤外線温度計または手袋をした手で端子ボックスの温度を確認してください。穏やかな暖かさは正常ですが、ホットパッチは接続不良を示しており、完全に動作させる前に修復する必要があります。
シャットダウンでは、逆に同じ段階的原理が採用されます。チューブがまだ熱いときに電源を切ったり、タンクの水をすぐに抜いたりしないでください。代わりに、設定値を一定のステップで下げてください。手動操作の場合は、電力を 50 % に下げて 5 分間保持し、その後 25 % でさらに 5 分間保持してから、完全にオフにします。自動システムの場合は、降下速度を 1 ～ 2 度/分にプログラムするか、設定値を段階的に下げていきます。-まず 80 度まで下げ、次に 50 度まで下げ、最後にオフにします。その後、PTFE シースは内部コンポーネントと同期して徐々に収縮します。バッチ手順の場合は、タンクが空になるか液面が下がる前にヒーターが安全なスタンバイ温度に達するように、生産スケジュールにクールダウンを組み込んでください。連続プロセスの場合は、バッチ間でヒーターを完全にオフにするのではなく、スタンバイ設定値を低く維持します (通常、周囲温度より 10 ～ 20 度高い)。エネルギーコストが小さいため、熱衝撃を受けたチューブの交換コストよりも大幅に低くなります。
これらのプラクティスを採用することは簡単です。最新の PID コントローラーの多くには、初期電力を自動的に制限する特定の「ソフト スタート」設定があります。試運転中にこれを有効にし、オンのままにします。各バッチに使用された実際のランプレートとホールド時間を動作ログに記録します。これらのデータは、将来のサイクルを改善したり、パフォーマンスが変化した場合のトラブルシューティングに役立ちます。液体レベルが異なるタンクの場合は、チューブが完全に水没しない限り通電できない低レベルのインターロックを提供します。プロセスのオンとオフが頻繁に繰り返される場合は、タイマーまたは PLC ロジックを追加して、最小ランプ継続時間を自動的に強制し、オペレーターのプレッシャーを軽減することを検討してください。
制御された熱サイクル手順を少し変更すると、PTFE 加熱チューブの寿命が大幅に長くなります。熱ストレスを回避し、交換頻度を最小限に抑えます。プラントでは通常、素早いオン/オフという以前の習慣をゆっくりとした立ち上がりと立ち下がりに変更することで、各チューブの稼働時間を 2 倍または 3 倍にし、メンテナンス コストと計画外のダウンタイムを削減します。-各サイクルの開始時と終了時に余分に費やす時間は、信頼性と安全性の点で十分に価値があります。 PTFE 加熱チューブは、オペレータやエンジニアが化学的適合性や機械的設置と同じ程度の注意を熱管理に注ぐ場合に、長期間にわたってトラブルのないサービスを保証できるように設計されています。{6}}