Ali lahko dvojni-grelni element v plašču iz PFA zagotovi 50 % moči po odpovedi enega tokokroga brez lokalnih vročih točk?

Po prekinitvi enega tokokroga lahko dvojno{0}}navit grelni element-dva ločena uporovna vezja, ki sta vzporedno navita vzdolž iste dolžine grelnika-, zagotovita 50 % moči. Vendar pa je vzorec navijanja edini dejavnik, ki določa, ali se to zgodi v odsotnosti lokalnih vročih točk. Napaka enega tokokroga pusti aktivne vse druge zavoje, če sta oba tokokroga enakomerno prepletena (izmenična zavoja). Posledica tega je občasni vroč-hladen vzorec, kjer temperatura površine PFA niha za ±15–30 stopinj vzdolž dolžine, z vročimi območji pri aktivnih zavojih in hladnimi območji pri neuspelih zavojih. To neenakomerno segrevanje povzroča lokalizirano odlaganje vodnega kamna in toplotno obremenitev. Okvara enega tokokroga pusti polovico grelnika hladno, kar je nezadovoljivo za stalno temperaturo, če sta tokokroga navita kot ločeni coni (krogo A na spodnji polovici, krog B na zgornji polovici). Dvojni{13}}grelec z obema enakomerno porazdeljenima krogotokoma in redundanco na povezavi je najboljša zasnova za-enotnost načina napake. Vsako vezje napaja polovico zavojev, vendar so zavoji seznanjeni, tako da so aktivni in neaktivni zavoji eden poleg drugega, namesto da se izmenjujejo. Kljub temu je še vedno razlika 5–10 stopinj. Uporabite dva neodvisna enokrožna-grelnika za bistvene aplikacije, ki potrebujejo resnično redundanco brez vročih točk (glejte člen št. 36). Kompromis je dvo-raven.

Porazdelitev temperature po okvari enega tokokroga
Ali je sprememba v porazdelitvi vrtljajev vzorca navitja po odpovedi enega tokokroga Hot Spot ΔT v primerjavi s pred odpovedjo sprejemljiva za proces?
Prepleteno, izmenično (A, B, A, B ...) 50 % vsakega ±15–30 stopinj po dolžini Pri aktivnih obratih, +20–40 stopinj Marginalno (tveganje na lestvici)
V parih (AA, BB, AA, BB) Sprejemljivo za nizko občutljivost: dva aktivna zavoja skupaj, ki jima sledita dva neaktivna zavoja pri ±10–20 stopinj + 10–25 stopinj
Območje (spodaj A, zgoraj B) A na spodnji polovici, B na zgornji polovici, 0 stopinj na okvarjeni polovici, normalno na drugi N/A (hladno območje) Nesprejemljivo
porazdeljeno z uporabo termičnega izenačevalnika bakrenega tulcaBakreni tulec + izmenično + ±5–10 stopinj + 5–15 stopinj Dobro
Dva neodvisna grelnika 0 stopinj (en grelec izklopljen) 0 stopinj (drugi grelec kompenzira) Najboljše (v skladu s členom #85)
Toplotno slikanje okvare dvojnega-grelca rane
Po okvari enega tokokroga 6 kW dvojni-grelec (izmenično obračanje, vsak tokokrog 3 kW), ki deluje pri 3 kW, prikaže:

Aktivni obrati: 120 stopinj na površini (v vodi, ki ima 80 stopinj)

Neaktivni obrati: površinska temperatura tekočine je 85 stopinj.

Periodičnost: Vroči in hladni pasovi so ločeni s 5–10 mm.

Širina ogrevanih trakov je le 3–4 mm.

Medtem ko hladni trakovi ostanejo čisti, vroči trakovi postanejo beli v vodi,-ki tvori vodni kamen. Zaradi pospeševanja vodnega kamna pri lokalnem pregrevanju aktivni zavoji prej odpovejo. V resnici grelnik z enim nedelujočim tokokrogom redkokdaj zdrži dlje kot nekaj mesecev, preden lokalno pregrevanje povzroči odpoved preostalega tokokroga.

Porazdelitev moči in obremenitve na preostali tokokrog
Če je tokokrog povezan vzporedno, mora prenesti celotno napetost v primeru odprtega tokokroga. P=V²/R je njegova moč. Skupna moč pred odpovedjo=2 × V²/R=2P_vezje, če imata obe vezji enak upor R. Moč=V²/R=P_vezje=50% začetne skupne vrednosti po okvari. To je točno. Preostalo vezje pa ima zdaj polovico manj aktivnih ovojev, medtem ko deluje pri enaki vatni gostoti (enaka napetost, upor in toplota na obrat). Proizvodnja toplote je v aktivnih obratih nespremenjena. Vendar pa morajo aktivni zavoji zdaj odvajati toploto, ki bi šla na neuspele zavoje. Ne, zgrešeni zavoji so samo izklopljeni. Neuspeli zavoji ne proizvajajo toplote, medtem ko aktivni zavoji proizvajajo enako količino toplote kot prej. Količina proizvedene toplote se prepolovi. Prekomerna moč ne povzroči lokalnega pregrevanja aktivnih obratov. Ker pa bližnji hladni zavoji ne segrevajo več tekočine vmes, se lahko temperatura aktivnih zavojev nekoliko poveča. Temperatura aktivnega zavoja se dvigne za 5–15 stopinj zaradi toplotnega toka iz aktivnih zavojev, ki se širi stransko in prejema manj toplote od sosedov. To je vroča točka v okolici.

Uporabna ocena za vaš poseg
Sprejemljivo nihanje temperature po okvari Zahteva postopka Ali je dvojna-rana primerna? Boljši pristop
±1 stopinja (farmacevtski, polprevodniški) Ne, dva neodvisna grelnika plus rezervni ±3 stopinje (natančna kemikalija) Ne, dva različna grelca
±5 stopinj (industrijski standard) Mejno Dva neodvisna grelnika, po možnosti z bakrenim tulcem
±10 stopinj (galvanizacija, pranje) Da (izmenično, z rokavom) Sprejemljivo
Pomanjkanje regulacije temperature (samo delovni cikel) Da (kateri koli vzorec) Sprejemljivo
Primer na terenu
Dvojno{0}}naviti PFA grelniki z izmeničnimi zavoji so bili uporabljeni v liniji za galvanizacijo, da bi ponudili 50-odstotno redundanco moči. Grelnik je še naprej deloval s 50 % moči tudi po odpovedi enega tokokroga. Pri aktivnih zavojih pa so beli obroči lusk nastali zaradi vročih trakov (15 stopinj nad normalno). Po treh mesecih se je preostali tokokrog porušil zaradi poslabšanja prenosa toplote s strani tehtnic. Namesto enega 6 kW grelnika z dvojno-navojem, je obrat prešel na dva neodvisna 3 kW grelnika. Temperatura kopeli je padla z 90 stopinj na 85 stopinj, potem ko je en grelnik odpovedal, vendar je bila kakovost prevleke še vedno zadovoljiva. Med načrtovanim vzdrževanjem je bil zamenjan nedelujoč grelec. Ni bilo temperaturnih pasov. Obrat je prišel do zaključka, da vročih točk ni in da dva neodvisna grelnika zagotavljata resnično redundanco.

Za zaključek Dual-Wound ustvarja vroče točke, vendar ponuja 50 % moči.
Dvo-rana Ko se en tokokrog prekine, lahko grelnik PFA z dvema vzporednima tokokrogoma še vedno zagotavlja 50 % svoje moči. Dokler ni vstavljen toplotni izenačevalnik (bakrena tulka), preostali aktivni zavoji ustvarjajo občasne vroče pasove (nihanje ±15–30 stopinj). Ta neenakomerna temperatura povzroča lokalizirano lestvico, toplotno obremenitev in nazadnje razpad preostalega tokokroga. Dvojno-navijanje je lahko primerno za postopke, ki lahko prenesejo variacije ±10 stopinj. Uporabite dva različna-enokrožna grelnika za natančen nadzor temperature. Dvojno{12}}navijanje ni prava rešitev redundance; namesto tega je kompromis-za prihranek prostora. Investirajte dodaten prostor v dva grelnika, če je čas delovanja ključnega pomena. Vaše vzdrževanje bo lažje, vaš postopek pa bolj dosleden. Vroči bendi niso neškodljivi. Ne uspejo, počijo in se luščijo. Ločene grelnike držite stran od njih.