Ваша промышленная печь работает в две смены в день уже четыре года.. Теперь одна зона нагрева находится на 15°F ниже заданного значения., регулятор температуры компенсирует сложнее, и ты знаешь, что это значит — хотя бы один нагревательный элемент промышленной печи теряет производительность. Вы открываете шкаф с запасными частями. Пустой. Последний раз, когда вы заказывали это, время выполнения составило шесть недель.
Нагревательные элементы промышленных духовок работают в агрессивной среде: устойчиво высокая температура, термоциклирование, и – во многих процессах – коррозионное выделение газов из отверждаемых или сушащихся материалов.. Когда они терпят неудачу, стоимость редко является самим элементом. Это партия продукта, испорченная неравномерным нагревом., потерянное производственное время, и сверхурочные, чтобы наверстать упущенное. В этом руководстве рассказывается, как выбрать правильный тип элемента., почему они терпят неудачу, и как выбрать замену, которая прослужит дольше оригинала.
Открытая катушка против. Ребристые трубчатые против. Гладкая трубчатая: Три типа нагревательных элементов духовки
В промышленных печах используются три различные конфигурации нагревательных элементов.. Каждый из них предназначен для разного температурного диапазона., схема воздушного потока, и химическая среда:
- Открытые элементы катушки. Голый NiCr 80/20 резистивный провод, опирающийся на керамические изоляторы. Самый быстрый нагрев, самая высокая максимальная температура (до 1200°F), самая низкая стоимость за ватт. Но никакой физической защиты — провод подвергается воздействию атмосферы печи.. Любые коррозионные отходящие газы напрямую воздействуют на змеевик.. Лучшее для: высокотемпературные печи и печи с чистым воздухом, где быстрое тепловое реагирование имеет большее значение, чем долговечность элемента.
- Ребристые трубчатые элементы. Трубчатый нагревательный элемент с ребрами из алюминия или нержавеющей стали, которые увеличивают эффективную площадь поверхности в 3-5 раз.. Ребра улучшают передачу тепла движущемуся воздуху., обеспечивающая более высокую плотность мощности при более низких температурах оболочки. Рабочий предел около 600°F с алюминиевыми ребрами, выше с ребрами из нержавеющей стали. Лучшее для: печи с принудительной конвекцией, конвейерные печи, и печи для отверждения, в которых воздух движется со скоростью 200+ фут/мин по элементу.
- Гладкие трубчатые элементы. Трубчатый элемент без ребер, в 304СС, 316л, или Инколой 800 оболочка. Отсутствие ребер означает меньшую площадь поверхности и меньшую плотность мощности при данной температуре., но гладкая оболочка противостоит коррозии гораздо лучше, чем конструкции с оребрением или открытым змеевиком.. Лучшее для: печи для переработки материалов, выделяющих отходящие газы кислоты, растворители, или влага — среда, в которой открытый змеевик и ребристые элементы подвергаются коррозии в течение нескольких месяцев. (Подробное сравнение открытого змеевика и ребристого теплообменника).
Для контекста по основам элементов, см. наш обзор стандартные типы электрических нагревательных элементов.
Почему нагревательные элементы промышленных духовок выходят из строя и как это предотвратить
Подавляющее большинство замен элементов духовки обусловлено тремя механизмами отказа.:
1. Плотность ватт слишком высока для скорости воздуха. Открытый элемент катушки, рассчитанный на 30 Вт/дюйм² поверхности проволоки работает в принудительном воздушном режиме при 400 фут/мин. В мертвой зоне — за перегородкой, в углу, или в духовке с естественной конвекцией — тот же элемент перегревается в течение нескольких недель.. Безопасная плотность ватт падает по мере падения скорости воздуха.. Если ваша духовка была модифицирована (перегородки перемещены, корзины с товарами изменены, фанаты понижены в рейтинге), исходная спецификация элемента может больше не соответствовать фактической схеме воздушного потока..
2. Коррозия оболочки из-за технологических отходящих газов. Отверждаемые покрытия, высыхающие клеи, и композиты, подвергающиеся термической обработке, все выделяют летучие соединения.. Многие из них кислые.. А 304 оболочка из нержавеющей стали — идеально подходит для чистого воздуха — корродирует до разрушения за несколько месяцев под воздействием побочных продуктов отверждения. Нагревательный элемент для промышленной духовки из сплава 316L или Incoloy. 800 возможно, ножны стоят 25% больше и длится в 3-5 раз дольше в этих условиях.
3. Механические повреждения от контакта с продуктом. Решетки духовок и тележки для продуктов со временем меняются.. Элемент, который имел 3 зазор в дюймах, когда новый может быть 0.5 дюймов от рамы тележки после многих лет использования. Погнутые плавники, измельченные оболочки, или сломанные керамические изоляторы создают горячие точки, которые приводят к перегоранию. Простые проволочные ограждения или ребра большей толщины решают эту проблему с минимальными затратами..
Как выбрать сменный нагревательный элемент для духовки, который прослужит дольше оригинала
Когда OEM-элемент выходит из строя, Инстинкт состоит в том, чтобы заказать ту же самую деталь. Но эта деталь только что доказала, что не может справиться с вашими условиями эксплуатации.. Правильно указанная замена устраняет основную причину:
- Подтвердите фактическую скорость воздуха в месте расположения элемента.. Не проектная спецификация. Не рейтинг фанатов. Измерьте его анемометром в положении элемента при нормальных условиях эксплуатации.. Если скорость упала (засоренные фильтры, износ ремня вентилятора, модификации перегородки), соответственно уменьшите плотность ватт.
- Обновите материал оболочки, если присутствует коррозия.. Если вышедший из строя элемент имеет питтинг, обесцвечивание, или масштабирование, материал оболочки несовместим с атмосферой духовки. Переходите с 304SS на 316L. Если 316L тоже показывает атаку, пойти в Инколой 800. Стоимость превосходной оболочки незначительна по сравнению с временем простоя из-за повторяющихся отказов..
- Соблюдение точных монтажных размеров. Измерьте центры болтов, размеры кронштейна, и зазор корпуса клеммы. Замена то есть “закрывать” требует модификации на месте, что приводит к утечкам воздуха, горячие точки, и будущие точки отказа.
- Добавьте механическую защиту. Если вышедший из строя элемент имеет признаки воздействия, укажите проволочную защиту или усиленную конструкцию ребер. Они добавляют, возможно, $15 снизить стоимость единицы продукции и предотвратить тысячи простоев.
Дополнительную информацию об оценке поставщиков нагревательных элементов для заказов на замену, см. наше руководство по выбор производителей промышленных нагревательных элементов.
Когда замена на заказ дешевле, чем OEM
Запасные элементы OEM изготавливаются в соответствии с исходной спецификацией — той же спецификацией, которая приводила к тому, что элемент каждый раз выходил из строя. 18 месяцев в реальных условиях эксплуатации. Специальная замена позволяет исправить ошибки OEM-производителя.:
- Уменьшите плотность ватт чтобы соответствовать вашей фактической скорости воздуха, а не теоретическая расчетная скорость от 15 много лет назад. А 20% снижение удельной мощности часто удваивает срок службы элемента с незначительным влиянием на время нагрева..
- Обновление материала оболочки для работы в реальной химической среде. OEM-производитель указал 304SS, потому что он дешевле.. Отходящие газы вашего процесса - уксусная кислота. Вам нужен 316L или Инколой..
- Сначала запросите прототип. Производитель, который производит один элемент для проверки посадки и термической проверки до запуска полного производственного цикла, обнаруживает ошибку размеров или просчет плотности мощности до того, как она становится 12 неправильные элементы на вашей погрузочной платформе.
Для менеджера объекта, отслеживающего расходы на техническое обслуживание, математика проста. Десять OEM-замен на $280 каждый старше пяти лет, плюс примерно 40 часы простоя для замены: $2,800 по частям, плюс тысячи потерь производства. Один набор правильно указанных пользовательских замен по адресу $450 каждый из которых длится пять лет: $450 по частям, нулевые незапланированные простои. Пользовательский вариант всегда выигрывает, если вы его правильно укажете..
Если вам нужны нагревательные элементы для промышленных духовок — откройте змеевик., ребристый трубчатый, или гладкая оболочка — пришлите нам вышедший из строя элемент или его характеристики. С 40+ многолетний опыт производства нагревательных элементов и CE, UL, РоХС, ККК, и ИСО 9001 сертифицированное производство, мы производим замены, разработанные для ваших реальных условий эксплуатации.
