Gli elementi riscaldanti sono comunemente utilizzati in vari apparecchi e processi industriali. Tuttavia, possono rompersi a causa di diversi fattori, tra cui lo stress termico, l'ossidazione e le proprietà dei materiali. La comprensione di questi fattori è fondamentale per gli acquirenti di apparecchiature da laboratorio per garantire la longevità e l'efficienza degli elementi riscaldanti nelle loro applicazioni specifiche.
5 fattori chiave spiegati: Perché gli elementi riscaldanti si rompono
1. Formazione di punti caldi
- Ossidazione locale e aumento della resistenza: Alti tassi di ossidazione locale possono ridurre l'area della sezione trasversale del filo dell'elemento. Ciò aumenta la resistenza e la produzione di calore locale, portando alla rottura.
- Schermatura e riduzione della perdita di calore: La schermatura mediante supporti può ridurre la perdita di calore per irraggiamento. Ciò provoca aumenti di temperatura nelle porzioni schermate, portando potenzialmente al cedimento dell'elemento.
- Supporto insufficiente e cedimento del materiale: Un supporto insufficiente o una scelta errata del materiale del fusibile possono causare cedimenti e deformazioni. Ciò comporta una spaziatura non uniforme e un potenziale cortocircuito delle sezioni adiacenti.
2. Ossidazione e intermittenza del funzionamento
- Sollecitazioni termiche dovute al riscaldamento e al raffreddamento: I frequenti cicli di riscaldamento e raffreddamento causano sollecitazioni termiche. Queste sollecitazioni incrinano e sfaldano le scaglie di ossido, esponendo il metallo fresco a un'ulteriore ossidazione e alla formazione di punti caldi.
- Infragilimento dovuto alla crescita dei grani: Il riscaldamento delle leghe contenenti ferro può formare grani grandi e fragili alle alte temperature. Ciò rende gli elementi fragili e soggetti a rottura.
3. Gestione e controllo termico
- Mantenimento della temperatura e controllo del termostato: Un adeguato controllo della temperatura attraverso i termostati aiuta a gestire le fluttuazioni di temperatura. Ciò riduce il rischio di surriscaldamento e di guasti agli elementi.
- Protezione contro il sovraccarico e le temperature eccessive: I relè di sovraccarico e i fusibili proteggono dai danni causati da sovraccarichi e temperature eccessive. Ciò garantisce l'integrità degli elementi riscaldanti.
4. Specifiche del forno per il trattamento termico sottovuoto
- Evaporazione e selezione del materiale: Negli ambienti sottovuoto sono necessari materiali con pressioni di vapore inferiori. In questo modo si evita l'evaporazione e la conseguente riduzione dell'area della sezione trasversale che porta al burnout.
- Considerazioni sul montaggio e sul cablaggio: Un montaggio corretto con isolatori in ceramica o quarzo e il mantenimento della pulizia per evitare cortocircuiti sono essenziali per la longevità degli elementi riscaldanti.
5. Cause generali di rottura
- Grandi differenze di temperatura: Differenze di temperatura significative tra la zona di riscaldamento e quella non riscaldata possono causare rotture.
- Manipolazione ad alte temperature: Il carico e lo scarico dei campioni ad alte temperature può danneggiare il tubo del forno.
- Contenuto di umidità nei materiali di riscaldamento: L'elevato contenuto di umidità nei materiali riscaldanti può contribuire alla rottura degli elementi.
Prendendo in considerazione questi fattori, gli acquirenti di apparecchiature da laboratorio possono prendere decisioni informate sulla scelta e sulla manutenzione degli elementi riscaldanti. In questo modo si garantisce che soddisfino le esigenze e le condizioni specifiche degli ambienti di laboratorio. Una corretta gestione e comprensione di questi aspetti può prolungare in modo significativo la durata di vita degli elementi riscaldanti e prevenire guasti imprevisti.
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