چگونه افزایش سن بر سرعت گرمایش و کارایی صفحات گرمایش PTFE تأثیر می گذارد؟

یک صفحه گرمایش PTFE که در 25 دقیقه به دمای کار خود می رسید، اکنون با همان بار و شرایط تعیین شده، 38 دقیقه طول می کشد. هیچ هشداری وجود ندارد، ولتاژ در محدوده است، و یک ارزیابی گذرا نشان می‌دهد هیچ آسیب آشکاری وجود ندارد. اما میزان تولیدی که می توان در یک زمان معین انجام داد کاهش می یابد و میزان انرژی مصرفی افزایش می یابد. این کاهش سرعت در بشقاب هایی که چند سالی است استفاده می شوند زیاد اتفاق می افتد. تیم های تعمیر و نگهداری و مهندسان فرآیند باید بتوانند تفاوت بین اثرات پیری معمولی و حالت های خرابی حاد را تشخیص دهند. به این ترتیب، آنها می توانند افت عملکرد را پیگیری کرده و آن را در زمان مناسب برطرف کنند.

تغییرات در عنصر گرمایش عنصر مقاومتی، که معمولاً فویل یا سیم حکاکی شده در ورقه ورقه PTFE است، در هزاران چرخه حرارتی بسیار کمی تغییر می کند. در طی 5 تا 10 سال، به دلیل اکسیداسیون میکروسکوپی، مهاجرت الکتریکی یا بازپخت موضعی، مقاومت می تواند 5 تا 15 درصد افزایش یابد. وقتی ولتاژ منبع تغذیه ثابت می ماند، مقاومت بیشتر باعث کاهش توان خروجی می شود (P=V² / R)، که مستقیماً زمان گرم شدن{5}}را طولانی تر می کند. در برخی شرایط، رانش مقاومت ناهموار مناطق خاصی را گرمتر می کند، که پیری را در آن نواحی بیشتر تسریع می کند. تا زمانی که ردیابی عملکرد یک افزایش مداوم در زمان-به- دما را آشکار نکند، اغلب به سختی می‌توان شاهد کاهش عنصر بود.

تجمع آلودگی روی سطح صفحه، بقایای فرآیند، رسوب، لایه‌های پلیمری یا ذرات معلق در هوا به آرامی روی سطح گرمایش جمع می‌شوند. این لایه ها از عبور گرما از خود جلوگیری می کنند که اتصال صفحه را با بار دشوارتر می کند. یک لایه نازک و یکنواخت از 0.1 تا 0.3 میلی متر می تواند انتقال گرما موثر را 15 تا 30 درصد کاهش دهد. هنگام استفاده از چسب ها، پوشش ها یا مایعات غلیظ، تجمع آلودگی حتی بیشتر قابل توجه است. تمیز کردن آن اغلب کارآیی انتقال را باز می‌گرداند، اما قرار گرفتن در معرض مکرر به تدریج کثیفی را در منافذ میکرو{8}} فرو می‌کند و خلاص شدن کامل از شر آن را دشوار می‌کند. در واقع، توجه به مدت زمانی که طول می‌کشد تا گرما هر ماه افزایش یابد، یک خط روند مفید ایجاد می‌کند که قبل از اینکه یک بررسی بصری رسوب قابل‌توجهی پیدا کند، تخریب ثابت را نشان می‌دهد.

مواد عایق بدتر می شوند وقتی دما بیش از حد نوسان می کند، ماتریس PTFE و هر لایه عایق اضافی از هم می شکند، کریستالی بودن آنها تغییر می کند و میکرو-ترک می خورد. این تغییرات باعث می شود که هدایت حرارتی در جهت اشتباه حرکت کند (اجازه می دهد گرمای بیشتری به پشت فرار کند) و قدرت دی الکتریک را کاهش می دهد. اتلاف حرارت از پشت افزایش می‌یابد، به این معنی که المان باید قدرت بیشتری بدهد تا شار خالص به جلو داشته باشد. بشقاب هایی که بیش از پنج سال عمر دارند ممکن است 10 تا 20 درصد کارایی خود را از دست بدهند حتی اگر آسیب دیده به نظر نرسند. ترک‌های میکروسکوپی می‌توانند رطوبت را در حین شستشو راه دهند، که مقاومت عایق را بدتر می‌کند و باعث ایجاد خوردگی موضعی هادی‌های تعبیه‌شده می‌شود.

چه اتفاقی می‌افتد وقتی از گرما عبور می‌کنید وقتی المنت حرارتی، لایه‌های PTFE و سخت‌افزار نصب بارها و بارها منبسط و منقبض می‌شوند، فشار مکانیکی بر اتصالات وارد می‌کنند. با گذشت زمان، این کشش باعث ایجاد ترک‌های ریز می‌شود که باعث می‌شود ماده مقاوم‌تر شود و موانع گرمایی بیشتری اضافه شود. دوچرخه سواری همچنین باعث لایه لایه شدن در مکان هایی می شود که اتصال ضعیف است، که حباب های هوایی را که مانند عایق عمل می کنند، به دام می اندازد. به نظر می رسد اثر تجمعی افزایش آهسته اما پیوسته در مقدار زمان و انرژی مورد نیاز برای گرم کردن هر چرخه باشد.

داده‌های مربوط به روند عملکرد و خط پایه سطح پایه عملکرد را هنگام راه‌اندازی یا پس از تعمیر و نگهداری قابل توجه تنظیم کنید. در شرایط بار ثابت، مدت زمان لازم برای رسیدن به دمای مناسب، تقاضای برق حالت ثابت، ولتاژ در پایانه‌ها و مشخصات دمای سطح را پیگیری کنید. این اندازه گیری ها را هر سه ماه یا بعد از هر 1000 ساعت استفاده دوباره انجام دهید. با ترسیم زمان مصرف انرژی و گرما در برابر سن سرویس، یک خط روند ایجاد کنید. شیب در حال افزایش ثابت نشان دهنده پیری معمولی است. تغییر ناگهانی پله نشان دهنده یک مشکل فوری مانند آلودگی، شل بودن نصب، یا مشکلات ولتاژ است. تصویربرداری حرارتی در حین گرما{9}} نشان می‌دهد که تخریب یکنواخت است یا در مناطق خاصی متمرکز است.

اثرات پیری، ردیابی عملکرد، تخریب عنصر، تجمع آلاینده، و تجزیه و تحلیل چرخه عمر، در نتیجه چارچوبی برای نظارت بر سلامت صفحه گرمایش PTFE فراهم می‌کند. برخی از افت بهره وری معمول است زیرا صفحات ساعت خدمات را جمع آوری می کنند، اما تغییرات سریع مشکلاتی را نشان می دهد که نیاز به بررسی سریع دارد. هنگامی که راندمان به زیر سطح قابل قبول کاهش می‌یابد-معمولاً 15 تا 25 درصد کمتر از سرعت گرمایش اولیه یا زمانی که تقاضای انرژی در هر چرخه به طور نامتناسبی افزایش می‌یابد-جایگزینی به مقرون به صرفه‌ترین راه‌حل تبدیل می‌شود-. تداوم کارکرد صفحات به میزان قابل توجهی فرسوده انرژی را هدر می دهد، کیفیت محصول را تهدید می کند و احتمال خرابی غیرمنتظره را افزایش می دهد. روند سیستماتیک و ارزیابی دوره ای کاهش عملکرد آهسته را به برنامه ریزی نگهداری قابل پیش بینی تبدیل می کند و تضمین می کند صفحات گرمایش PTFE خدمات قابل اعتمادی را در طول چرخه عمر مورد نظر خود ارائه می دهند.