לחות - הרוצח השקט של מחממי מחסניות-נמוכים
מחמם מחסנית נכשל. חוט ההתנגדות שלם. הנדן אינו מראה סימני התחממות יתר. אבל המחמם כבר לא עובד. האשם הוא רטיבות בלתי נראית- שנכנסה למחמם, קפאה, התרחבה והרסה את הבידוד הפנימי.
איך לחות נכנסת
לחות מוצאת את דרכה למחממי מחסניות דרך מספר נתיבים. הנפוץ ביותר הוא באמצעות הסיום-הנקודה שבה חוטים חשמליים נכנסים לגוף המחמם. נקודות סיום סטנדרטיות מיועדות לפעולת-טמפרטורת החדר. ייתכן שהם לא יספקו אטימה נאותה כאשר הטמפרטורות נעות בין -40 מעלות לתנאי ההפעלה.
במהלך מחזורי חימום, המחמם מתחמם. אוויר בתוך המחמם מתרחב ובורח דרך מרווחים מיקרוסקופיים. כאשר המחמם מתקרר, הוא שואב אוויר בחוץ. אם האוויר הזה מכיל לחות-ובסביבות קרות, כמעט תמיד הוא מכיל-הלחות מתעבה בתוך המחמם.
לאחר פנימה, הלחות קופאת ב-40 מעלות. המים מתרחבים בכ-9% כשהם קופאים. התרחבות זו יוצרת לחץ בתוך המחמם שיכול לסדוק את בידוד תחמוצת המגנזיום, לשבור את חוט ההתנגדות או לפצל את הנדן.
מחזור העיבוי
הבעיה חמורה מחדירת לחות פשוטה. כל מחזור תרמי שואב יותר לחות לתוך המחמם. המחמם פועל כמו מכשיר נשימה-מוציא אוויר כשהוא חם, שואב אוויר לח כשהוא קר. לאורך זמן, הלחות המצטברת יכולה להרוות את בידוד תחמוצת המגנזיום, להרוס את התכונות הדיאלקטריות שלו ולגרום לקצרים חשמליים.
ביישומים קריוגניים ליד טמפרטורות חנקן נוזלי (-196 מעלות ), הבעיה הופכת אפילו יותר חמורה. כל לחות הכלואה בתוך המחמם קופאת מוצקה, מתרחבת בכוח מספיק כדי לגרום לשברים מיקרו במעטפת.
פתרונות איטום
מחממי מחסניות פרימיום מטפלים בלחות באמצעות אסטרטגיות איטום מרובות.
מבנה מחודד דוחס אבקת תחמוצת מגנזיום כדי למנוע פערים פנימיים שבהם עלולה להצטבר לחות. הבידוד בצפיפות-הגבוהה אינו משאיר מקום לאוויר ומים.
חותמת הסיום קריטית באותה מידה. תותבים אלסטומריים שמוצמדים לגוף המחמם יוצרים איטום מלוכד מכני המונע באופן מהותי חדירת לחות. עיצובים מסוימים משתמשים בקרמיקה-ל-מתכת או תרכובות אפוקסי מיוחדות המדורגות לשימוש קריוגני.
דיסקים מרותכים, עשויים מאותו חומר כמו הנדן, מספקים אטימה חיובית מפני לחות ומזהמים אחרים בקצה הנגדי של המחמם.
שיקולי חוט עופרת
חוטי ההובלה עצמם יכולים להיות מקור לבעיות רטיבות. בידוד PVC סטנדרטי הופך שביר ונסדק ב-40 מעלות, ויוצר מסלולים לכניסת לחות. בידוד סיליקון או טפלון נשאר גמיש בטמפרטורות נמוכות ושומר על התכונות הדיאלקטריות שלו.
יש לאטום את הקצה כדי למנוע הצטברות של עיבוי כשהמחמם עובר בין קר לחמים. במתקנים בטמפרטורה-נמוכה, החלק הלא מחומם בקצה המוביל-בדרך כלל 5 עד 10 מילימטרים בתנורי חימום רגילים-ייתכן שיהיה צורך בהרחבה ל-25 עד 50 מילימטרים כדי לשמור על נקודת החיבור מעל נקודת הטל.
שיטות ייצור
יצרני איכות משתמשים בפעולות מילוי-בוואקום כדי להסיר פערי אוויר שבהם עלולה להצטבר לחות. הליכי האפייה-לאחר הייצור מבטיחים שכל הלחות שנותרה מסולקת לפני המשלוח.
תהליכים אלו מוסיפים עלות אך חיוניים לפעולה אמינה בסביבות קרות. מחמם מחסנית עם צפיפות של 5-7 W/cm² וואט עבור יישומים כלליים בטמפרטורות נמוכות יפעל כצפוי רק אם הבידוד הפנימי יישאר יבש לאורך חיי השירות שלו.
הדרכה מעשית
ניהול לחות במחממי מחסניות-נמוכים אינו אופציונלי-זה חיוני. הסיום חייב להיות אטום כראוי. חוטי ההובלה חייבים להישאר גמישים ב-40 מעלות. יש לדחוס את הבידוד הפנימי כדי למנוע פערים. ותהליך הייצור חייב להבטיח שלא תישאר לחות בפנים לפני שהמחמם נשלח.
יישומים שונים מציגים אתגרי לחות שונים. תנור חימום במתקן אחסון קר יבש עומד בפני תנאים שונים מאלה החשוף למזג אוויר חיצוני. מפרט נכון מחייב הבנת הסביבה הספציפית ובחירת תנור חימום המיועד לאותם תנאים.
