התאמה של התנגדות חמצון: טכנולוגיה נגד-תזדקנות תרמי עבור מחממי נחושת
מחממי נחושת נמצאים בשימוש נרחב בתרחישי חימום דיוק בטמפרטורה בינונית-נמוכה, אך פעולה רציפה לטווח ארוך- נוטה לחמצון פני השטח ולקורוזיה קלה. רוב עבודות התחזוקה מתמקדות בניקוי שכבות תחמוצת נחושת, תוך התעלמות מבעיית ההצמדה ההזדקנות של תמיכה בצמדים תרמיים. חמצון נחושת ישנה את יעילות העברת החום פני השטח של תנורי חימום, מה שיוביל למשוב חישת טמפרטורה לא עקבי. במקרים חמורים, חמצון של חיישן בדיקה גורם לסחף קבוע, ומפחית את היציבות-לטווח הארוך של מערכת החימום כולה.
על פי ניסיון-תפעול באתר, מחממי נחושת ייצרו סרט תחמוצת צפוף על פני השטח לאחר פעולה- ארוכת טווח מעל 200 מעלות. לשכבת התחמוצת התנגדות תרמית גבוהה יותר ממטריצת נחושת טהורה, מה שמאט את מהירות פיזור החום של פני השטח וגורמת לטמפרטורת המחמם בפועל גבוהה מטמפרטורת זיהוי המערכת. צמדים תרמיים רגילים אינם יכולים לזהות שינויים בהעברת חום הנגרמים משכבות תחמוצת, וכתוצאה מכך לסטייה מתמשכת של בקרת הטמפרטורה ולעלייה הדרגתית בצריכת האנרגיה.
צמדים תרמיים מסוג ברזל -קונstantan J- נוטים להזדקן בחמצון בסביבת אוויר בטמפרטורה בינונית-, עם סחיפה מואצת של אותות לאחר מגע עם חומרים נדיפים תחמוצת נחושת. לצמדים תרמיים מסוג -קבוע T-נחושת יש עמידות מצוינת לחמצון בסביבת טמפרטורה בינונית-נמוכה, ביצועים תרמו-אלקטריים יציבים, ויכולים להסתגל לפעולה ארוכת טווח- של מחממי נחושת מחומצנים מעט ללא הנחתה ברורה של דיוק.
התאמה בזמן של צמדים תרמיים נגד-חמצון ותחזוקה רגילה של שכבת תחמוצת יוצרים מנגנון הגנה כפול למערכות חימום נחושת. מצב תחזוקת קישור זה מונע למעשה ירידה בביצועי המערכת הנגרמת כתוצאה מהזדקנות החומר ומרחיב את מחזור השירות המלא של ציוד החימום.
|
משך המבצע |
עובי תחמוצת מחמם נחושת |
T-סוג סחיפה תרמי |
J-סוג סחיפה תרמי |
סטיית טמפרטורת המערכת |
|---|---|---|---|---|
|
3 חודשים פעולה רציפה |
0.02 מ"מ |
0.2 מעלות |
0.5 מעלות |
0.3 מעלות / 0.8 מעלות |
|
6 חודשים פעולה רציפה |
0.05 מ"מ |
0.4 מעלות |
1.1 מעלות |
0.5 מעלות / 1.4 מעלות |
|
12 חודשים הפעלה רציפה |
0.09 מ"מ |
0.7 מעלות |
1.9 מעלות |
0.8 מעלות / 2.2 מעלות |
|
18 חודשים הפעלה רציפה |
0.13 מ"מ |
1.0 מעלות |
2.8 מעלות |
1.2 מעלות / 3.1 מעלות |
התאמה נגד-חמצון ותחזוקה שוטפת מעכבים ביעילות את מהירות ההזדקנות של מערכות חימום נחושת. תצורת צמד תרמי ביציבות- גבוהה מסתגלת למאפייני החמצון ההדרגתיים של חומרי נחושת, ושומרת על דיוק בקרת טמפרטורה לטווח ארוך. מחזורי ניקוי תחמוצת מתוקננים מבטלים מחסומי העברת חום ומשחזרים את ביצועי הולכת החום היעילים של מחממי נחושת.
ניתן לגבש תוכניות התאמה אנטי-מותאמת אישית בהתאם לעוצמת פעולת הציוד ולתנאי הסביבה כדי לממש-פעולה יציבה לטווח ארוך של מערכות חימום נחושת מדויקות.
