Как нельзя использовать плоские миканитовые нагреватели: причины поломок и как их избежать

Миканитовая изоляция часто используется в нагревателях, ведь она обладает отличными качествами и при этом имеет совсем небольшую толщину. Плоские миканитовые нагреватели позволяют воплотить практически любую задумку конструкции – они могут иметь большое количество отверстий, вырезов, принимать П-образную, Г-образную, рамочную или даже более сложную форму. Вывод к сети питания на данных элементах также имеет максимальное количество вариантов. При этом плоские нагреватели с изоляцией из миканита способны нагреваться до 350 градусов и имеют довольно низкую стоимость, в сравнении с другими типами плоских нагревателей. Это делает плоские миканитовые нагреватели одним из самых популярных типов нагревательных элементов во многих отраслях промышленности, особенно в сфере обработки полимеров.

Плоские миканитовые нагреватели относятся к категории ТЭНов с контактным  типом нагрева, поэтому они очень чувствительны к правильной установке и эксплуатации. В данной статье мы рассмотрим основные причины выхода плоских нагревателей из строя, разберем пример неправильного обращения с нагревательным элементом и опишем, как нужно устанавливать и обеспечивать оптимальные условия эксплуатации для продления службы плоских нагревателей.

Причины поломок миканитовых нагревателей

Чаще всего плоские нагреватели с миканитовой изоляцией не просто перегорают от длительного использования, а выходят из строя вследствие неправильной установки и эксплуатаци, приводящей к короткому замыканию, возникновению горячих точек и локальному перегреву частей нагревательного элемента. Неправильное обращение с нагревательным элементом может очень быстро привести к тому, что вам потребуется замена плоского нагревателя. Поэтому очень важно минимизировать риск возникновения причин поломки чтобы ваши нагреватели прослужили долго и эффективно.

Причина №1. Загрязнение.

Чаще всего миканитовые плоские нагреватели перестают работать из-за загрязнений. Попадание любых посторонних веществ на нагреватель недопустимо, будь то расплавленный пластик, гидравлическое масло или же просто частички влаги. Логично, что устранение всех загрязнений поверхности перед установкой нагревателя и защита его от попадания любых частиц на корпус во время работы значительно увеличит срок службы нагревателя и уменьшит частоту замен и отказов.

Если же нет никакой возможности справиться с попаданием расплавленных частиц или масла на нагреватель, есть два варианта: выбрать недорогие нагреватели и часто их заменять или же приобрести более дорогой, но защищенный от посторонних воздействий плоский алюминиевый или латунный нагреватель. Однако, даже такие нагреватели не будет защищены от поломок из-за попадания загрязнений на провод питания, поэтому все же рекомендуется по возможности обезопасить нагревательный элемент от риска загрязнения.

Причина №2. Плохой контакт с поверхностью

Миканитовые нагреватели передают тепло при непосредственном прямом контакте, поэтому очень важно обеспечить максимально плотное прижимание нагревателя к поверхности. Плохой контакт находится на втором месте среди причин выхода из строя нагревателя.

Если не будет хорошего равномерного контакта с поверхностью, на нагревательном элементе будут образовываться зоны с повышенной температурой, так называемые «горячие точки», которые приводят к локальному перегреву и перегоранию спирали сопротивления.

Для того, чтобы избежать неплотного контакта, нужно придерживаться рекомендаций и инструкций по установке нагревателей, а также выбирать размеры и форму с максимальным соответствием нагреваемой поверхности. В миканитовых плоских нагревателях мы можем сделать соответствующие вашему оборудованию отверстия и вырезы, а также изготовить плоские нагреватели с прижимными пластинами.

Причина №3. Неправильное обращение с нагревателем

Миканитовые нагреватели не предназначены для сгибания-разгибания, ведь это может повредить внутреннюю структуру. Рамочные или П-образные нагреватели при монтаже не должны деформироваться. Если вам не удобно их устанавливать на оборудование – просто закажите нагреватель, состоящий из 2-х или 3-х частей и  который будет легко размещен на поверхности.

Причина №4. Отсутствие правильного температурного контроля.

Снизить риск перегрева нагревательного элемента можно, обеспечив контроль температуры при помощи терморегулятора и правильно установленного термодатчика. Если у термопары не будет плотного контакта с нагревателем или поверхностью, данные о фактической температуре работы могут быть существенно занижены, и от нагревателя устройства контроля будут требовать работать на полной мощности, когда этого совсем не требуется.

Если нет возможности обеспечить правильную установку внешней термопары, можно заказать миканитовый нагреватель со встроенной термопарой, которая будет передавать максимально точную информацию о температуре.

Как нельзя обращаться с миканитовыми нагревателями

Давайте теперь на примере нагревательного элемента для фильеры экструдера рассмотрим, что же привело к быстрой поломке плоского миканитового нагревателя на производстве. 

На фото вы видите, что нагреватель прижат к боковой поверхности фильеры и закрыт сбоку металлической пластиной. При этом, если посмотреть сверху видно, что расплавленный пластик и масло попадают прямо на открытую часть нагревателя и даже затекают между ним и нагреваемой поверхностью.

Если произвести демонтаж нагревателя, сразу видно, что на фильере поверхность мало того, что не ровная, так еще и довольно загрязнена. То же самое и на нагревателе. Налипшие частицы и характерные яркие цвета побежалости металла свидетельствуют о неплотном прижиме нагревателя, вследствие чего грелась не поверхность, а воздух. Это в свою очередь привело к перегреву и быстрому выходу из строя нагревательного элемента, ведь для нагрева фильеры экструдера изготавливался нагреватель с большой мощностью.

Как же нужно было производить установку нагревателя, чтобы избежать подобных ошибок?

Правильная установка и эксплуатация миканитового плоского нагревателя

Правильная установка и эксплуатация миканитовых нагревателей должна включать несколько факторов, которые должны быть обязательно соблюдены.

1. Ровная и чистая поверхность. Перед тем, как приступить к установке плоского нагревателя, позаботьтесь о том, чтобы выровнять поверхность и очистить ее от всех загрязнений, включая остатки налипшего пластика и даже пыль. Чтобы устранить мелкие зазоры и максимально выровнять поверхность, рекомендуется нанести тонкий слой высокотемпературной монтажной пасты Gripcott NF или ее российского аналога.

2. Хороший плотный контакт. После нанесения термопасты прижмите нагреватель к поверхности и хорошо затяните все зажимные болты или другие фиксирующие элементы. После подачи питания и нагрева до 200 С можно отключить нагреватели и еще раз повторно подтянуть крепления, чтобы учесть тепловое расширение нагревателя.

3. Защита выводов. Все элементы подачи питания на нагреватель должны быть защищены от попадания влаги или случайного прикосновения.

4. Контроль температуры. Миканитовые нагреватели нельзя использовать без контролирующего температуру устройства. Убедитесь, что термодатчик имеет плотный контакт с нагревателем и данные передаются верно, ведь максимальная рабочая температура миканитовых нагревателей составляет 350 градусов, температуры до 400 С могут выдерживаться только кратковременно, иначе перегрев приведет к поломке.

Надеемся, что описанные нами советы и обзор самых частых причин поломки миканитовых нагревателей позволят вам избежать проблем и продлить срок службы ваших нагревательных элементов. Если у вас остались вопросы – обращайтесь к нам. Мы занимаемся производством плоских миканитовых нагревателей уже много лет, накопили огромный опыт и сможем решить любую задачу по нагреву.