設置とメンテナンス – コールド環境ヒーターについて誰も教えてくれないこと-

紙の上で完全に指定されているカートリッジ ヒーターでも、正しく取り付けられていないと現場で故障する可能性があります。マイナス 60 度以下の極寒の環境では、ほとんどの人が思っている以上に設置の詳細が重要になります。

カートリッジ ヒーターはシングルヘッド電熱管とも呼ばれ、加熱対象の材料に開けられた穴にフィットするように設計されています。{0}ヒーターと穴の間のフィット感によって、熱の伝達効率が決まります。きつすぎると、ヒーターを交換する必要があるときに取り外すことができなくなります。緩すぎると熱伝導が悪くなります。

クリアランスの質問

室温では、カートリッジ ヒーターとその取り付け穴の間の推奨クリアランスは通常 0.02 ～ 0.05 mm です。超長いヒーターの場合は、0.1 ～ 0.2 mm が適切な場合があります。-穴の直径はヒーターより 0.05 ～ 0.1 mm 大きく、壁は滑らかでバリがない必要があります。また、ヒーターが熱くなったときの膨張の余地を考慮して、ヒーターよりも 1 ～ 2 mm 長くする必要があります。

しかし、マイナス 60 度では、こうした室温クリアランスが問題となる可能性があります。-ヒーター シースが高温になると、はるかに低い温度から始まる周囲の金属がヒーター シースよりも大きく収縮します。常温でぴったりフィットする穴径でも、使用中に緩みが生じる場合があります。この隙間により空気が入り込み、ヒーターが熱的に隔離され、局所的な過熱を引き起こす可能性があります。

経験に基づいて、ヒーターと周囲の材料の間の膨張差は、全温度範囲で計算する必要があります。設置スペースは、最低温度の始動温度と最高温度の動作温度を考慮する必要があります。

水分管理

湿気は電気発熱体の敵ですが、極度の寒さでは特に危険です。極低温装置が作動しているとき、または電源が入っているとき、空気中の水分が冷たい表面に凝結します。標準のヒーター シールは乾燥した環境に適していますが、水の侵入を許し、電気的危険を引き起こし、腐食を促進します。

解決策は気密封止です。ガラス-と-金属またはセラミックの構造は、永続的な防湿層を提供します。一部のメーカーでは、製造時の残留水分や時間の経過とともに発生する漏れを吸収する内部水分ゲッターを使用しています。

リード線の終端も重要です。マイナス 60 度では、標準的なシリコン シールは硬くてもろくなり、亀裂が入って湿気が侵入する可能性があります。低温シリコーン化合物またはセラミックシールは柔軟性を保ち、全温度範囲にわたって効果的にシールします。-リード線の絶縁体も柔軟性を維持する必要があります。PVC は脆くなり破損しますが、テフロンまたはシリコンを含むファイバーグラスは誘電特性を保持します。

使用前テスト-

カートリッジヒーターを極寒環境で使用する前に、絶縁抵抗テストを行ってください。通電中の端子と金属シースの間の抵抗をチェックするには、適切な定格のメガオーム計 (通常は DC 500 V または 1000 V) を使用してください。

低温で乾燥した条件では、絶縁抵抗は 500 MΩ 以上である必要があります。測定値が著しく低い場合は、ヒーター内に水分が侵入している可能性があります。漏れ電流は 0.5 mA 未満である必要があります。

保冷抵抗試験は、信頼性の高いアプリケーションと同様に、長期の耐用年数を予測するためにも重要です。{0}{1}{1}室温で合格したヒーターが、マイナス 60 度の同じテストで不合格になる可能性があります。そして、テストで不合格になることは、使用中に不合格になるよりもはるかに好ましいことです。

リード線の取り回し

リード線の引き回しは、端子にストレスをかけずに熱収縮を考慮する必要があります。冷たい金属と絶縁体の収縮の違いにより機械的応力が生じ、接続が損傷する可能性があります。

動きに対応できるように、配線にサービス ループを残しておきます。絶縁体にストレスを与える可能性がある急激な曲げは避けてください。予想される最低温度で機能するストレインリリーフを使用してください。

これらのインストールの詳細は些細なことのように思えるかもしれませんが、極度の寒い環境では、些細な問題が大きな障害になります。こうした細部にまで配慮して設置されたカートリッジヒーターは、確実な性能を発揮します。不用意にインストールしたものは失敗します。通常、考えられる最悪の瞬間に失敗します。