Os elementos de aquecimento podem queimar devido a vários factores. Compreender estas causas é crucial para garantir a longevidade e a eficiência dos elementos de aquecimento em várias aplicações.
7 factores-chave que levam ao esgotamento do elemento de aquecimento
1. Evaporação devido à baixa pressão de vapor
Mecanismo: Quando um elemento de aquecimento é exposto a um ambiente de vácuo ou de baixa pressão, o material pode evaporar se a pressão de funcionamento for inferior à sua pressão de vapor. Esta evaporação reduz a área da secção transversal do elemento, conduzindo à combustão.
Prevenção: Para evitar esta situação, os elementos de aquecimento devem ser fabricados a partir de materiais com uma pressão de vapor inferior à pressão de funcionamento do forno. A utilização de atmosferas de pressão parcial acima da temperatura crítica de evaporação do material do elemento também pode ajudar.
2. Fragilização e crescimento de grãos
Efeito: O aquecimento de ligas que contêm ferro pode formar grãos grandes e frágeis a altas temperaturas, tornando os elementos frágeis e propensos à rutura.
Impacto: Esta fragilidade pode levar a uma rutura fácil durante o manuseamento ou o funcionamento, provocando a falha do elemento.
3. Contaminação e Corrosão
Fontes: A contaminação pode provir de gases em atmosferas controladas, fumos de fluxos utilizados na brasagem ou fumos de óleo provenientes do tratamento térmico de componentes contaminados.
Consequências: Estes contaminantes podem provocar a corrosão seca dos elementos, reduzindo a sua duração de vida. A corrosão pode também provocar pequenas fissuras que, com o tempo, podem levar à combustão.
4. Formação de pontos quentes
Causas: Os pontos quentes ocorrem quando determinados pontos do elemento de aquecimento atingem uma temperatura mais elevada do que os restantes. Isto pode dever-se à oxidação local, à proteção por suportes ou a um suporte insuficiente que leva à flacidez e à deformação.
Efeitos: Os pontos quentes aumentam a resistência local e a produção de calor, levando à rutura do elemento.
5. Oxidação e intermitência de funcionamento
Processo: As temperaturas elevadas provocam a formação de uma camada contínua de óxido na superfície do elemento, que protege o metal interior. No entanto, os ciclos frequentes de aquecimento e arrefecimento podem provocar fissuras e descamação desta camada.
Impacto: Este facto expõe o metal fresco à oxidação, conduzindo a um aumento da oxidação local e à formação de pontos quentes.
6. Cablagem defeituosa
Problema: Os problemas na cablagem do forno podem levar a que a energia eléctrica inadequada chegue ao elemento de aquecimento.
Consequência: Isto pode causar a queima do elemento devido à insuficiência de energia ou ao fluxo incorreto de corrente.
7. Sistemas de proteção e de controlo
Medidas de proteção: Para evitar a combustão, são utilizados sistemas como controlos automáticos de temperatura, relés de sobrecarga e fusíveis. Estes sistemas ajudam a gerir a temperatura e o fluxo de corrente, assegurando que o elemento funciona dentro de parâmetros seguros.
Importância: O bom funcionamento dos sistemas de controlo é essencial para a longevidade dos elementos de aquecimento, uma vez que evita sobrecargas e temperaturas excessivas.
Ao compreender e abordar estes pontos-chave, é possível aumentar significativamente a durabilidade e o desempenho dos elementos de aquecimento, garantindo que funcionam de forma eficiente e segura em vários ambientes industriais e laboratoriais.
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