Voiko kaksois{0}}haavalämmityselementti PFA-vaipassa tarjota 50 % tehoa yhden piirin katkettua ilman paikallisia kuumia paikkoja?

Yhden piirin katkeamisen jälkeen kaksois-kierretty lämmityselementti-kaksi erillistä vastuspiiriä, jotka on kierretty rinnakkain samalla lämmittimen pituudella-voi tuottaa 50 % tehosta. Käämityskuvio on kuitenkin ainoa tekijä, joka määrittää, tapahtuuko tämä, jos paikallisia kuumia pisteitä ei ole. Yksittäinen piirivika jättää joka toisen kierroksen aktiiviseksi, jos molemmat piirit ovat tasaisesti lomitettuja (vuorottelevat kierrokset). Tämä johtaa ajoittain kuumaan{7}}kylmään kuvioon, jossa PFA:n pinnan lämpötila vaihtelee ±15–30 astetta koko pituudella, kuumia alueita aktiivisissa käännöksissä ja viileitä paikkoja epäonnistuneissa käännöksissä. Tämä epätasainen kuumennus aiheuttaa paikallisen kalkkikerrostuman ja lämpörasituksen. Yhden piirin vikaantuminen jättää puolet lämmittimestä kylmäksi, mikä ei ole tyydyttävää tasaisen lämpötilan kannalta, jos kaksi piiriä on kääritty erillisiksi vyöhykkeiksi (piiri A alaosassa, piiri B yläosassa). Kaksi{13}}haavaa lämmitin, jossa molemmat piirit on jakautunut tasaisesti ja redundanssi liitännässä, on paras ratkaisu vikatilan{14}}yhtenäisyyteen. Kukin piiri antaa tehon puolet kierroksista, mutta kierrokset on paritettu siten, että aktiiviset ja passiiviset kierrokset ovat vierekkäin eivätkä vuorottele. Silti eroa on edelleen 5-10 astetta. Käytä kahta erillistä yhden piirin{20}lämmitintä olennaisiin sovelluksiin, jotka tarvitsevat aitoa redundanssia ilman kuumia paikkoja (katso artikkeli #36). Kompromissi on kaksinkertainen-haava.

Lämpötilan jakautuminen yhden piirin vian jälkeen
Onko käämityskuvion käännösjakauman vaihtelu yhden piirin epäonnistumisen jälkeen Hot Spot ΔT verrattuna prosessiin ennen vikaa?
Yhteenkudottu, vuorotteleva (A, B, A, B...) 50 % kumpikin ±15–30 astetta pituussuunnassa Aktiivisissa käännöksissä, +20–40 astetta marginaali (riski mittakaavassa)
Pareittain (AA, BB, AA, BB) Hyväksyttävä matalalle herkkyydelle: kaksi aktiivista kierrosta yhdistettynä, jonka jälkeen kaksi ei-aktiivista kierrosta ±10–20 astetta + 10–25 astetta
Vyöhyke (alhaalla A, ylhäällä B) A alapuolella, B yläpuolella, 0 astetta epäonnistuneella puoliskolla, normaali toisella N/A (kylmä vyöhyke) Ei hyväksyttävää
jaettu kupariholkin lämpökorjaimella Kupariholkki + vuorotellen + ±5–10 astetta + 5–15 astetta Hyvä
Kaksi erillistä lämmitintä 0 astetta (yksi lämmitin pois päältä) 0 astetta (toinen lämmitin kompensoi) Paras (artikkelin #85 mukaan)
Lämpökuvaus kaksois{0}}haavan lämmittimen viasta
Yhden piirin vian jälkeen 6 kW:n kaksois-haavan lämmitin (vuorotteleva kierros, kukin piiri 3 kW), joka toimii 3 kW:lla, näyttää:

Aktiiviset käännökset: 120 astetta pinnalla (vedessä, joka on 80 astetta)

Epäaktiiviset käännökset: nesteen pintalämpötila on 85 astetta.

Jaksoisuus: Kuumat ja kylmät nauhat erotetaan toisistaan ​​5-10 mm.

Lämmitettyjen nauhojen leveys on vain 3–4 mm.

Samalla kun kylmät nauhat pysyvät puhtaina, kuumat nauhat muuttuvat valkoisiksi-muodostaen vettä. Vaa'an paikallisen ylikuumenemisen kiihtyvyyden vuoksi aktiiviset käännökset epäonnistuvat aikaisemmin. Todellisuudessa lämmitin, jossa on yksi viallinen piiri, kestää harvoin pidempään kuin muutama kuukausi ennen kuin paikallinen ylikuumeneminen aiheuttaa jäljellä olevan piirin epäonnistumisen.

Tehon ja kuorman jakautuminen jäljellä olevalle piirille
Jos piiri on kytketty rinnan, sen on kannettava koko jännite, jos virtapiiri katkeaa. P=V²/R on sen teho. Kokonaisteho ennen vikaa=2 × V²/R=2P_piiri, jos molemmilla piireillä on sama resistanssi R. Teho=V²/R=P_circuit=50% alkuperäisestä kokonaismäärästä vian jälkeen. Tämä on tarkkaa. Jäljelle jäävässä piirissä on kuitenkin nyt puolet vähemmän aktiivisia kierroksia, kun se toimii samalla wattitiheydellä (sama jännite, vastus ja lämpö kierrosta kohti). Lämmöntuotanto pysyy muuttumattomana aktiivisilla kierroksilla. Kuitenkin aktiivisten kierrosten on nyt haihdutettava lämpö, ​​joka olisi mennyt epäonnistuneille kierroksille. Ei, ohitetut käännökset on vain kytketty pois päältä. Epäonnistuneet kierrokset eivät tuota lämpöä, kun taas aktiiviset kierrokset tuottavat saman määrän lämpöä kuin aiemmin. Tuotetun lämmön määrä puolitetaan. Liiallinen teho ei aiheuta aktiivisten kierrosten ylikuumenemista paikallisesti. Kuitenkin, koska lähellä olevat kylmät kierrokset eivät enää lämmitä nestettä välillä, aktiivisten kierrosten lämpötila voi nousta jonkin verran. Aktiivikäännöslämpötila nousee 5–15 astetta, kun aktiivisten käännösten lämpövirta leviää sivusuunnassa ja vastaanottaa vähemmän lämpöä naapureista. Tämä on alueen kuuma paikka.

Hyödyllinen arviointi menettelyllesi
Hyväksyttävä lämpötilan vaihtelu vikaprosessin jälkeen: Onko kaksoishaava-sopiva? Parempi lähestymistapa
±1 aste (farmaseuttinen, puolijohde)Ei, kaksi erillistä lämmitintä plus ylimääräinen ±3 astetta (tarkka kemiallinen)Ei, kaksi erilaista lämmitintä
±5 astetta (teollisuusstandardi) Marginaali Kaksi erillistä lämmitintä, mahdollisesti kupariholkilla
±10 astetta (pinnoitus, pesu) Kyllä (vuorotellen, holkilla) Hyväksyttävä
Lämpötilan säätelyn puute (vain käyttöjakso) Kyllä (kaikki mallit) Hyväksyttävä
Esimerkki kentällä
Kahta-käämitettyä PFA-lämmittimiä, joissa oli vuorottelevia kierroksia, käytettiin pinnoituslinjassa 50 %:n tehoredundanssin tarjoamiseksi. Lämmitin jatkoi toimintaansa 50 % teholla, vaikka yksi piiri katkesi. Aktiivisissa käännöksissä valkoiset asteikkorenkaat aiheuttivat kuitenkin kuumat nauhat (15 astetta normaalin yläpuolella). Kolmen kuukauden kuluttua jäljellä oleva piiri romahti vaakarenkaiden lämmönsiirron heikkenemisen vuoksi. Yksittäisen 6 kW:n-kaksoishaavan lämmittimen sijaan laitos siirtyi kahteen itsenäiseen 3 kW:n lämmittimeen. Kylvyn lämpötila laski 90 astetta 85 asteeseen yhden lämmittimen vioittumisen jälkeen, mutta pinnoituksen laatu oli silti tyydyttävä. Suunnitellun huollon aikana viallinen lämmitin vaihdettiin. Lämpötilarajaa ei ollut. Tehdas tuli siihen tulokseen, että kuumia kohtia ei ollut ja että kaksi itsenäistä lämmitintä tarjoavat todellista redundanssia.

Yhteenvetona voidaan todeta, että Dual{0}}Wound tuottaa kuumia kohtia, mutta tarjoaa 50 % tehoa.
Kaksi{0}}haavaa Kun yksi piiri katkeaa, kahdella rinnakkaisella piirillä varustettu PFA-lämmitin voi silti tuottaa 50 % tehostaan. Kuitenkin, kunnes lämpötaajuuskorjain (kupariholkki) on asennettu, jäljellä olevat aktiiviset kierrokset tuottavat jaksoittaisia ​​kuumia vyöhykkeitä (±15–30 asteen vaihtelu). Tämä epätasainen lämpötila aiheuttaa paikallisen mittakaavan, lämpöjännityksen ja lopulta jäljellä olevan piirin rikkoutumisen. Kaksoishaava{7}}voi sopia prosesseihin, jotka kestävät ±10 asteen vaihteluita. Käytä kahta erilaista yhden piirin{10}lämmitintä tarkkaan lämpötilan säätöön. Dual{12}}haava ei ole todellinen redundanssiratkaisu; pikemminkin se on tilaa{13}säästävä kompromissi. Sijoita lisätila kahteen lämmittimeen, jos käyttöaika on ratkaisevan tärkeää. Ylläpitosi on helpompaa ja menettelystäsi johdonmukaisempi. Kuumat bändit eivät ole vaarattomia. Ne epäonnistuvat, halkeilevat ja skaalautuvat. Pidä erilliset lämmittimet kaukana niistä.