Arderea uscată intermitentă indusă de vaporizare cu abur și strategie de prevenire pentru încălzitoarele de lichide
Majoritatea defecțiunilor de ardere uscată a tubului de încălzire lichid nu sunt cauzate de lipsa de apă și scăderea nivelului lichidului, ci de vaporizarea locală medie a aburului, formând defecțiuni intermitente de ardere uscată ascunse. Când temperatura locală a suprafeței tubului de încălzire depășește punctul de fierbere al mediului, mediul lichid se vaporizează rapid pentru a forma un strat de izolare a aburului între peretele tubului și lichid. Stratul de abur are o conductivitate termică extrem de scăzută, care blochează disiparea căldurii și formează o stare de ardere uscată instantanee. După ce aburul se condensează și se prăbușește, lichidul intră din nou în contact cu peretele tubului pentru a restabili încălzirea normală. Această ardere uscată prin vaporizare ciclică se repetă în procesul de funcționare, provocând daune prin impact alternativ la rece și la cald tubului de încălzire. Monitorizarea temperaturii de înaltă-frecvență cu termocuplu poate capta caracteristicile de fluctuație periodică a temperaturii ale arderii uscate prin vaporizare și poate realiza prevenirea avertismentului timpuriu.
Principiul de formare al arderii uscate prin vaporizare a aburului este diferit de arderea uscată tradițională din lipsă de apă. Arderea uscată tradițională este separarea completă a corpului tubului de mediu, în timp ce arderea uscată prin vaporizare are încă mediu lichid în echipament, iar nivelul lichidului din sistem este normal. Inducerea miezului este temperatura excesivă a suprafeței locale a tubului de încălzire, care depășește limita de fierbere a mediului, rezultând vaporizarea instantanee și izolarea aburului. Acest tip de ardere uscată aparține nepotrivirii parametrilor condiției de lucru, mai degrabă decât defecțiunii mecanice a echipamentului, deci este dificil de eliminat prin protecția convențională de interblocare a nivelului de lichid.
Arderea uscată prin vaporizare produce daune prin șoc termic alternativ materialelor tubului de încălzire. Fiecare proces de vaporizare face ca temperatura peretelui tubului să crească brusc la 600 de grade până la 800 de grade, iar fiecare proces de condensare face ca temperatura să scadă rapid la temperatura medie. Ciclurile alternante frecvente de rece și fierbinte produc un stres puternic de oboseală termică asupra carcasei metalice și a structurii izolației interioare. Pulberea de izolație cu oxid de magneziu se extinde și se contractă în mod repetat cu temperatura, rezultând slăbirea structurii și generarea de goluri; peretele tubului metalic produce micro-fisuri de oboseală termică, care se extind treptat pentru a forma canale de coroziune și scurgeri.
Densitatea mare de putere și debitul mediu scăzut sunt principalele stimulente ale arderii uscate prin vaporizare. Încărcarea excesivă a suprafeței tubului de încălzire duce la generarea excesivă de căldură pe unitate de suprafață, care nu poate fi disipată în timp de mediul care curge, ducând la fierbere și vaporizare locale. În sistemele de încălzire statică și de încălzire cu circulație cu debit redus-, viteza medie de actualizare este lentă, iar mediul cu temperatură ridicată de lângă peretele tubului nu poate fi înlocuit, ceea ce duce la fierbere continuă și ardere uscată prin vaporizare ciclică. Echipamentul de încălzire cu ulei termic este mai predispus la această defecțiune datorită punctului de fierbere ridicat și caracteristicilor de vâscozitate ridicată.
Arderea uscată prin vaporizare-de lungă durată duce la eșecul tipic de îmbătrânire a tuburilor de încălzire. Impactul repetat al aburului determină carbonizarea continuă a izolației locale, ducând la scurgeri electrice din-punct fix; fisurile de oboseală termică provoacă penetrare medie și coroziune internă; fluctuația periodică a temperaturii reduce eficiența încălzirii și provoacă o temperatură instabilă a mediului. În cele din urmă, tubul de încălzire este complet casat din cauza perforației locale și a defecțiunii izolației.
Optimizarea parametrilor și îmbunătățirea fluxului elimină pericolele ascunse de ardere uscată prin vaporizare. Reduceți în mod corespunzător sarcina de suprafață locală a tubului de încălzire pentru a evita fierberea prin supraîncălzire; creșterea vitezei medii de circulație pentru a accelera înlocuirea-mediului la temperatură înaltă; optimizați logica de pornire a încălzirii pentru a adopta încălzirea cu putere gradată și pentru a evita fierberea instantanee cu putere mare-. Cooperat cu monitorizarea periodică a fluctuațiilor de temperatură cu termocuplu și protecția la supra-temperatură, rezolvă complet defecțiunile intermitente de ardere uscată cauzate de vaporizarea medie și îmbunătățește stabilitatea echipamentului de încălzire cu lichid.
