Sí, los elementos calefactores pueden sobrecalentarse.
Esto puede ocurrir cuando la temperatura del elemento calefactor supera la temperatura máxima admisible del material del que está hecho.
Esto provoca fragilización, descomposición o cambios de fase que pueden causar averías o reducir la vida útil del elemento.
¿Pueden sobrecalentarse los elementos calefactores? 4 factores clave a tener en cuenta
1. 1. Temperatura máxima del elemento frente a la temperatura del horno
Los elementos calefactores están diseñados para funcionar a temperaturas superiores a las del horno o la carga que calientan.
Esto se debe a que transfieren calor por radiación, y su temperatura debe ser suficientemente superior a la del horno para garantizar un calentamiento eficaz.
Si la temperatura del elemento no se gestiona adecuadamente, puede superar la temperatura máxima del material, lo que provocaría su degradación.
2. Sistemas de refrigeración
Para evitar el sobrecalentamiento, los elementos calefactores suelen conectarse a través de pasamuros refrigerados por agua.
Estas conexiones selladas llevan corriente al elemento mientras que el sistema de refrigeración por agua ayuda a mantener la temperatura del elemento dentro de límites seguros.
El uso de sistemas de refrigeración de circuito cerrado conectados a tierra con refrigerantes no conductores, como agua desionizada o etilenglicol, es crucial para evitar que el refrigerante se convierta en parte del circuito eléctrico.
3. Mantenimiento y puntos calientes
El mantenimiento regular es esencial para comprobar que no haya daños y garantizar conexiones adecuadas.
Pueden formarse puntos calientes en los elementos calefactores debido a la oxidación local, el blindaje o un soporte deficiente, lo que provoca un sobrecalentamiento localizado.
Estos puntos calientes aumentan la resistencia y generan más calor, dañando potencialmente el elemento.
Un mantenimiento y diseño adecuados pueden minimizar la formación de puntos calientes.
4. Oxidación y fragilización
El funcionamiento continuo a altas temperaturas puede dar lugar a la formación de una fuerte capa de óxido en la superficie del elemento, que protege el metal interior de una mayor oxidación.
Sin embargo, los ciclos térmicos frecuentes pueden hacer que esta capa se agriete y se desprenda, exponiendo el metal fresco a la oxidación y dando lugar a puntos calientes.
Además, el calentamiento de aleaciones que contienen hierro puede formar granos grandes y quebradizos a altas temperaturas, haciendo que los elementos sean frágiles y propensos a la rotura.
5. Medidas de seguridad
Para evitar el sobrecalentamiento y los daños en el horno o en los elementos calefactores, a menudo se aplican sistemas de protección secundarios.
Estos sistemas pueden anular el control primario de la temperatura en caso de fallo y apagar el sistema para evitar que se sobrepase la temperatura.
También se utilizan controles automáticos como termostatos para mantener la temperatura dentro de unos límites predeterminados, y los relés de sobrecarga y los fusibles proporcionan protección adicional contra temperaturas excesivas y cortocircuitos.
En resumen, aunque los elementos calefactores están diseñados para funcionar a altas temperaturas, pueden sobrecalentarse si no se gestionan adecuadamente.
Esto puede provocar diversas formas de degradación y averías, por lo que es necesario un diseño, mantenimiento y medidas de seguridad cuidadosos para garantizar su longevidad y funcionamiento seguro.
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