Los elementos calefactores pueden quemarse debido a varios factores. Comprender estas causas es crucial para garantizar la longevidad y eficacia de los elementos calefactores en diversas aplicaciones.
7 factores clave que provocan la combustión de los elementos calefactores
1. 1. Evaporación por baja presión de vapor
Mecanismo: Cuando un elemento calefactor se expone a un vacío o a un entorno de baja presión, el material puede evaporarse si la presión de funcionamiento es inferior a su presión de vapor. Esta evaporación reduce el área de la sección transversal del elemento, provocando su quemado.
Prevención: Para evitarlo, los elementos calefactores deben fabricarse con materiales cuya presión de vapor sea inferior a la presión de funcionamiento del horno. También puede ayudar el uso de atmósferas de presión parcial por encima de la temperatura crítica de evaporación del material del elemento.
2. Fragilización y crecimiento de grano
Efecto: El calentamiento de aleaciones que contienen hierro puede formar granos grandes y quebradizos a altas temperaturas, lo que hace que los elementos sean frágiles y propensos a la rotura.
Impacto: Esta fragilidad puede provocar una ruptura fácil durante la manipulación o el funcionamiento, causando el fallo del elemento.
3. Contaminación y corrosión
Fuentes: La contaminación puede proceder de gases en atmósferas controladas, humos de fundentes utilizados en la soldadura fuerte o humos de aceite procedentes del tratamiento térmico de componentes contaminados.
Consecuencias: Estos contaminantes pueden provocar la corrosión seca de los elementos, reduciendo su vida útil. La corrosión también puede causar pequeñas grietas, que con el tiempo pueden conducir a la combustión.
4. Formación de puntos calientes
Causas: Los puntos calientes se producen cuando determinados puntos del elemento calefactor alcanzan una temperatura superior al resto. Esto puede deberse a la oxidación local, al apantallamiento por los soportes o a un soporte insuficiente que provoca pandeo y alabeo.
Efectos: Los puntos calientes aumentan la resistencia local y la producción de calor, provocando la rotura del elemento.
5. Oxidación e intermitencia de funcionamiento
Proceso: Las altas temperaturas provocan la formación de una capa continua de óxido en la superficie del elemento, que protege el metal interior. Sin embargo, los frecuentes ciclos de calentamiento y enfriamiento pueden hacer que esta incrustación se agriete y se desprenda.
Impacto: Esto expone al metal fresco a la oxidación, lo que provoca un aumento de la oxidación local y la formación de puntos calientes.
6. Cableado defectuoso
Problema: Los problemas en el cableado del horno pueden provocar que no llegue suficiente energía eléctrica al elemento calefactor.
Consecuencia: Esto puede provocar que el elemento se queme debido a una potencia insuficiente o a un flujo de corriente incorrecto.
7. Sistemas de protección y control
Medidas: Para evitar que se queme, se utilizan sistemas como controles automáticos de temperatura, relés de sobrecarga y fusibles. Estos sistemas ayudan a gestionar la temperatura y el flujo de corriente, garantizando que el elemento funcione dentro de unos parámetros seguros.
Importancia: Unos sistemas de control que funcionen correctamente son esenciales para la longevidad de los elementos calefactores, ya que evitan la sobrecarga y las temperaturas excesivas.
Al comprender y abordar estos puntos clave, se puede mejorar significativamente la durabilidad y el rendimiento de los elementos calefactores, garantizando que funcionen de forma eficaz y segura en diversos entornos industriales y de laboratorio.
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