Способ определения долговечностирезистивного элемента трубчатогоэлектронагревателя

Союз Советских Социалистических республик(22) Заявлено 190779 (21) 2798674/24-07 (51)М Л с присоединением заявки Мо(23) Приоритет Н 05 В 3/48 Государствеииый комитет СССР ио делам изобретеиий и открытий(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДОЛГОВЕЧНОСТИ РЕЗИСТИВНОГО ЭЛЕМЕНТА ТРУБЧАТОГО ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЯк те дл 5 2 татком данногтсутствие аналидля определентивного элеме то 30 Изобретение относится к электрохнике и может быть использовано я прогнозирования долговечности трубчатых электронагревателей ТЭН)Известен способ прогнозирования долговечности металлических нагревателей сопротивления и резистивных . элементов ТЭН , при котором о долговечности судят по величине окисления проволоки нагревательной спирали. В качестве критической величины окисления для хромоникелевых сплавов принимаютотношение толщины окисленного слоя к диаметру проволоки, которая является величиной постоянной. При окислении 20 площади поперечного сечения резистивного элемента это отношение равно величине 0,0525 1(Недостатком этого способа является невозможность измерения величины окисленного слоя резистивного элемента, запрессованного в изоляционный наполнитель, а также невозможность расчета скорости окисления в конкретных рабочих усЛовиях по измерению электросопротивления в горячем состоянии, так как химический состав сплава резистивного элемента при работе ТЭН меняется. Другим существенным недостатком способа является то, ч отношение толщины окисленного слоя диаметру проволоки не является постоянным для ТЭН с различными рабочими температурами спиралей, качеством сплавов и изоляционного наполнителя, степенями деформации элемента. Экспе" риментально установлено, что перечисленные факторы существенно влияют на изменение электросопротивления резистивного элемента в горячем состоянии, которое меняется к моменту выхода резистивного элемента из строя в пределах от 2 до 10%.Известен также способ определения долговечности резистивного элемента трубчатого электронагревателя, при котором в процессе работы периодически устанавливают относительное уменьшение содержания хромав резистивном элементе и измеряют значения электросопротивления резистивного элемента в горячем и холодном состоянии, которые сравнивают с предельно допустимыми значениями, и определяют долговечность 21.Недос о способа является о тической зависимости ия долговечности резис нта ТЭН.где д - диаметр проволоки резистинного элемента, мм;Г - произнодкая отП р и м е р 1. Определяем долговечность резистинкого элемента ТЭН с диаметром проволоки О = 0,3 мм и температурой по спирали 1200 С. Электросопротивлеккя резистинкого элемента н холодном и горячем состоянии измеряем периоцкчески н течение 800 ч. Данные замерон и ра считанных отношений измеренных непнчик приведены н табл. 1. Таблица 1 Наработ- Электросопротинлекие резиска, ч тинного элемента, Ом 40( -( к горй хоп гоР 0,955 0,95 18,83 18,81 18 79 18,7818,73 18,67 19,72 19,80 19,84 19,87 19,91 100 200,0,947 300 О, 9.45 01941 0,937 0,932 0,99 400 500 19,93 600 18,58 18,56 19,94 19,96 700 800 С помощью метода наименьших квадратов определяли числовые значения коэффициентов н формуле Г = С - КГ . Получили,С = 0,96, 8 = 1, К = 387 10; бО Тогда Г = 375 10 г 7 и 1 = 1900. Факти.чески ТЭН вышел из строя после 2108 ч работы.П р и м е р 2, Определяем долговечность резистинного элемента ТЭН. б 5 Цель изобретения - увеличение точности определения долговечности резистивного элемента ТЭН за период, не превышающий 30 времени работы ТЭН, а также снижение затрат на проведение контрольных испытаний ТЭН.Для достижения указанной цели замеры электросопротивления резистивного элемента н горячем и холодном состоянии производят в течение 300- 3000 ч работы электронагревателя, после чего вычисляют отношения10 электросопротинлекий в холодном и горячем состояниях для каждого замера (Г), строят графическую зависимость полученных значений но времени и на.ходят частотное решение зависимости 15 типа Г = С - КС 1, где С, К, Ь - безразмерные коэфФициенты; С - время работы, ч; определяют время долговечности резисткнкого элемента по формуле0 785 .20с диаметром проволоки д = 0,32 мми температурой на спирали 710 С.Эдектросопротивления резистивногоэлемента в холодном и горячем состоянии измеряем периодически в течение3000 ч. Данные замеров и рассчитанных отношений приведеныв табл, 2; Таблица 2 Электросопротивления резистивного элемента, Ом Наработка, ч Йпр Йу, Йхол / гоГ 27,96 28,01 28,05 28,07 28,07 28,10 28,12 28,14 28,13 28,13 28,14 0,972 0,972 0,970 0,970 0,969 0,969 0,968 0,968 0,967 0,967 0,966 28, 77 28,85 28,90 28,94 28,97 29,01 29,04 29,07 29,09;29,10 29,12 300 600 900 1200 1500 1800 2100 2700 300 После проведения расчетов получаем, что время долговечности резистивкого элемента ТЭН должно составлять 43500 ч, Фактическая наработка ТЭН составляет 25000 ч, ТЭН продолжает работу.Измерения электросопротивлений ТЭН н холодном и горячем состояниях н течение менее 300 ч работы электронагревателей недостаточны для установления зависимости отношений измеренных значений от времени согласно предлагаемому способу. увеличение длительности процесса измерений более 3000 ч вызывает перерасход, электроэнергии при испытаниях ТЭН и практически не влияет на повышение точности определения их долговечности.Формула изобретенияСпособ определения долговечности резистивного элемента. трубчатого электронагревателя, при котором в процессе работы периодически измеряют значения электросопротивления резистивного элемента в горячем и холодном состоянии, которые сравнивают с предельно допустимыми значениями, и по ним определяют долговечность, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения точности о(ределе;ния долговечности, замеры производят в течение 300-3000 ч работы электронагревателя, после чего вычисляют отношения электросопротивлений в холодном и горячем состояниях для830665 Составитель А.ХодатаеваТехредМ.,Коштура Корректор Г.Решетник Редактор Л.Тюрина Заказ 30 б 5/41 Тираж 889 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб , д. 4/5филиал ППП "Патент",. г. Ужгород, ул. Проектная, 4 каждого замера (Г), устанавливают зависимость этого отношения от времени работы по формуле ГС - КС, где С, К, Ь - безразмерные коэффициенты, С = 0,95-0,98, К = 210 ч10 1, Ь в 0,4-2,0 р Г- время работы, ч, и определяют время долговечности резистивного элемента по формуле0,785 б ав) где д - диаметр проволоки резистивного элемента, мм,Г - производная от ГИсточники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Фельдман И.А., Гутман М.Б.,Рубин Г.К.и Шадрин Н,И. Расчет и 5 конструирование нагревателей электропечей сопротивления. М.-Л., "Энергия", 196 б, с. 40.2. 5 йагг С.О. "Еча 1 пасоп о 1 ап80 й - 20 Сг А 11 оу 1 и Епс 1 овед Неа йпд Е 1 ееепс" Зогпа оУ Теьсп 9. апдЕча 1 цай 1 оп, 3 ТЕЧА, чо 1 3. Р 2, 1975,р. 125-132.