Prostredia s vysokou{0}}teplotou: Posúvanie limitov 28 mm ohrievača kaziet

Čo sa stane, keď prevádzková teplota presiahne 500 stupňov a ako udržiavať vykurovacie teleso v prevádzke.


Väčšina priemyselných vykurovacích úloh funguje dobre medzi 100 stupňami a 400 stupňami. Pri správnej inštalácii základný ohrievač s jednou hlavicou z nehrdzavejúcej ocele funguje dobre roky pri týchto teplotách.

Niektoré použitia však vyžadujú viac. Tlakové-odlievanie, tvarovanie skla, niektoré chemické procesy a plasty, ktoré fungujú pri veľmi vysokých teplotách, všetky musia pracovať pri 500 stupňoch , 600 stupňoch alebo dokonca vyšších po dlhú dobu. Štandardné ohrievače kaziet pri týchto extrémoch rýchlo prasknú.

Každý, kto pracuje s náročnými tepelnými procesmi, musí vedieť, čo 28mm ohrievač s veľkým priemerom s jednou hlavicou dokáže a čo nie pri nastavení vysokej-teploty.

Čo sa stane, keď teplota stúpne?
Keď teplota stúpa, každá časť ohrievača kazety musí pracovať tvrdšie.

Materiál na plášť. Nad 500 stupňov štandardná nehrdzavejúca oceľ (304, 316) začína strácať svoju pevnosť a schopnosť odolávať oxidácii. Plášť môže skrehnúť a môže dôjsť k odlupovaniu povrchu. Rýchla degradácia nastane, keď ho spustíte dlhší čas na 600 stupňov. Plášte Incoloy® (triedy 800 a 840) zostávajú pevné a nehrdzavejú až do asi 800 stupňov. Pre najvyššie teploty sú potrebné zliatiny-niklu a chrómu alebo jedinečné superzliatiny.

Izolácia z MgO. Izolácia z oxidu horečnatého je celkom stabilná a neroztopí sa, kým nedosiahne 2800 stupňov. Ale keď je teplota vysoká, MgO sa môže stať trochu vodivým, čo znižuje odpor izolátora. Tento efekt zmizne, keď teplota klesne, ale v citlivých riadiacich systémoch môže spôsobiť nepríjemné spínanie zemného spojenia. MgO s kontrolovaným množstvom vlhkosti funguje lepšie pri vysokých teplotách.

Drôt, ktorý odoláva. Drôt, ktorý odoláva teplu, je časť, ktorá je najcitlivejšia na teplotu. Nad 600 stupňov štandardný NiCr (80/20 nikl-chróm) drôt rýchlo oxiduje. Ak chcete pokračovať v práci nad týmto bodom, potrebujete špeciálne zliatiny ako NiCrFe alebo špeciálne vysokoteplotné -triedy.

Výpovede. Miesto, kde sa elektrické vodiče spájajú s odporovým drôtom, je slabé. Pri vysokých teplotách môžu štandardné spájkované alebo krimpované spoje slabnúť alebo sa môžu zlomiť. Potrebujete zvárané konektory alebo vysokoteplotné -koncovky, ktoré sú vyrobené práve na tento účel.

Výhoda 28 mm v horúcom počasí
V situáciách s vysokou{0}}teplotou je lepší 28mm ohrievač kaziet, pretože má väčší priemer. Odporový drôt môže byť zvinutý pri nižšej hustote wattov pre rovnaký celkový výkon, pretože má v sebe viac priestoru. Aj keď je plášť zahrievaný, nižšia hustota wattu sa rovná nižším teplotám vo vnútri drôtu.

Ohrievač 28 mm s jednou hlavicou s teplotou plášťa 600 stupňov a hustotou wattov 5 W/cm² môže mať vnútornú teplotu drôtu 750 stupňov. 12 mm ohrievač s rovnakým výkonom môže zvýšiť teplotu vnútorných drôtov na viac ako 900 stupňov, čo je príliš vysoká hodnota na to, aby s ňou zvládla akákoľvek odolná zliatina.

Tento rozdiel je dôvodom, prečo väčšie ohrievače často fungujú pri vysokých-teplotách, zatiaľ čo menšie nie.

Výber materiálov plášťa pre vysoké teploty
Výber správneho materiálu plášťa je veľmi dôležitý pre kazetový ohrievač, ktorý pracuje pri 500 stupňoch.

Incoloy 800 je možné používať nepretržite pri teplotách až do 760 stupňov. Dobrá mechanická pevnosť a odolnosť proti oxidácii. Najtypickejšia voľba pre priemyselné použitie, ktoré potrebuje pracovať pri vysokých teplotách.

Incoloy 840 je ako 800, ale obsahuje viac chrómu, vďaka čomu lepšie odoláva oxidácii. Funguje dobre až do 800 stupňov.

Zliatiny niklu-chrómu ako 80/20 sa nazývajú nichróm (NiCr). Môžu byť použité ako materiály plášťa pri veľmi vysokých teplotách (až do 1000 stupňov), ale sú drahšie a neznášajú koróziu tak dobre ako Incoloy.

Nerezová oceľ 310 je austenitická trieda, ktorá má viac chrómu a niklu ako 304/316. Dobré na krátku dobu pri teplotách do 1000 stupňov, ale pri nepretržitom používaní pri vysokých teplotách oxiduje rýchlejšie ako Incoloy.

Pri práci s korozívnymi plynmi alebo chemikáliami pri vysokých teplotách možno budete potrebovať titán alebo špeciálne nátery. Tieto riešenia sú však oveľa drahšie.

Na čo treba myslieť pri inštalácii pri vysokej teplote
Tepelná rozťažnosť je výraznejšia pri vyšších teplotách. Po zahriatí na 600 stupňov sa 28 mm ohrievač kazety, ktorý už má izbovú teplotu, môže roztiahnuť približne o 0,1 % svojej dĺžky (približne 0,2 mm na 200 mm ohrievači). Ak sa montážny otvor roztiahne viac ako ohrievač, môže to spôsobiť zaseknutie ohrievača v úzkom otvore alebo naopak vytvorenie medzery.

Pre aplikácie pri vysokých{0}}teplotách je najlepšia vzdialenosť medzi priemerom na hornej hranici navrhovaného rozsahu (0,04 – 0,05 mm), pretože umožňuje diferenciálnu expanziu. Montážny otvor by mal byť rovný a hladký, aby sa ohrievač mohol roztiahnuť bez ohýbania.

Musíte tiež myslieť na teploty v blízkosti výstupu z olova. Aj keď koniec elektródy nie je zahrievaný, teplo sa môže stále pohybovať pozdĺž puzdra ku koncom. Ak teplota na výstupe elektródy presiahne 200 stupňov, bežné zvodové drôty a tesnenia sa zlomia. Možno budete potrebovať dlhé, nevyhrievané dĺžky, chladiace bloky alebo vysokoteplotné olovené materiály, ako sú keramické vlákna alebo kovové-káble s plášťom.

Najbežnejšie spôsoby, ako sa veci pokazia pri vysokej teplote
Keď ohrievač kaziet prestane fungovať pri nastavení vysokej-teploty, je to zvyčajne z jedného z nasledujúcich dôvodov:

Oxidácia plášťa: Odlupovanie spôsobuje, že stena plášťa je tenšia, čo nakoniec vedie k prasknutiu, ktoré umožňuje vonkajšiemu svetu vidieť vnútorné časti.

Pokles izolačného odporu: MgO sa pri vysokých teplotách stáva dostatočne vodivým na to, aby spustil ochranu proti zemnej poruche, aj keď ohrievač stále funguje.

Oxidácia odporového drôtu: Drôt pomaly stráca svoj prierez-, čo zvyšuje odpor a vytvára horúce miesta, ktoré urýchľujú zlyhanie.

Porucha tesnenia zvodu: Tesnenie medzi plášťom a zvodovými drôtmi sa pokazí a po vychladnutí prepustí do ohrievača vlhkosť alebo nečistoty.

Užitočné tipy pre úspech pri vysokých teplotách
Pri výbere ohrievača kaziet na použitie pri vysokých{0}}teplotách majte na pamäti tieto veci. Veľkosť 28 mm je často najlepšia, pretože je najväčšia, akú možno použiť. Vyberte si materiály plášťa a drôtu, ktoré zvládnu teplotu, ktorú potrebujete, plus bezpečnostnú rezervu na dlhodobé používanie. Pri dlhodobom-používaní pri vysokých teplotách udržujte hustotu vo wattoch čo najnižšiu, ideálne pod 5 W/cm². Na konci elektródy sa uistite, že je dostatok nezahriatej dĺžky na ochranu koncoviek. Ak potrebujete, porozmýšľajte nad použitím aktívneho chladenia (vzduchom alebo vodou) pre olovené výstupy.

Posledné myšlienky
Pri použití pri vysokých teplotách je každá časť jedného ohrievača hlavy tlačená na svoje limity. Aby ste boli úspešní, musíte starostlivo vyberať materiály, udržiavať nízku hustotu wattov a venovať pozornosť tepelnej rozťažnosti a výstupným teplotám olova. Jednohlavový ohrievač s veľkým priemerom 28 mm je vhodnejší pre tieto náročné podmienky, pretože má väčší povrch a väčší vnútorný objem ako menšie veľkosti.

Rôzne tepelné procesy potrebujú rôzne množstvo tepla. Ohrievač kaziet, ktorý funguje pri tlakovom-odlievaní pri 550 stupňoch, nemusí fungovať tak dobre v procese tvarovania skla-pri 700 stupňoch . Aby ohrievač fungoval spoľahlivo, musí byť nastavený na správnu teplotu pre danú prácu.