Υλικά Θέματα – Αντιστοίχιση θήκης και πυρήνα στην εφαρμογή

Όταν επιλέγετε ένα θερμαντήρα κασέτας, είναι σύνηθες να ξεκινήσετε και να ολοκληρώσετε με απλές προδιαγραφές όπως η τάση και η συνολική ισχύς. Ωστόσο, για εξειδικευμένες βιομηχανικές διεργασίες, τα υλικά που χρησιμοποιούνται για το περίβλημα, το σύρμα αντίστασης, τη μόνωση και τις απολήξεις είναι αυτά που πραγματικά έχουν σημασία όταν πρόκειται για το αν ο θερμαντήρας λειτουργεί καλά για μεγάλο χρονικό διάστημα ή χρειάζεται να επισκευάζεται συνεχώς. Η επιλογή των σωστών υλικών είναι ακόμη πιο σημαντική για έναν εξαιρετικά μεγάλο-μονό-ηλεκτρικό σωλήνα θέρμανσης μήκους 1200 mm. Το μεγαλύτερο μήκος ασκεί πρόσθετη μηχανική καταπόνηση στο θερμαντήρα λόγω της θερμικής διαστολής, των κραδασμών και των μεταβαλλόμενων θερμοκρασιών σε όλο τον θερμαντήρα. Η μεγαλύτερη επιφάνεια εκθέτει επίσης περισσότερο υλικό στο περιβάλλον λειτουργίας. Η επιλογή του σωστού μείγματος υλικών διασφαλίζει ότι η δομή παραμένει ισχυρή, ότι η θερμότητα περνά μέσα από αυτήν γρήγορα και ότι μπορεί να χειριστεί τα μοναδικά προβλήματα που εμφανίζονται στην εφαρμογή.

Η θήκη είναι η πρώτη και πιο σημαντική γραμμή άμυνας. Πρέπει να χειρίζεται την εσωτερική πίεση από εξαρτήματα που μεγαλώνουν, επαναλαμβανόμενους κύκλους θερμοκρασίας και οποιεσδήποτε άλλες μεταβλητές που βρίσκονται εκτός του θερμαντήρα. Για συνηθισμένη χρήση σε ξηρούς χώρους και θερμοκρασίες έως μέτρια επίπεδα, ο ανοξείδωτος χάλυβας **304** εξακολουθεί να είναι η καλύτερη επιλογή. Έχει ένα καλό μείγμα αντοχής, χαμηλού κόστους και βασικής αντοχής στη διάβρωση. Ωστόσο, εάν ένας θερμαντήρας 1200 mm με μονή-μονό κεφαλή κεφαλής λειτουργεί ασταμάτητα σε θερμοκρασίες που υπερβαίνουν τους 400–450 βαθμούς, το **Incoloy 800 ή 840** είναι συνήθως η καλύτερη επιλογή. Η υψηλή περιεκτικότητα σε νικέλιο και χρώμιο του Incoloy το καθιστά πολύ ανθεκτικό στην οξείδωση και σταματά την υπερβολική απολέπιση, η οποία μπορεί να προκαλέσει τη σύλληψη ενός θερμαντήρα μέσα στην οπή του με την πάροδο του χρόνου. Το κράμα διατηρεί την αντοχή του σε υψηλές θερμοκρασίες, ενώ ο ανοξείδωτος χάλυβας 304 αρχίζει να εξασθενεί ή να δημιουργεί εύθραυστα στρώματα οξειδίου.

Για πράγματα όπως η επεξεργασία τροφίμων, η παρασκευή φαρμάκων ή ο χειρισμός χημικών ουσιών που περιλαμβάνουν υγρασία, ατμό, χλωρίδια ή σκληρά καθαριστικά, ο ανοξείδωτος χάλυβας **316** είναι συχνά η καλύτερη επιλογή. Η προσθήκη μολυβδαινίου 2–3% το καθιστά πολύ πιο ανθεκτικό στη διάβρωση με αυλάκια και ρωγμές από το 304. Σε πολύ δύσκολες συνθήκες όπου οι υψηλές θερμοκρασίες συνδυάζονται με διαβρωτικά αέρια ή λιωμένα άλατα, ενδέχεται να χρειαστούν πιο εξωτικά κράματα με βάση το νικέλιο- όπως το Inconel 600, αλλά θα κοστίζουν περισσότερο.

Το σύρμα αντίστασης που βρίσκεται μέσα στη θήκη είναι το ενεργό μέρος του θερμαντήρα. Τα κράματα νικελίου-χρωμίου, όπως το NiCr 80/20 (Nicrome), χρησιμοποιούνται σε εξοπλισμό υψηλής ποιότητας. Ακόμη και σε υψηλές θερμοκρασίες, αυτό το υλικό παραμένει πολύ όλκιμο και ανθεκτικό, αντιστέκεται στην οξείδωση και την πτώση. Είναι πολύ σημαντικό το σύρμα να στρίβεται με μεγάλη προσοχή και να παραμένει σωστά κεντραρισμένο σε όλο το μήκος μιας θερμάστρας 1200 mm εξαιρετικά-. Ακόμη και οι μικροσκοπικές διαφορές στην απόσταση των πηνίων ή την εκκεντρότητα μπορούν να προκαλέσουν θερμά σημεία που επιταχύνουν την υποβάθμιση του σύρματος και προκαλούν πρόωρη αστοχία του. Καθώς το μήκος του σύρματος αυξάνεται, γίνεται πολύ πιο δύσκολο να τυλίξετε και να το κεντράρετε με ακρίβεια. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι κατασκευαστές πρέπει να είναι ειδικοί και να έχουν καλό έλεγχο της διαδικασίας.

Η σκόνη που μονώνει το σύρμα αντίστασης από το περίβλημα είναι συνήθως πάντα **οξείδιο μαγνησίου (MgO)**. Αλλά δεν είναι όλα τα MgO ίδια. Η διηλεκτρική αντοχή, η θερμική αγωγιμότητα και η αντίσταση στους κραδασμούς επηρεάζονται άμεσα από την καθαρότητα, την κατανομή μεγέθους σωματιδίων και την ποιότητα της διαδικασίας συμπίεσης. Η διαδικασία περιτύλιξης (συμπίεσης) είναι πολύ δύσκολη σε ένα μακρύ σωλήνα 1200 mm. Για να γίνει το MgO που περιβάλλει το κεντραρισμένο σύρμα πιο σφιχτά συσκευασμένο, το συγκρότημα του θερμαντήρα περνάει πολλές φορές μέσα από μήτρες ακριβείας. Μια διαδικασία ταλάντωσης πολλαπλών-σταδίων που γίνεται αποτελεσματικά καθιστά τη μόνωση που είναι σκληρή και ομοιόμορφη-και μεταδίδει θερμότητα από το σύρμα στο περίβλημα ενώ αντιστέκεται στην καθίζηση που προκαλείται από τους κραδασμούς. Η κακή αιώρηση αφήνει χαλαρή σκόνη που μπορεί να μετακινηθεί κατά τη λειτουργία ή την αποστολή, γεγονός που μπορεί να προκαλέσει τσέπες αέρα, χαμηλότερη αντίσταση μόνωσης και τελικά σορτς μέσα στη συσκευή. Αυτό είναι ιδιαίτερα επικίνδυνο σε κάθετες ή{10}}εγκαταστάσεις υψηλής δόνησης.

Το συγκρότημα τερματισμού και ηλεκτροδίου θα μπορούσε επίσης να είναι μια αδύναμη περιοχή, ειδικά με μεγάλους θερμαντήρες. Τα τυπικά καλώδια με μόνωση από υαλοβάμβακα-μπορεί να επαρκούν για εφαρμογές μικρότερης-μικρότερης θερμοκρασίας, αλλά για μια θερμάστρα 1200 mm μονής κεφαλής με μονή-επιμήκη κεφαλή που λειτουργεί σε ζεστές ή μηχανικά απαιτητικές ρυθμίσεις, χρειάζονται αναβαθμισμένα καλώδια. Μπορείτε να επιλέξετε ανάμεσα σε μόνωση από τεφλόν υψηλής-θερμοκρασίας, η οποία είναι πιο εύκαμπτη και αντέχει καλύτερα στην υγρασία, ή από ανοξείδωτο-χάλυβα πάνω από-πλεκτά καλώδια, που προστατεύουν από την τριβή και εμποτίζονται καλύτερα από τη θερμότητα. Ορισμένα σχέδια χρησιμοποιούν κεραμικές χάντρες, εύκαμπτη θωράκιση ή εποξειδική{11}}γλάστρα στην έξοδο για να δημιουργήσουν ένα σφραγισμένο, ανακουφισμένο από καταπόνηση-απόληξη που κρατά την υγρασία έξω και μπορεί να χειριστεί τους κραδασμούς.

Η επιλογή των σωστών υλικών είναι πραγματικά μια απόφαση για το πώς να επενδύσετε τα χρήματά σας μακροπρόθεσμα. Ένας θερμαντήρας κατασκευασμένος από κοινό ανοξείδωτο χάλυβα 304, βασικό MgO και γενικά καλώδια μπορεί να φαίνεται καλός στην αρχή, αλλά σε δύσκολες εφαρμογές 1200 mm, το κόστος του απροσδόκητου χρόνου διακοπής λειτουργίας, της απώλειας απόδοσης και της ανάγκης να το αντικαθιστάτε ξανά και ξανά γρήγορα ξεπερνά κάθε εξοικονόμηση που κάνατε στην αρχή. Υλικά υψηλής ποιότητας, όπως Incoloy ή θήκες 316 για προστασία από τη διάβρωση και την οξείδωση, το MgO υψηλής καθαρότητας με αυστηρή αιώρηση, το σύρμα NiCr 80/20 με ακριβές κεντράρισμα και η ισχυρή προστασία από μόλυβδο διασφαλίζουν ότι ο θερμαντήρας λειτουργεί ως αξιόπιστο, ενσωματωμένο μέρος του ευρύτερου θερμικού συστήματος αντί να είναι κοινό σημείο αστοχίας.

Οι μηχανικοί μπορούν να αυξήσουν σημαντικά τη διάρκεια ζωής και να διατηρήσουν συνεπή την απόδοση των υπερ-μεμονωμένων-θερμαντήρων κεφαλής 1200 mm, ταιριάζοντας προσεκτικά το κράμα θήκης, το σύρμα αντίστασης, την ποιότητα μόνωσης και το σχεδιασμό τερματισμού με την πραγματική θερμοκρασία λειτουργίας, το περιβάλλον, τον κύκλο λειτουργίας και τις μηχανικές καταπονήσεις της εφαρμογής.