Vaippamateriaalien vertailu patruunalämmitinsovelluksiin

Patruunalämmittimen ulkovaippa on ensimmäinen asia, joka suojaa sitä ympäristöltä, jossa se toimii. Siinä on sisäiset osat, se kuljettaa lämpöä kohteeseen ja sen on kyettävä käsittelemään mitä tahansa sovellus heittää sille. Ei riitä, että valitaan vain kallein vaippamateriaali. Jokaisella materiaalilla on hyvät ja huonot puolensa, ja sinulle parhaiten sopiva valinta riippuu lämpötilasta, jossa sitä käytetään, kuinka suurelle korroosiolle se altistuu, kuinka paljon rasitusta se altistuu ja kuinka paljon rahaa sinun on käytettävä.

Useimmiten yleiskäyttöiset{0}}patruunalämmittimet käyttävät vaippamateriaalinaan ruostumatonta terästä 304. Se ei ruostu helposti monissa teollisuusympäristöissä ja toimii hyvin jopa noin 400 asteen lämpötiloissa. Grade 304 sisältää 18 % kromia ja 8 % nikkeliä, mikä tekee metallia ruosteelta ja hapettumiselta suojaavan oksidikerroksen. 304 on halpa ja luotettava vaihtoehto puhtaille teräsmuotteille, alumiinityökaluille tai tavallisille valmistuslaitteille, jotka eivät kuumene liikaa. Korkeammissa lämpötiloissa se alkaa menettää mekaanista lujuuttaan eikä kestä myöskään hapettumista.


Molybdeenin lisääminen ruostumattoman teräksen 316 seokseen tekee siitä kestävämmän klorideja ja muita syövyttäviä kemikaaleja vastaan. Tästä syystä 316 on paras valinta paikkoihin, joissa käytetään suolavettä, kemikaalihöyryjä tai elintarvikejalostusta ja puhdistusaineita. Lämpötilaluokitus 316 on suunnilleen sama kuin 304, 400 - 450 astetta, vaikka se kestää paljon paremmin korroosiota ankarissa tilanteissa. Kun lämmitin on yksi niistä asioista, jotka voivat vahingoittaa tavallista ruostumatonta terästä, ylimääräiset kustannukset ovat sen arvoisia.

Incoloy® 800 tulee käyttöön sovelluksissa, joiden on toimittava korkeissa lämpötiloissa. Tämä nikkeli-rauta-kromiseos pysyy vahvana eikä ruostu edes lämpötilan noustessa 700 asteeseen tai enemmän. Incoloy® 800 sisältää paljon nikkeliä, mikä tekee siitä erittäin kestävän hapettumista ja hiiltymistä. Tämä tekee siitä sopivan esimerkiksi muovien ruiskuvaluun, jossa käytetään teknisiä hartseja, jotka on sulatettava yli 400 asteen lämpötiloissa, tai pakkauskoneisiin, jotka toimivat koko ajan korkeassa kuumuudessa. 1200 mm:n patruunalämmitin, jossa on 600 asteen kulmassa toimiva Incoloy®-suojus, kestää paljon pidempään kuin ruostumaton teräs, koska vaippa ei taipu tai ryömi. Viruminen on, kun metalli taipuu hitaasti jatkuvassa jännityksessä korkeissa lämpötiloissa. Tämä on suuri ongelma pitkille lämmittimille, koska vaipan on kestettävä oma painonsa painumatta.

Incoloy® 840 kestää korkeampiakin lämpötiloja, yleensä jopa 800 astetta, ja se kestää paremmin hapettumista, kun lämmitin lämpenee ja jäähtyy yhä uudelleen ja uudelleen. Kauppa-on se, että tämä materiaali maksaa enemmän eikä siirrä lämpöä yhtä hyvin kuin tavallinen ruostumaton teräs. Incoloy® 800 on vankka valinta useimpiin alle 600 asteen käyttötarkoituksiin, koska se löytää oikeudenmukaisen tasapainon suorituskyvyn ja kustannusten välillä.

Inconel® 600 on saatavana vaikeimpiin olosuhteisiin. Tämä nikkeli-kromiseos kestää jopa 1000 asteen lämpötiloja ja on erittäin kestävä ruostetta ja hapettumista vastaan ​​vihamielisissä kemiallisissa olosuhteissa. Inconel®-suojuksia käytetään yleensä vain hyvin erityisiin tarkoituksiin, kuten puolijohteiden valmistukseen, korkeissa lämpötiloissa toimivien laboratoriolaitteiden valmistukseen tai erittäin korkeissa lämpötiloissa toimiviin teollisuusuuneihin. Hinta on paljon korkeampi kuin Incoloy®, ja useimmissa teollisuuslämmityskäytöissä lisäominaisuudet eivät ole välttämättömiä.

Toinen vaihtoehto on päällystetty tai pinnoitettu vaippa. Tarttumaton pinnoite, kuten Teflon®, tai kiillotettu pinta voivat auttaa estämään asioita tarttumasta lämmittimeen, kun se joutuu kosketuksiin tarttuvien materiaalien, kuten joidenkin muovien tai liimojen, kanssa. Eloksoitu tai keraaminen -pinnoitettu vaippa voidaan tarvita sovelluksissa, jotka tarvitsevat sähköisen eristyksen ontelosta. Nämä pinnoitteet alentavat kuitenkin lämmönjohtavuutta, ja ne on levitettävä huolellisesti halkeilun välttämiseksi.

Oikean vaippamateriaalin valitsemiseksi on varmistettava, että materiaalin ominaisuudet vastaavat sovelluksen tarpeita. Ensimmäinen suodatin on käyttölämpötila. Ruostumaton teräs 304 tai 316 toimii hyvin alle 400 asteen lämpötiloissa. Incoloy® 800 on turvallisempi valinta 400 asteen ja 600 asteen välillä. Jos lämpötila on yli 600 astetta, kannattaa harkita Incoloy® 840:tä tai Inconel® 600:aa. Toinen suodatin on altistuminen korroosiolle. Jos ympäristössä on klorideja, happoja tai muita vahvoja kemikaaleja, päivittäminen 304:stä 316:een tai nikkeliseokselle estää vaipan pistesyöpymisen ja rikkoutumisen jopa miedoissa lämpötiloissa.

Toiminnassa on muitakin mekaanisia muuttujia. Pitkissä lämmittimissä vaippa ei saa taipua tai liikkua. Vaipan mekaaninen lujuus pitää lämmittimen, joka on tuettu vain johtopäästä ja ulottuu 1200 mm onteloon suorana. Incoloy®- ja Inconel®-lejeeringit pysyvät jäykinä korkeissa lämpötiloissa paremmin kuin ruostumaton teräs. Kovempi seos vähentää vaipan murtuman mahdollisuutta tärinän tai iskurasituksen yhteydessä.

Materiaalien välillä on huomattava hintaero, mutta väärän valinnalla on myös todellisia seurauksia. Incoloy®-lämmittimet voivat maksaa etukäteen halvemmalla kuin ruostumattomasta teräksestä valmistetut lämmittimet, jotka hajoavat kuuden kuukauden jälkeen 500 asteessa, mutta seisokit, vaihtotyö ja ontelovaurioiden vaara korvaavat nopeasti kaikki säästöt. Hyvä tapa varmistaa, että lämmitin kestää mahdollisimman pitkään, on tarkastella rehellisesti työskentelylämpötilaa, ympäristöä ja mekaanisia vaatimuksia ja valita sitten vaippamateriaali, joka täyttää nämä tarpeet mukavasti. Jos et ole varma, korkealaatuisemman-seoksen valitseminen on yleensä aina paras-pitkän aikavälin valinta.