مواد و ساخت غلاف - چه چیزی باعث دوام بخاری کارتریج 600 درجه می شود
یک اپراتور پانل تعمیر و نگهداری را باز می کند و یک بخاری کارتریجی با غلاف تغییر رنگ و حفره ای پیدا می کند. عنصر گرمایش هنوز کار می کند، اما برای چه مدت؟ آسیب قابل مشاهده سیگنال تخریب داخلی است که به زودی منجر به شکست کامل می شود.
غلاف یک{0}}لوله گرمایش الکتریکی تک سر بیش از شامل اجزای داخلی است. این سیم مقاومت و عایق اکسید منیزیم را در برابر حملات محیطی محافظت می کند در حالی که گرما را به مواد اطراف منتقل می کند. برای کاربردهای 600 درجه، انتخاب مواد غلاف یک جزئیات جزئی نیست{4}}این یک تصمیم حیاتی است که عمر مفید را تعیین می‌کند.
نمرات استاندارد فولاد ضد زنگ دارای محدودیت های دمایی مشخصی هستند. غلاف‌های SUS304 و SUS321 در کاربردهای کلی-به خوبی عمل می‌کنند، اما شروع به اکسید شدن و از دست دادن استحکام مکانیکی بالای ۵۰۰ تا ۶۰۰ درجه می‌کنند. SUS316L مقاومت در برابر خوردگی را بهبود می بخشد اما محدودیت های دمایی مشابهی دارد. برای عملکرد مداوم در 600 درجه، SUS310S عملکرد بهتری در دمای بالا{11}} ارائه می‌کند، و در برابر دماهای تقریباً 800 درجه مقاومت می‌کند.
آلیاژهای بی رنگ نشان دهنده یک پله افزایش در قابلیت دمای-بالا هستند. غلاف Incoloy 800 و 840 یکپارچگی ساختاری را حفظ کرده و تا حدود 800 درجه در برابر اکسیداسیون مقاومت می کند. برای محیط های حاوی مواد شیمیایی خورنده، رطوبت شدید یا دمای بیش از 650 درجه، غلاف های Incoloy یا تیتانیوم گزینه های برتر هستند. روکش‌های Inconel 600/625 که در کوره‌های{10}در دمای بالا استفاده می‌شوند، قوی می‌مانند و در دماهای تا 800 درجه -به طور قابل‌توجهی بالاتر از حد مجاز 600 درجه برای فولاد ضد زنگ 316 لیتر در برابر اکسیداسیون مقاوم می‌مانند.
ساختار داخلی بخاری کارتریجی 600 درجه به همان اندازه مهم است. سیم مقاومت کروم-نیکل- با خلوص بالا (مانند Cr20Ni80) به دور یک هسته سرامیکی در داخل غلاف فلزی پیچیده شده است. فضای بین سیم و غلاف با پودر اکسید منیزیم{7} با خلوص بالا پر شده است که هم به عنوان عایق الکتریکی و هم به عنوان رسانای حرارتی عمل می کند. این اکسید منیزیم باید به‌طور متراکم-معمولاً از طریق فرآیندهای نوسانی فشار بالا{11}}تراکم شود تا هدایت حرارتی را به حداکثر برساند و از حفره‌هایی که نقاط داغ ایجاد می‌کنند جلوگیری شود.
طراحی تک-یک بخاری کارتریج [گرمکن کارتریج] مزایای عملی را برای برنامه‌های{1}در دمای بالا ارائه می‌دهد. این امکان جایگزینی مستقیم را از طریق دیواره جانبی کوره یا سطح ابزار فراهم می کند و زمان خرابی را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد. تحقیقات میدانی نشان می‌دهد که بخاری‌های کارتریجی با دمای بالا- که به درستی ساخته شده‌اند، بیش از 8000 ساعت کار مداوم در 700 درجه - تقریباً سه برابر بیشتر از کویل‌های گرمایش معمولی دوام می‌آورند.
ملاحظات عملی فراتر از انتخاب مواد است. قسمت پایانه یا سیم سربی باید از دمای بالا محافظت شود. برای حداکثر عمر مفید، سرنخ ها باید زیر 250 درجه نگهداری شوند. یک بخش گرم نشده نزدیک سربها، معمولاً 50 تا 100 میلی متر، از برگشت گرما به نقطه اتصال جلوگیری می کند. برای کاربردهایی که دمای سیم سرب ممکن است از حد مطمئن تجاوز کند، انقباض- روی سرنخ‌هایی با بخش گرم نشده توصیه می‌شود.
بر اساس تجربه، تعیین یک ماده غلاف با درجه حرارت 50 تا 100 درجه بالاتر از دمای کار واقعی، حاشیه ایمنی بسیار مهمی را فراهم می کند. این بافر باعث افزایش دما در هنگام راه اندازی، تغییرات فرآیند و تخریب تدریجی در طول زمان می شود. سرمایه گذاری در مواد با کیفیت و ساخت و ساز در مرحله مشخصات، از هزینه های بسیار بیشتر ناشی از خرابی های برنامه ریزی نشده و جایگزینی زودرس جلوگیری می کند.
