Porównanie materiałów osłony do zastosowań w grzejnikach kasetowych

Zewnętrzna osłona grzejnika kasetowego jest pierwszą rzeczą, która chroni go przed środowiskiem, w którym pracuje. Ma części wewnętrzne, transportuje ciepło do celu i musi być w stanie poradzić sobie ze wszystkim, co rzuca na niego aplikacja. Nie wystarczy wybrać najdroższy materiał osłony. Każdy materiał ma zalety i wady, a wybór najlepszego dla Ciebie będzie zależał od temperatury, w jakiej będzie używany, na jaką korozję będzie narażony, pod jakim obciążeniem będzie narażony i ile pieniędzy będziesz musiał wydać.

W większości przypadków grzejniki kasetowe-do ogólnego przeznaczenia wykorzystują stal nierdzewną klasy 304 jako materiał osłony. Nie rdzewieje łatwo w wielu warunkach przemysłowych i działa dobrze w temperaturach do około 400 stopni. Gatunek 304 zawiera 18% chromu i 8% niklu, co tworzy warstwę tlenku chroniącą metal przed rdzą i utlenianiem. 304 to tania i niezawodna alternatywa dla czystych form stalowych, narzędzi aluminiowych lub zwykłego sprzętu produkcyjnego, który nie nagrzewa się zbyt. W wyższych temperaturach zaczyna tracić swoją wytrzymałość mechaniczną i nie jest również odporny na utlenianie.


Dodanie molibdenu do stopu stali nierdzewnej gatunku 316 czyni go bardziej odpornym na chlorki i inne żrące chemikalia. Dlatego też model 316 jest najlepszym wyborem w miejscach, w których stosowana jest słona woda, niektóre opary chemiczne lub przetwarzana jest żywność oraz stosowane są środki czyszczące. Temperatura znamionowa 316 jest w przybliżeniu taka sama jak w przypadku 304, od 400 do 450 stopni, chociaż jest znacznie lepsza w zakresie odporności na korozję w trudnych sytuacjach. Jeśli grzejnik znajduje się wśród rzeczy, które mogą uszkodzić zwykłą stal nierdzewną, dodatkowy wydatek jest tego wart.

Incoloy® 800 sprawdza się w zastosowaniach wymagających pracy w wysokich temperaturach. Ten stop niklu-żelaza-chromu pozostaje mocny i nie rdzewieje nawet w temperaturze przekraczającej 700 stopni. Incoloy® 800 zawiera dużo niklu, co czyni go bardzo odpornym na utlenianie i nawęglanie. Dzięki temu nadaje się do takich zastosowań, jak formowanie wtryskowe tworzyw sztucznych przy użyciu żywic konstrukcyjnych, które należy stopić w temperaturach powyżej 400 stopni, lub do maszyn pakujących, które cały czas pracują w wysokiej temperaturze. Grzejnik kasetowy o średnicy 1200 mm z powłoką Incoloy® pracującą w temperaturze 600 stopni wytrzyma znacznie dłużej niż grzejnik ze stali nierdzewnej, ponieważ powłoka nie zgina się ani nie pełza. Pełzanie ma miejsce, gdy metal powoli wygina się pod ciągłym napięciem w wysokich temperaturach. Jest to duży problem w przypadku długich grzejników, ponieważ osłona musi utrzymać swój ciężar bez uginania się.

Incoloy® 840 wytrzymuje nawet wyższe temperatury, zwykle do 800 stopni, i jest lepiej odporny na utlenianie, gdy grzejnik nagrzewa się i ochładza. Wadą-jest to, że ten materiał jest droższy i nie przewodzi ciepła tak dobrze, jak zwykła stal nierdzewna. Incoloy® 800 to solidny wybór do większości zastosowań w temperaturach poniżej 600 stopni, ponieważ zapewnia odpowiednią równowagę pomiędzy wydajnością i kosztami.

Inconel® 600 jest dostępny do stosowania w najsurowszych warunkach. Ten stop niklu-chromu wytrzymuje temperatury do 1000 stopni i jest bardzo odporny na rdzę i utlenianie w niesprzyjających warunkach chemicznych. Osłony Inconel® są zwykle używane tylko do bardzo specyficznych celów, takich jak produkcja półprzewodników, sprzętu laboratoryjnego pracującego w wysokich temperaturach lub pieców przemysłowych pracujących w bardzo wysokich temperaturach. Cena jest znacznie wyższa niż Incoloy®, a w przypadku większości zastosowań w ogrzewaniu przemysłowym dodatkowe funkcje nie są konieczne.

Innym wyborem jest osłona powlekana lub platerowana. Powłoka-nieprzywierająca, taka jak Teflon®, lub polerowana powierzchnia mogą zapobiec przywieraniu przedmiotów do grzejnika w przypadku kontaktu z materiałami, które mają tendencję do przywierania, takimi jak niektóre tworzywa sztuczne lub kleje. W zastosowaniach wymagających izolacji elektrycznej od wnęki może być wymagana osłona anodowana lub-pokryta ceramiką. Jednakże powłoki te obniżają przewodność cieplną i należy je nakładać ostrożnie, aby uniknąć pęknięć.

Aby wybrać odpowiedni materiał osłony, należy upewnić się, że właściwości materiału odpowiadają potrzebom aplikacji. Pierwszy filtr to temperatura pracy. Stal nierdzewna 304 lub 316 dobrze sprawdza się w temperaturach poniżej 400 stopni. Incoloy® 800 to bezpieczniejszy wybór pomiędzy 400 a 600 stopniami. Jeśli temperatura przekracza 600 stopni, powinieneś pomyśleć o Incoloy® 840 lub Inconel® 600. Drugi filtr to narażenie na korozję. Jeśli w środowisku występują chlorki, kwasy lub inne silne chemikalia, modernizacja ze stali 304 na 316 lub stop niklu zapobiegnie wżerom i uszkodzeniom powłoki, nawet w łagodnych temperaturach.

W grę wchodzą inne zmienne mechaniczne. W przypadku długich grzejników osłona nie może się zginać ani przesuwać. Wytrzymałość mechaniczna osłony utrzymuje grzejnik, który jest podparty tylko na końcu przewodu i rozciąga się prosto do wnęki na głębokość 1200 mm. Stopy Incoloy® i Inconel® zachowują sztywność w wysokich temperaturach lepiej niż stal nierdzewna. Twardszy stop zmniejsza ryzyko pęknięcia osłony w przypadku wibracji lub naprężenia udarowego.

Istnieje znacząca różnica w cenie pomiędzy materiałami, ale wybór niewłaściwego ma również realne konsekwencje. Grzejniki Incoloy® mogą kosztować mniej z góry niż grzejniki ze stali nierdzewnej, które psują się po sześciu miesiącach w temperaturze 500 stopni, ale przestoje, praca na wymianę i ryzyko uszkodzenia komory szybko rekompensują wszelkie oszczędności. Dobrym sposobem, aby upewnić się, że grzejnik będzie działał tak długo, jak to możliwe, jest uczciwe przyjrzenie się temperaturze pracy, środowisku i wymaganiom mechanicznym, a następnie wybranie materiału osłony, który wygodnie spełnia te potrzeby. Jeśli nie masz pewności, wybranie-stopu wyższej jakości jest zazwyczaj najlepszym wyborem-długoterminowym.