-Persekitaran Suhu Tinggi: Menolak Had Pemanas Kartrij 28mm

Apa yang berlaku apabila suhu operasi melebihi 500 darjah , dan cara mengekalkan pemanas kartrij berfungsi.


Kebanyakan kerja pemanasan industri berfungsi dengan baik antara 100 darjah dan 400 darjah . Apabila dipasang dengan betul, pemanas kartrij kepala tunggal keluli tahan karat asas berfungsi dengan baik selama bertahun-tahun pada suhu ini.

Tetapi penggunaan tertentu memerlukan lebih banyak. Tuang-die, pembentukan kaca, beberapa proses kimia dan plastik yang berfungsi pada suhu yang sangat tinggi semuanya perlu berfungsi pada 500 darjah , 600 darjah atau lebih tinggi untuk jangka masa yang lama. Pemanas kartrij standard pecah dengan cepat pada keterlaluan ini.

Sesiapa sahaja yang bekerja dengan proses terma yang sukar perlu mengetahui perkara yang boleh dan tidak boleh dilakukan oleh pemanas kartrij kepala tunggal berdiameter besar 28mm dalam-tetapan suhu tinggi.

Apa yang Berlaku Apabila Suhu Naik?
Apabila suhu meningkat, setiap bahagian pemanas kartrij perlu bekerja lebih keras.

Bahan untuk sarung. Di atas 500 darjah, keluli tahan karat standard (304, 316) mula kehilangan kekuatan dan keupayaannya untuk menahan pengoksidaan. Sarung mungkin menjadi rapuh, dan penskalaan permukaan mungkin berlaku. Degradasi pantas berlaku apabila anda menjalankannya untuk masa yang lama pada 600 darjah. Sarung Incoloy® (gred 800 dan 840) kekal kuat dan tidak berkarat sehingga kira-kira 800 darjah . Aloi nikel{12}}kromium atau aloi super unik diperlukan untuk suhu terpanas.

Penebat diperbuat daripada MgO. Penebat magnesium oksida agak stabil dan tidak cair sehingga mencapai 2800 darjah . Tetapi apabila suhu tinggi, MgO boleh menjadi sedikit konduktif, yang menurunkan rintangan penebat. Kesan ini hilang apabila suhu menurun, tetapi ia mungkin menyebabkan kerosakan tanah yang menjengkelkan dalam sistem kawalan sensitif. MgO dengan jumlah kelembapan terkawal berfungsi lebih baik pada suhu tinggi.

Kawat yang menentang. Kawat yang menahan haba adalah bahagian yang paling sensitif terhadap suhu. Di atas 600 darjah, wayar NiCr (80/20 nikel-kromium) standard teroksida dengan cepat. Untuk terus bekerja di atas tahap ini, anda memerlukan aloi khas seperti NiCrFe atau gred suhu tinggi-tersuai.

Penamatan. Tempat di mana petunjuk elektrik bercantum dengan wayar rintangan adalah lemah. Pada suhu tinggi, sambungan pateri standard atau berkelim mungkin menjadi lebih lemah atau putus. Anda memerlukan penyambung yang dikimpal atau penamatan suhu tinggi-yang dibuat hanya untuk tujuan ini.

Kelebihan 28mm dalam Cuaca Panas
Dalam situasi suhu-tinggi, pemanas kartrij 28mm adalah lebih baik kerana ia mempunyai diameter yang lebih besar. Wayar rintangan boleh digulung pada ketumpatan watt yang lebih rendah untuk jumlah watt yang sama kerana ia mempunyai lebih banyak ruang di dalamnya. Walaupun apabila sarung dipanaskan, ketumpatan watt yang lebih rendah sama dengan suhu yang lebih rendah di dalam wayar.

Pemanas kartrij kepala tunggal 28mm dengan suhu sarung 600 darjah dan ketumpatan watt 5 W/cm² mungkin mempunyai suhu wayar dalaman 750 darjah . Pemanas 12mm dengan watt yang sama boleh meningkatkan suhu wayar dalam kepada lebih daripada 900 darjah , yang terlalu tinggi untuk dikendalikan oleh aloi tahan.

Perbezaan ini adalah sebab pemanas yang lebih besar selalunya berfungsi dalam-situasi suhu tinggi manakala yang lebih kecil tidak.

Memilih Bahan Sarung untuk Suhu Tinggi
Memilih bahan sarung yang betul adalah sangat penting untuk pemanas kartrij yang berfungsi pada 500 darjah.

Incoloy 800 boleh digunakan secara berterusan pada suhu sehingga 760 darjah . Kekuatan mekanikal yang baik dan ketahanan terhadap pengoksidaan. Pilihan paling tipikal untuk kegunaan industri yang perlu berfungsi pada suhu tinggi.

Incoloy 840 adalah seperti 800, kecuali ia mempunyai lebih banyak kromium di dalamnya, yang menjadikannya lebih baik dalam menentang pengoksidaan. Berfungsi dengan baik sehingga 800 darjah .

Aloi nikel-kromium seperti 80/20 dipanggil nichrome (NiCr). Ia boleh digunakan sebagai bahan sarung pada suhu yang sangat tinggi (sehingga 1000 darjah), tetapi harganya lebih mahal dan tidak tahan kakisan serta Incoloy.

Keluli tahan karat 310 ialah gred austenit yang mempunyai lebih banyak kromium dan nikel daripada 304/316. Baik untuk jangka masa yang singkat pada suhu sehingga 1000 darjah , tetapi ia teroksida lebih cepat daripada Incoloy apabila digunakan secara berterusan pada suhu tinggi.

Apabila bekerja dengan gas atau bahan kimia yang menghakis pada suhu tinggi, anda mungkin memerlukan titanium atau salutan khas. Walau bagaimanapun, penyelesaian ini jauh lebih mahal.

Perkara yang perlu difikirkan apabila memasang dalam haba yang tinggi
Pengembangan terma lebih ketara pada suhu yang lebih tinggi. Apabila dipanaskan hingga 600 darjah , pemanas kartrij 28mm yang sudah berada pada suhu bilik boleh mengembang sekitar 0.1% daripada panjangnya (kira-kira 0.2mm pada pemanas 200mm). Jika lubang pelekap mengembang lebih daripada pemanas, ini boleh menyebabkan pemanas tersangkut dalam lubang sempit atau, sebaliknya, membuat celah.

Untuk aplikasi-suhu tinggi, kelegaan diametral pada hujung yang lebih tinggi daripada julat yang dicadangkan (0.04–0.05mm) adalah yang terbaik kerana ia membenarkan pengembangan pembezaan. Lubang pelekap hendaklah lurus dan licin supaya pemanas boleh mengembang tanpa lentur.

Anda juga perlu memikirkan suhu berhampiran pintu keluar utama. Walaupun hujung plumbum tidak dipanaskan, haba masih boleh bergerak sepanjang sarung ke hujung. Jika suhu keluar plumbum melebihi 200 darjah , wayar plumbum dan pengedap biasa akan pecah. Anda mungkin memerlukan panjang yang panjang, tidak dipanaskan, blok penyejuk atau bahan plumbum bersuhu tinggi-seperti gentian seramik atau logam-kabel bersarung.

Cara Paling Biasa Berlaku Kesilapan pada Suhu Tinggi
Apabila pemanas kartrij berhenti berfungsi pada -tetapan suhu tinggi, ia biasanya disebabkan oleh salah satu daripada yang berikut:

Pengoksidaan sarung: Penskalaan menjadikan dinding sarung lebih nipis, yang akhirnya membawa kepada pecahan yang membolehkan dunia luar melihat bahagian dalam.

Penurunan rintangan penebat: MgO menjadi cukup konduktif pada suhu tinggi untuk menghalang perlindungan kerosakan tanah, walaupun semasa pemanas masih berfungsi.

Pengoksidaan wayar rintangan: Wayar perlahan-lahan kehilangan keratan-nya, yang meningkatkan rintangan dan menjana titik panas yang mempercepatkan kegagalan.

Kegagalan pengedap plumbum: Pengedap antara sarung dan wayar plumbum rosak, membiarkan lembapan atau kotoran masuk ke dalam pemanas apabila ia sejuk.

Petua berguna untuk berjaya pada suhu tinggi
Apabila memilih pemanas kartrij untuk penggunaan suhu tinggi-, ingat perkara ini. Saiz 28mm selalunya adalah yang terbaik kerana ia adalah yang terbesar yang boleh digunakan. Pilih bahan sarung dan wayar yang boleh mengendalikan suhu yang anda perlukan serta margin keselamatan untuk kegunaan berpanjangan. Untuk penggunaan jangka panjang-pada suhu tinggi, pastikan ketumpatan watt serendah mungkin, sebaik-baiknya di bawah 5 W/cm². Pada hujung utama, pastikan terdapat cukup panjang yang tidak dipanaskan untuk melindungi penamatan. Jika anda perlu, fikirkan tentang menggunakan penyejukan aktif (udara atau air) untuk keluar plumbum.

Fikiran Terakhir
Apabila digunakan pada suhu tinggi, setiap bahagian pemanas kartrij kepala tunggal ditolak ke hadnya. Untuk berjaya, anda perlu memilih bahan anda dengan berhati-hati, pastikan ketumpatan watt rendah, dan perhatikan pengembangan haba dan suhu keluar plumbum. Pemanas kartrij kepala tunggal berdiameter besar 28mm adalah lebih baik untuk keadaan yang sukar ini kerana ia mempunyai luas permukaan yang lebih tinggi dan isipadu dalaman yang lebih besar daripada saiz yang lebih kecil.

Proses terma yang berbeza memerlukan jumlah haba yang berbeza. Pemanas kartrij yang berfungsi dalam-aplikasi casting pada 550 darjah mungkin tidak berfungsi dengan baik dalam-proses pembentukan kaca pada 700 darjah . Untuk pemanas berfungsi dengan pasti, ia perlu ditetapkan pada suhu yang sesuai untuk kerja itu.