Poređenje materijala omotača za primjene grijača uloška

Vanjski omotač patrone grijača je prva stvar koja ga štiti od okoline u kojoj radi. Ima unutrašnje dijelove, prenosi toplinu do cilja i mora biti u stanju podnijeti sve što mu aplikacija baci. Nije dovoljno samo odabrati najskuplji materijal omotača. Svaki materijal ima prednosti i nedostatke, a najbolji za vas će zavisiti od temperature na kojoj će se koristiti, koliko će biti izložen koroziji, koliko će biti pod stresom i koliko novca morate potrošiti.

Većinu vremena, grijači s patronama opće namjene koriste nehrđajući čelik 304 kao materijal omotača. Ne rđa lako u mnogim industrijskim okruženjima i dobro radi na temperaturama do otprilike 400 stepeni. Grade 304 ima 18% kroma i 8% nikla, što čini oksidni sloj koji štiti metal od hrđe i oksidacije. 304 je jeftina i pouzdana alternativa za čiste čelične kalupe, aluminijumske alate ili redovnu proizvodnu opremu koja se ne zagrijava previše. Na višim temperaturama počinje gubiti mehaničku čvrstoću i ne podnosi oksidaciju.


Dodavanje molibdena leguri od nerđajućeg čelika 316 čini je otpornijom na hloride i druge korozivne hemikalije. Zbog toga je 316 najbolji izbor za mjesta gdje se koriste slana voda, neke kemijske pare ili prerada hrane i koriste sredstva za čišćenje. Temperaturna ocjena od 316 je otprilike ista kao kod 304, između 400 stepeni i 450 stepeni, iako je mnogo bolja u otpornosti na koroziju u teškim situacijama. Kada je grijač među stvarima koje mogu povrijediti običan nehrđajući čelik, dodatni trošak se isplati.

Incoloy® 800 dolazi u obzir za aplikacije koje moraju raditi na visokim temperaturama. Ova legura nikla-gvožđa-hroma ostaje čvrsta i ne hrđa čak ni kada temperatura poraste do 700 stepeni ili više. Incoloy® 800 sadrži mnogo nikla, što ga čini vrlo otpornim na oksidaciju i karburizaciju. To ga čini dobrim za stvari kao što je brizganje plastike pomoću inženjerskih smola koje treba rastopiti na temperaturama iznad 400 stepeni, ili za mašine za pakovanje koje rade sve vreme na visokoj temperaturi. Grijač s patronom od 1200 mm s omotačem Incoloy® koji radi na 600 stupnjeva opstat će mnogo duže od grijača od nehrđajućeg čelika jer se plašt ne savija i ne puzi. Puzanje je kada se metal polako savija pod upornim naponom na visokim temperaturama. Ovo je veliki problem za duge grijače, jer plašt mora izdržati sopstvenu težinu, a da ne propadne.

Incoloy® 840 može podnijeti čak i veće temperature, obično do 800 stepeni, i bolji je u otpornosti na oksidaciju kada se grijač zagrijava i hladi iznova i iznova. Kompromis-je taj što ovaj materijal košta više i ne prenosi toplinu tako dobro kao obični nehrđajući čelik. Incoloy® 800 je solidan izbor za većinu upotreba ispod 600 stepeni jer postiže pravi balans između performansi i cene.

Inconel® 600 je dostupan za najteže okolnosti. Ova legura nikla-hroma može tolerisati temperature do 1000 stepeni i veoma je otporna na rđu i oksidaciju u neprijateljskim hemijskim uslovima. Inconel® omotači se obično koriste samo u vrlo specifične svrhe, kao što je proizvodnja poluvodiča, laboratorijske opreme koja radi na visokim temperaturama ili industrijskih peći koje rade na vrlo visokim temperaturama. Cijena je mnogo veća od Incoloy®-a, a za većinu primjena industrijskog grijanja dodatne karakteristike nisu potrebne.

Drugi izbor je omotač koji je premazan ili obložen. Neprianjajući premaz kao što je Teflon® ili polirana površina može pomoći da se stvari ne lijepe za grijač kada dođe u dodir s materijalima koji imaju tendenciju lijepljenja, kao što su neke plastike ili ljepila. Anodizirani ili keramički{3}}obloženi omotač može biti potreban za aplikacije koje zahtijevaju električnu izolaciju od šupljine. Međutim, ovi premazi smanjuju toplotnu provodljivost i moraju se pažljivo nanositi kako bi se izbjeglo pucanje.

Da biste odabrali pravi materijal omotača, morate biti sigurni da sposobnosti materijala odgovaraju potrebama primjene. Prvi filter je radna temperatura. Nerđajući čelik 304 ili 316 dobro se ponaša na temperaturama ispod 400 stepeni. Incoloy® 800 je sigurniji izbor između 400 stepeni i 600 stepeni. Trebalo bi da razmislite o Incoloy® 840 ili Inconel® 600 ako je temperatura iznad 600 stepeni. Drugi filter je izloženost koroziji. Ako okolina sadrži kloride, kiseline ili druge jake hemikalije, nadogradnja sa 304 na 316 ili legure nikla zaustavit će rušenje i kvar omotača, čak i na blagim temperaturama.

Na djelu su i druge mehaničke varijable. Kod dugih grijača, omotač se ne smije savijati ili pomicati. Mehanička čvrstoća omotača drži grijač koji je podržan samo na olovnom kraju i pruža se 1200 mm u šupljinu ravno. Incoloy® i Inconel® legure ostaju krute na visokim temperaturama bolje od nehrđajućeg čelika. Tvrđa legura smanjuje mogućnost loma omotača kada su uključene vibracije ili udarni stres.

Postoji značajna razlika u cijeni između materijala, ali postoje i stvarne implikacije za odabir pogrešnog. Incoloy® grijači mogu koštati manje unaprijed od grijača od nehrđajućeg čelika koji se pokvare nakon šest mjeseci na 500 stepeni, ali vrijeme zastoja, zamjenski rad i opasnost od oštećenja šupljine brzo nadoknađuju svaku uštedu. Dobar način da osigurate da vaš grijač traje što je duže moguće je da iskreno pogledate radnu temperaturu, okruženje i mehaničke zahtjeve, a zatim odaberete materijal omotača koji udobno zadovoljava te potrebe. Ako niste sigurni, odabir legure više-klase je obično uvijek najbolji dugoročni-izbor.