Dopasowanie materiałów osłony do środowiska operacyjnego
Grzejnik kasetowy z pojedynczą głowicą może wyglądać identycznie na zewnątrz, niezależnie od tego, z czego jest wykonany. Ale w tym samym kwadratowym opakowaniu o wymiarach 8 x 8 mm wybór materiału osłony może oznaczać różnicę między pięcioma latami służby a pięcioma tygodniami. Środowisko pracy - temperatura, atmosfera, narażenie chemiczne i kontakt fizyczny - decyduje o tym, który materiał sprawdza się najlepiej.
Stal nierdzewna 304 jest domyślnym wyborem dla większości zastosowań grzejników kasetowych. Zapewnia dobrą odporność na utlenianie do około 650 stopni, rozsądną wytrzymałość w podwyższonych temperaturach i doskonałą dostępność przy umiarkowanych kosztach. W przypadku kwadratowych grzejników kasetowych z pojedynczą głowicą pracujących w suchym i czystym środowisku -, takim jak narzędzie do formowania wtryskowego tworzyw sztucznych lub gorąca płyta wewnątrz-fabrycznej kontrolowanej klimatycznie - 304 stali nierdzewnej, sprawdza się idealnie. Materiał zawiera około 18 procent chromu i 8 procent niklu, który tworzy pasywną warstwę tlenku, która chroni przed dalszym utlenianiem.
Ale 304 ma ograniczenia. W zastosowaniach, w których temperatura grzejnika regularnie przekracza 650 stopni, warstwa tlenku chromu zaczyna się rozpadać, a osadzanie się kamienia przyspiesza. Powłoka staje się krucha, a pęknięcia powierzchniowe umożliwiają przedostanie się wilgoci i zanieczyszczeń do izolacji MgO. Gdy temperatury robocze stale mieszczą się w zakresie od 650 do 850 stopni, lepszym wyborem stają się osłony Incoloy. Incoloy - stop niklu, chromu i żelaza - zachowuje swoją wytrzymałość i odporność na utlenianie do około 1100 stopni. Kwadratowy grzejnik kasetowy o wymiarach 8 x 8 mm z pojedynczą głowicą pokryty warstwą Incoloy może przetrwać w-formach do odlewania ciśnieniowego, sprzęcie-do formowania szkła i-maszynach pakujących w wysokiej temperaturze, gdzie 304 ulegnie awarii w ciągu kilku tygodni.
Środowiska korozyjne wymagają innego zestawu rozważań. Stal nierdzewna 316 dodaje do stopu molibden, co poprawia odporność na chlorki i wiele chemikaliów przemysłowych. W przypadku grzejników kasetowych stosowanych w sprzęcie do przetwarzania żywności, który jest poddawany codziennemu myciu żrącymi środkami czyszczącymi, stal nierdzewna 316 jest odporna na korozję wżerową i szczelinową znacznie lepiej niż stal 304. W środowiskach morskich lub zastosowaniach, w których grzejnik ma kontakt z powietrzem obciążonym-solą, stal 316 jest zasadniczo obowiązkowa. Jednak maksymalna temperatura robocza modelu 316 jest nieco niższa niż 304 - około 550 stopni -, dlatego najpierw należy ocenić wymagania dotyczące temperatury.
W przypadku najbardziej wymagających środowisk chemicznych - pomyśl o kąpielach galwanicznych, produkcji farmaceutycznej z użyciem agresywnych rozpuszczalników lub sprzęcie obsługującym mocne kwasy - rozwiązaniem może być pojedyncza głowica z tytanową osłoną-. Tytan zapewnia wyjątkową odporność na korozję na wiele kwasów, w tym azotowy, chromowy i rozcieńczony kwas siarkowy. Tytan ma jednak istotne wady: jest drogi, trudny w produkcji w postaci profili kwadratowych, a jego maksymalna temperatura użytkowania wynosi tylko około 400 stopni, po czym zaczyna wchłaniać tlen i staje się kruchy. Kwadratowy grzejnik tytanowy o wymiarach 8 x 8 mm istnieje wyłącznie jako produkt specjalistyczny i należy go wybierać tylko wtedy, gdy nic innego nie działa.
A co z zastosowaniami związanymi z bezpośrednim kontaktem z żywnością lub produktami medycznymi? W tym przypadku problemem jest nie tylko odporność na korozję, ale także zgodność z przepisami. Grzejnik kasetowy używany w-strefie kontaktu z żywnością musi być wykonany z materiałów, które nie wydzielają szkodliwych substancji. 304, a stal nierdzewna 316 jest ogólnie uznawana za bezpieczną, pod warunkiem, że grzejnik nie jest używany w temperaturach powodujących degradację powierzchni. Niektóre zastosowania wymagają elektropolerowanych powłok, które zmniejszają chropowatość powierzchni i eliminują mikroskopijne szczeliny, w których mogą ukrywać się bakterie.
Jednym z materiałów, który często zaskakuje użytkowników, jest materiał sekcji zimnej. Nieogrzewana część grzejnika kasetowego z pojedynczą głowicą może być wykonana z innego materiału niż część podgrzewana i czasami jest to właściwa strategia. Na przykład grzejnik z podgrzewaną sekcją Incoloy i zimnym końcem ze stali nierdzewnej pozwala obniżyć koszty, zachowując jednocześnie wysoką-temperaturę tam, gdzie ma to największe znaczenie. Połączenie między dwoma materiałami musi być starannie zespawane, aby zapobiec korozji lub uszkodzeniom mechanicznym, ale ta hybrydowa konstrukcja sprawdza się dobrze w wielu zastosowaniach przemysłowych.
Praktyczną zasadą przy wyborze materiału osłony jest uwzględnienie najgorszego-stanu, jaki kiedykolwiek zastanie grzejnik kasetowy, a nie stanu przeciętnego. Grzejnik, który spędza 99 procent czasu w temperaturze 400 stopni, ale czasami wzrasta do 700 stopni podczas zakłóceń procesu, wymaga stali Incoloy, a nie 304. Podobnie grzejnik, który przez większość czasu ma kontakt z wodą z kranu, ale raz w miesiącu podczas cykli czyszczenia widzi rozcieńczony kwas, powinien nadal być wykonany ze stali nierdzewnej 316. Nadmierne-specyfikowanie materiału osłony zwiększa początkowe koszty, ale eliminuje katastrofalne awarie. Niedoprecyzowanie-oszczędności kilku dolarów i ryzyka nieplanowanych przestojów. W ogrzewaniu przemysłowym matematyka faworyzuje wybór konserwatywny.
