Priročnik za izbiro: Izdelava specifikacije za 650-stopinjski visoko{1}}temperaturni kartušni grelec

Izbira kartušnega grelnika za uporabo pri 650 stopinjah je pomembna inženirska naloga in ne le preprost nakup. Če uporabljate tipično izbirno logiko ali kataloške parametre, zagotovo ne boste uspeli, saj toplotne, mehanske in kemične zahteve pri tej temperaturi ne dopuščajo napak. Ta vadnica vam ponuja organiziran, tehničen način izbire grelnika, ki bo dobro deloval in trajal dolgo časa.

Faza 1: Zelo podrobno opišite aplikacijo
Predpostavljanje stvari naredi stvari manj zanesljive. Zapišite vsak parameter.


Toplotni profil:

Nastavljena ali ciljna temperatura: 650 stopinj Celzija.

Način delovanja: neprekinjeno ali ciklično (nastavite čas cikla in nihanje temperature).

Čas, potreben za segrevanje: od sobne temperature do 650 stopinj. To nam pove, kakšne so začasne potrebe po energiji.

Temperatura okolja okoli grelnika:​ Ali je v pečici, v prostoru, kjer lahko zrak prosto kroži, ali v majhnem prostoru? To spremeni nazivno vrednost vodilne žice.

Podrobnosti o sistemu in okolju:

Material in masa gostitelja (orodja): Navedite natančno zlitino (kot je orodno jeklo H13 ali aluminij 6061) in maso, ki se segreva. Pomembno za ugotovitev, koliko moči in kako se ujema z razširitvijo.

Atmosfera je lahko čist zrak, inertni plin (N2, Ar), vakuum, oksidacijski plin, plin za naogljičenje ali jedki hlapi (HCl, H2S, klor). To določa, kakšno zlitino plašča uporabiti.

Podrobnosti za namestitev: Podajte izčrpno skico montažne izvrtine, vključno z njenim premerom, globino, ali gre za slepo ali skoznjo luknjo in kje je glede na ogrevano površino. Povejte nam, kakšno površinsko obdelavo potrebujete (na primer 32 µ-in).

2. faza: Izberite zlitino plašča-Ključ do preživetja »Nerjaveče jeklo« ni dobra specifikacija.​ Določiti je treba zlitino.

Ni dobre zlitine: 304, 321 in 316L niso dobre za 650 stopinj dolgo časa. Oksidirali bodo, postali občutljivi in ​​se zelo slabo plazili.

Najmanjša sposobna zlitina: nerjaveče jeklo 310S (UNS S31008). Ima osnovno raven odpornosti proti oksidaciji, vendar deluje na najvišji ravni z malo prostora za napake. Kompromis za aplikacije, ki niso tako pomembne.

RA 330 (UNS N08330) je priporočena standardna zlitina. Ta zlitina niklja-železa-kroma je bila narejena za dobro delovanje pri visokih temperaturah. Je zelo odporen proti oksidaciji, ima dobro trdnost in lahko prenese karburizacijo in nitriranje do 1150 stopinj. Večini industrijskih uporab pri 650 stopinjah zagotavlja dodatno varnost in podaljšano življenjsko dobo, ki jo potrebujejo.

Incoloy 800H/HT (UNS N08810/11) je visoko{3}}kakovostna zlitina, ki jo je mogoče uporabiti na veliko različnih načinov. Za najtežje naloge, kot so ekstremne temperaturne spremembe, velike mehanske obremenitve ali majhne količine korozivnih materialov. Ima boljšo trdnost proti lezenju in odpornost proti toplotni utrujenosti.

Za situacije z znanim klorom ali žveplom bodo morda potrebne Inconel 600/601 ali druge posebne zlitine.

Rezultat specifikacije: "Material plašča mora biti RA 330 (UNS N08330). Material bo certificiran.

3. korak: Izvedite izračun moči in gostote v vatih
Preobremenitev grelnika je najpogostejši razlog za njegovo okvaro.

Poiščite moč-stacionarnega stanja (Q_ss), tako da ugotovite, koliko toplote orodje izgubi pri 650 stopinjah zaradi sevanja, konvekcije in prevodnosti. To je običajno največja obremenitev.

Če želite poiskati prehodno moč za-segrevanje (Q_trans), uporabite to formulo: energija=(masa orodja) x (specifična toplota) x (ΔT od okolja do 650 stopinj). Če želite ugotoviti povprečno moč, jo delite s časom, ki je potreben za segrevanje.

Če želite najti skupno moč grelnika (Q_total), dodajte največ Q_ss in Q_trans in nato dodajte 20 % zaradi varnosti. Varnostni faktor je za spremembe napetosti in staranje, ne za popravljanje slabe zasnove.

Izberite standardni premer, ki ustreza izvrtini, in nato ugotovite, koliko površine potrebujete. A=π * D * L_heated. Ogrevana dolžina (L_heated) je za vas najpomembnejša številka.

Če želite najti površinsko vatno gostoto (WD), uporabite formulo WD=Q_total / A.

Uporabite omejitev vatne gostote: Za ovoj, ki ima 650 stopinj, je najvišja dovoljena vatna gostota precej nizka. Za jeklo je varen cilj < 15–20 W/in² (2,3–3,1 W/cm²); pri slabih vodnikih naj bo nižja. Povečati morate ogrevano dolžino (L_heated), da bo površina večja, če je izračunana WD višja od te. O tem ni razpravljati.

Rezultat specifikacije: "Grelec mora biti ocenjen na X vatov pri Y voltih." Površinska vatna gostota ne sme biti večja od ZW/in². Da bi dobili pravo površino, mora biti ogrevana dolžina L mm.

4. korak: Nastavite mehansko konfiguracijo in tolerance
Natančnost zagotavlja, da se toplota premika.

Premer in toleranca: Navedite nazivno OD in toleranco, na primer 12,7 mm +0.00/-0,02 mm. Izvrtino je treba izrezati tako, da se prilega stiskalnici ali prehodu, kot je H7/p6.

Ogrevana dolžina in hladno območje: Pazite, da navedete natančno ogrevano dolžino in potrebno neogrevano dolžino "hladnega območja", tako da tesnila in sponke ostanejo zunaj vroče votline.

Konfiguracija kabla: zaradi zanesljivosti nastavite kabel z -mineralno izolacijo (MI) kot privzeti kabel. Navedite dolžino kabla, izhodni kot (ravno ali 90 stopinj) in izolacijo/zaščito (kot prekrivna pletenica iz nerjavečega jekla).

Faza 5: Gradbene in kakovostne zahteve
Kakovost definirajo stvari, ki jih ni mogoče videti.

"Izolacija MgO mora biti izostatično stisnjena (CIP/HIP) do največje gostote."

Hermetično tesnilo: "Grelec mora imeti hermetično tesnilo, narejeno iz keramike na kovino ali stekla na kovino. Tesnila iz epoksida ali silikona niso v redu.

Vgrajeni senzor: "Grelnik mora imeti ozemljen, mineralno{0}}izoliran termočlen tipa K (ali N) na konici ali sredini za varno visoko-mejno funkcijo."

Electrical Testing: "Every unit will be tested 100% and given a report that shows the Hi-Pot test (XXXX VAC), the insulation resistance (>XXXX MΩ pri 500 VDC) in preverjanje odpornosti proti mrazu."

Faza 6: Zahteve za namestitev in nadzor
Grelec mora delovati s sistemom.

Namestitev:​ Pojasnite, da je treba uporabiti visoko{0}}temperaturno termično vmesno pasto in da mora obstajati aksialna dilatacijska reža v slepih luknjah (izračunana in navedena).

Krmiljenje: Zahtevajte uporabo krmilnika PID s fazno-kotno modulacijo moči SCR in ločenim ožičenim regulatorjem varnostne omejitve.

Za zaključek specifikacija kot rezultat

Postopek izbire 650-stopinjskega kartušnega grelnika se konča s podrobnim specifikacijskim dokumentom,-ki temelji na zmogljivosti in je poslan potencialnim prodajalcem. Ta metoda spremeni dinamiko iz brskanja po katalogih v zahtevanje ocene za-po meri izdelan del, ki ustreza posebnim tehničnim potrebam.

Najpomembnejša stvar, ki jo lahko naredite, da se izognete izpadom, zaščitite svoje kapitalsko orodje in ohranite stabilen proces, je, da delo opravite vnaprej. Cena grelnika po meri, ki je pravilno določen, je vedno nižja od cene standardnega artikla, ki ne deluje kot bi moral. Pri visoko{2}}temperaturnem ogrevanju ne morete samo pogledati v katalog, da bi ugotovili zanesljivost; vgrajeno je v specifikacijo.