Aplicacions d'alta-temperatura més enllà dels límits estàndard
Deixa un missatge
Els escalfadors de cartutxos estàndard amb beines d'acer inoxidable 304 funcionen bé fins a 600 graus. Les aplicacions que necessiten temperatures més grans necessiten arquitectures específiques que mantinguin la seva forma alhora que proporcionen calor concentrada.
Els escalfadors amb beines Incoloy poden funcionar contínuament a temperatures de fins a 800 graus. L'aliatge de níquel-ferro-crom no s'oxida ni s'escala a les temperatures quan l'acer inoxidable es trenca ràpidament. Aquests escalfadors són bons per a forns de tractament tèrmic, equips de prova d'alta-temperatura i alguns tipus de fabricació. La despesa addicional del material, que sol ser un 30-50% més alta del normal, val la pena perquè dura més en situacions difícils.
Els dissenys-aïllats de ceràmica van encara més enllà. Podeu fer funcionar la màquina a 1000 graus o més si substituïu l'òxid de magnesi per òxid d'alumini o un altre aïllament ceràmic. Tanmateix, la màquina serà menys forta i menys capaç de suportar el xoc tèrmic. Aquestes construccions particulars s'han de manejar amb cura i controlar els seus cicles de temperatura.
La construcció interna pot suportar l'estrès a altes temperatures. Per a situacions realment dures, els aliatges de filferro de resistència poden canviar de níquel-crom a ferro-crom-alumini o fins i tot composicions metàl·liques refractàries. Les estructures de suport de la bobina impedeixen que els elements s'afluixin i s'escurcitin a mesura que canvia la temperatura. Els aliatges que poden suportar altes temperatures i el segellat de ceràmica-a-metall s'utilitzen en les transicions del cable de plom.
A l'hora d'escollir els materials, també s'ha de pensar en l'ambient. Els diferents aliatges funcionen millor en entorns oxidants que en reductors. Per a aplicacions de buit, necessiteu materials que no deixin escapar gasos i segells sofisticats. Per evitar la fragilitat, les atmosferes d'hidrogen requereixen determinades seleccions d'aliatge.
La resistència al cicle tèrmic no és la mateixa que la qualificació contínua. Els materials que poden suportar 800 graus tot el temps poden trencar-se ràpidament quan la temperatura passa de la temperatura ambient a la màxima. El xoc tèrmic, l'esquerda per fatiga i els desajustos d'expansió fan que les aplicacions de ciclisme siguin menys útils que el funcionament-permanent. Les especificacions han de deixar clar quins són els modes de funcionament.
Construir escalfadors amb grans diàmetres que puguin suportar altes temperatures és molt difícil. La gran massa tèrmica provoca diferències de temperatura i tensions més grans per a la calefacció i la refrigeració. Les longituds escalfades més llargues necessiten un suport addicional a l'interior per evitar que els elements es moguin. Però els diàmetres més grans també poden contenir estructures interiors més fortes que les més petites.
La conducció no és l'única manera en què la calor es mou a altes temperatures; la radiació també n'és una gran part. L'emissivitat d'una superfície determina el seu bon funcionament. Les superfícies oxidades irradien de manera diferent que les polides. Això fa que sigui més difícil predir com canviarà la temperatura i com es propagarà la calor.
Els diferents processos d'alta-temperatura necessiten una enginyeria de calefacció individual basada en coses com l'interval de temperatura, el clima, la necessitat d'anar en bicicleta i la necessitat de fiabilitat per funcionar bé fora de les limitacions normals.
