권리를 선택합니다 히터 보호 튜브 난방 요소의 수명, 효율 및 안전성을 보장하는 데 중요합니다. 이 튜브는 가혹한 환경, 부식성 재료 및 기계적 응력으로부터 가열 요소를 보호하는 장벽으로 작용합니다. 적절한 선택은 히터의 수명을 연장 할뿐만 아니라 성능을 최적화하고 다운 타임을 줄입니다.
히터 보호 튜브를 선택할 때 몇 가지 중요한 요소가 작동합니다. 응용 프로그램의 특정 요구와 일치하도록 각 요소를 신중하게 평가해야합니다.
프로세스의 최대 작동 온도가 가장 중요합니다. 히터 보호 튜브는 각각 뚜렷한 온도 제한을 가진 다양한 재료로 만들어집니다.
금속 합금 : 일반적으로 1200 ° C (2192 ° F) 미만의 온도의 경우 Inconel 600, 310 스테인레스 스틸 및 Kanthal APM과 같은 합금이 일반적입니다.
Inconel 600 : 약 1150 ° C (2100 ° F)의 응용에 적합한 우수한 고온 강도 및 산화 저항성을 제공합니다.
310 스테인리스 스틸 : 약 1050 ° C (1922 ° F)까지의 온도에 적합한 선택으로, 적절한 부식 및 산화 저항성을 제공합니다.
Kanthal APM : 일부 응용 분야에서 최대 1250 ° C (2282 ° F)의 온도를 견딜 수있는 분말 야금 합금. 탁월한 형태의 안정성과 기화 및 질화에 대한 저항성으로 알려져 있습니다.
세라믹 재료 : 매우 높은 온도의 경우 종종 1200 ° C (2192 ° F)를 초과하는 세라믹 재료는 필수 불가결합니다.
Alumina (Al₂o () : 널리 사용되는 세라믹은 고강도, 우수한 전기 단열재 및 우수한 화학 저항을 제공합니다. 일반적으로 순도에 따라 최대 1700 ° C (3092 ° F)까지 작동 할 수 있습니다.
mullite (3ALOO₃ · 2SIO₂) : 우수한 열 충격 저항과 고온 강도를 제공하며, 종종 1600 ° C (2912 ° F)까지 사용됩니다.
실리콘 카바이드 (sic) : 탁월한 열전도율, 고강도 및 열 충격 및 마모에 대한 저항으로 유명합니다. 최대 1650 ° C (3000 ° F)의 산화 대기에 사용될 수 있으며 비활성 대기에서는 더 높습니다.
지르코니아 (Zroia) : 고온에서의 부식 저항성과 함께 매우 높은 강도와 인성을 제공하며, 종종 특정 등급에서는 최대 2000 ° C (3632 ° F)까지 사용되었습니다.
가열 요소를 둘러싼 대기 또는 배지의 화학적 조성은 중요한 요소입니다. 부식 가스, 용융 금속, 슬래그 또는 특정 화학 물질은 물질이 화학적으로 호환되지 않으면 보호 튜브를 빠르게 분해 할 수 있습니다.
산화 대기 : 대부분의 금속 합금과 세라믹은 온도 한계 내에서 산화 환경에서 잘 작동합니다.
분위기 감소 : Inconel 600 또는 특정 세라믹 조성물 (예 : 일부 SIC 등급)과 같은 특정 금속은 조건 감소에 더 적합합니다. 실리콘 카바이드와 같은 일부 재료는 산화 대기에서 보호 실리카 층을 형성 할 수 있지만 충분한 산소가없는 높은 환경에서 분해 될 수 있습니다.
산성 또는 알칼리 환경 : 세라믹 재료는 일반적으로 금속, 특히 높은 온도에 비해 가혹한 화학 공격에 대한 우수한 저항을 제공합니다. 예를 들어, 고순도 알루미나는 많은 산과 알칼리에 매우 저항력이 있습니다.
녹은 재료 : 용융 금속, 염 또는 유리에 담그면 보호 튜브는 용융 상과의 용해, 침식 및 화학 반응에 전적으로 내성이 있어야합니다. 실리콘 카바이드 및 특정 등급의 알루미나 또는 지르코니아는 종종 이러한 까다로운 응용 분야를 위해 선택됩니다.
진동, 마모 또는 압력 차동과 같은 튜브가 발생할 수있는 기계적 응력을 고려하십시오. 마찬가지로 중요합니다 열 충격 저항 이는 균열없이 빠른 온도 변화를 견딜 수있는 재료의 능력입니다.
열 충격 : 빈번한 사이클링 또는 빠른 가열/냉각과 관련된 응용 프로그램에는 열 충격 저항이 높은 재료가 필요합니다. 실리콘 카바이드와 뮬 라이트는 다른 세라믹에 비해 열 팽창 계수와 열전도율이 높기 때문에 이와 관련하여 우수합니다.
마모와 침식 : 튜브가 연마 입자 또는 고속 흐름에 노출되면, 탄화물과 같은 재료가 극도의 경도로 인해 선호됩니다.
신체적 영향 : 보호 튜브는 일반적으로 큰 충격을 위해 설계되지 않지만, 더 높은 골절 인성 (예 : 지르코니아)을 갖는 재료는 피할 수없는 적용에 대해 고려 될 수 있습니다.
일부 응용 분야에서는 보호 튜브가 있어야합니다 가스 가스 공정 가스가 가열 요소를 오염시키는 것을 방지하거나 튜브 내의 특정 대기를 유지합니다.
조밀 한 세라믹 : 고순도 알루미나, 실리콘 카바이드 및 지르코니아와 같은 소결 세라믹은 적절하게 제조 될 때 고온에서 가스에 거의 불 침투성이 될 수 있습니다.
다공성 세라믹 : 일부 세라믹 튜브는 더 다공성이며 엄격한 대기 제어가 필요한 응용 분야에 적합하지 않을 수 있습니다.
성능은 가장 중요하지만 비용과 가용성은 실질적인 고려 사항입니다. 고성능 재료는 종종 더 높은 가격표와 함께 제공됩니다. 성능 요구 사항과 예산 제약 조건의 균형을 맞추는 것이 필수적입니다. 때로는 최소 운영 요구 사항을 충족하고 합리적인 수명을 제공하는 경우 약간 덜 성능이 있지만 비용 효율적인 자료가 허용 될 수 있습니다.
운영 조건 정의 : 최대 온도, 대기의 유형 (산화, 감소, 진공, 불활성), 부식성 화학 물질의 존재 및 기계적 응력을 정확하게 결정하십시오.
자료 사양에 대한 참조 : 잠재적 보호 튜브 재료의 온도 한계, 화학적 호환성 및 기계적 특성을 연구하십시오.
튜브 치수 고려 : 내부 및 외부 직경과 길이가 난방 요소 및 용광로 설계에 적합한 지 확인하십시오.
비용 대 성능 평가 : 더 비싼 자료는 우수한 성능을 제공 할 수 있지만 모든 중요한 요구 사항을 충족하는 경우보다 경제적 인 옵션으로 충분할 수 있습니다.
전문가의 조언을 구하십시오 : 확실하지 않은 경우 자재 공급 업체 또는 용광로 제조업체와 상담하십시오. 그들은 경험에 따라 귀중한 통찰력과 권장 사항을 제공 할 수 있습니다.
이러한 요소를 신중하게 고려하면 최적의 히터 보호 튜브를 선택하기로 결정하여 난방 시스템의 수명 및 효율성을 최대화 할 수 있습니다.