Magas-hőmérsékletű alkalmazások a szabványos határokon túl

A 304 rozsdamentes acél köpenyű szabványos patronos melegítők 600 fokig jól működnek. A magasabb hőmérsékletet igénylő alkalmazásokhoz olyan speciális architektúrákra van szükség, amelyek megtartják alakjukat, miközben fókuszált hőt szolgáltatnak.

Az Incoloy burkolatú fűtőtestek akár 800 fokos hőmérsékleten is folyamatosan működhetnek. A nikkel-vas-krómötvözet nem rozsdásodik és nem rétegesedik olyan hőmérsékleten, amikor a rozsdamentes acél gyorsan lebomlik. Ezek a fűtőberendezések alkalmasak hőkezelő kemencékhez, magas hőmérsékletű{5}}vizsgáló berendezésekhez és bizonyos gyártási típusokhoz. Az anyag többletköltsége, amely általában 30-50%-kal magasabb a normálnál, megéri, mert tovább bírja nehéz helyzetekben.

A kerámia{0}}szigetelt kialakítás még ennél is tovább megy. A gépet 1000 fokos vagy magasabb hőmérsékleten is működtetheti, ha a magnézium-oxidot alumínium-oxidra vagy más kerámia szigetelésre cseréli. A gép azonban kevésbé lesz erős, és kevésbé lesz képes kezelni a hősokkot. Ezeket a különleges szerkezeteket óvatosan kell kezelni, és ellenőrizni kell a hőmérsékleti ciklusaikat.

A belső szerkezet magas hőmérsékleten is képes kezelni a feszültséget. Nagyon nehéz helyzetekben az ellenálláshuzalötvözetek nikkel-krómból vas-króm-alumíniummá vagy akár tűzálló fémösszetételekké változhatnak. A tekercstartó szerkezetek megakadályozzák az elemek megereszkedését és rövidzárlatát a hőmérséklet változásával. Az ólomhuzal átmenetekhez olyan ötvözeteket használnak, amelyek ellenállnak a magas hőmérsékletnek, valamint a kerámia--fém tömítésnek.

Az anyagok kiválasztásakor a hangulatra is gondolni kell. A különböző ötvözetek jobban működnek oxidáló beállításokban, mint redukálókban. Vákuumos alkalmazásokhoz olyan anyagokra van szükség, amelyek nem engedik a gázt, és kifinomult tömítésekre. A ridegedés elkerülése érdekében a hidrogénatmoszféra bizonyos ötvözetválasztást igényel.

A hőciklussal szembeni ellenállás nem azonos a folyamatos névleges értékkel. Azok az anyagok, amelyek folyamatosan 800 fokot bírnak, gyorsan lebomlanak, ha a hőmérséklet szobahőmérsékletről maximumra megy. A hősokk, a kifáradási repedés és a tágulási eltérések miatt a kerékpározási alkalmazások kevésbé hasznosak, mint az állandó{3}}üzemmód. A specifikációknak egyértelművé kell tenniük, hogy melyik üzemmód melyik.

Nagyon nehéz fűtőtesteket építeni hatalmas átmérőjű, amelyek képesek ellenállni a magas hőmérsékletnek. A nagy termikus tömeg nagyobb hőmérséklet-különbségeket és feszültségeket okoz a fűtésben és a hűtésben. A hosszabb fűtött hosszúságok külön támasztékot igényelnek belülről, hogy megakadályozzák az elemek elmozdulását. De a nagyobb átmérők erősebb belső szerkezeteket is tarthatnak, mint a kisebbek.

A hővezetés nem az egyetlen módja annak, hogy a hő magas hőmérsékleten mozog; a sugárzás is nagy szerepet játszik benne. A felület emissziós tényezője határozza meg, hogy mennyire jól működik. Az oxidált felületek másképpen sugároznak, mint a polírozottak. Ez megnehezíti a hőmérséklet változásának előrejelzését és a hő terjedését.

A különböző magas hőmérsékletű{0}}folyamatokhoz egyedi fűtési tervezésre van szükség, amely olyan dolgokon alapul, mint a hőmérséklet-tartomány, az időjárás, a kerékpározás szükségessége és a megbízhatóság szükségessége ahhoz, hogy a normál korlátokon kívül jól működjön.