Szerelvényanyagok és tömítéstípusok kiválasztása patronos fűtőelemekhez korrozív környezetben
Hagyjon üzenetet
A vegyi üzemekben és élelmiszer-feldolgozó üzemekben dolgozó mérnököknek egyszerre két problémával kell megküzdeniük. Fűtési rendszereiknek képesnek kell lenniük az erős vegyszerek, gőzök és maró hatású tisztítószerek kezelésére, miközben a megfelelő hőmérsékletet is kell tartaniuk. Az ilyen helyeken a szabványos, egyszerű szerelvényű patronos melegítők gyakran heteken belül tönkremennek. Ennek nem az az oka, hogy kiég a fűtőelem, hanem azért, mert a szerelvények korrodálódnak, elkopnak a tömítések, vagy nedvesség kerül az elektromos csatlakozásokba.
A korrozív szervízben használt szerelvények megfelelő anyagának kiválasztása azzal kezdődik, hogy tudjuk, milyen vegyszerek lesznek a területen. A 304 rozsdamentes acél elég erős ahhoz, hogy ellenálljon az enyhe vegyszereknek, szerves savaknak és a levegő korróziójának. A 18%-os krómtartalom passzív oxidréteget képez, amely megvédi az alatta lévő fémet. A 304-es rozsdamentes acél azonban nem jó sós vízhez, sóoldathoz vagy klórt tartalmazó vegyi anyagokhoz, mert megtámadja a klorid.
A 316 rozsdamentes acél jobban ellenáll a kloridnak, és keményebb kémiai körülményeket is elvisel, mivel molibdén van benne. Ez a minőség képes kezelni a kénsavval, foszforsavval és sóoldatokkal való érintkezést, amelyek károsíthatják a 304 rozsdamentes acélt. Az anyag többletköltsége nem éri meg, ha szemben áll a fűtőelem cseréjének költségével és a fontos alkalmazásoknál a gyártási időveszteséggel.
Az Incoloy 800 és más nikkel-vas-krómötvözetek jobban működnek, mint más ötvözetek, ha rendkívüli vegyszerállóságról vagy magas hőmérsékletű oxidációval szembeni ellenállásról van szó. Ezek az anyagok erősek maradnak és ellenállnak a rozsdának még akkor is, ha a hőmérséklet 1400 Fahrenheit fok fölé emelkedik. Emiatt alkalmasak kémiai feldolgozásra magas hőmérsékleten vagy sok oxidációval járó helyzetekben. Az Incoloy köpenyekkel és rozsdamentes acél szerelvényekkel készült fűtőtestek olyan helyzetekben is kezelhetők, amelyek károsíthatják a normál egységeket.
A sárgaréz szerelvények olcsók és sok helyzetben jól működnek, de nem működnek jól olyan helyeken, ahol korrodálódhatnak. A sárgaréz gyorsan eltörhet stressz hatására, ha ammónia és ammóniumvegyületek vannak jelen. A sárgaréz szerelvények elhomályosulnak, és végül megsérülnek a kéntartalmú vegyszerek miatt. A gyorsan áramló víz a cink eltávolításával lebonthatja a sárgaréz szerkezetét, így gyenge és lebomló rézváz marad. E korlátozások miatt a sárgaréz csak enyhe üzemi körülmények között használható, ahol nincs kitéve sok vegyszernek.
A megfelelő végtömítés kiválasztása ugyanolyan fontos a korrozív környezetben való túléléshez. A tömítés megakadályozza, hogy a technológiai folyadékok bejussanak a fűtőberendezés belsejébe, ahol rövidre zárnák- az ellenálláselemet és a magnézium-oxid szigetelést. A szabványos alacsony hőmérsékletű epoxi bevonat, amely akár körülbelül 266 Fahrenheit-fok hőmérsékletet is képes kezelni, nagyszerű olyan helyzetekben, amelyek nem túl melegek. Az epoxi erős, vegyszerálló-gátat képez, amely szépen tapad a fémfelületekre.
A magas-hőmérsékletű epoxigyanta akár 450 Fahrenheit-fok hőmérsékletet is elbír, miközben ellenáll a vegyszereknek. Ez az anyag alkalmas olyan alkalmazásokra, ahol a vezetővég felforrósodik a burkolat mentén történő hővezetés vagy a fűtött zóna közelében. A kompromisszum az, hogy a nedvességállóság valamivel alacsonyabb, mint az alacsony hőmérsékletű készítményeké, de még mindig elég jó a legtöbb ipari felhasználáshoz.
A szilikongumival ellátott cserép rugalmas, és akár 450 Fahrenheit fokos hőmérsékletet is képes kezelni. A szilikon elasztomer tulajdonságai miatt jobban ellenáll a hőmérséklet-ciklusnak és a mechanikai vibrációnak, mint a merev epoxi kompozíciók. A szilikon tömítések jól hatnak a vízzel és a könnyű vegyszerekkel szemben, de az erős savak és oldószerek lebonthatják az anyagot. A szilikon gyakran jobban működik, mint a keményebb cserepes anyagok olyan helyzetekben, ahol nagy a hősokk vagy a mechanikai igénybevétel.
A cementedényeken lévő szilikon lakk a legmagasabb hőmérsékletet is elviseli, akár 1000 Fahrenheit fokot is hosszú ideig. Ez a kerámia{2}}alapú tömítés képes kezelni a hőmérséklet-ciklusokat, az oxidációt és szinte minden kémiai körülményt, kivéve az erős savakat és lúgokat. A cementcserép kemény és törékeny, ezért kevésbé használható olyan alkalmazásokban, ahol nagy a vibráció vagy a hajlítás az ólomkimenetnél. Azonban ez a legjobb választás a magas hőmérsékletű,{5}}fix szolgáltatáshoz.
A hermetikus tömítések a legjobb választás olyan alkalmazásokhoz, ahol a nedvesség nagyon fontos. Ezek a tömítések keményforrasztási technológiát alkalmaznak, amely az üveget a fémhez vagy a kerámiát a fémhez köti, így biztosítva, hogy ne juthasson át nedvesség. A hermetikus tömítésű fűtőtestek hosszú ideig vízben vagy nagynyomású-gőzben maradhatnak anélkül, hogy megsérülnének, ami a rendszeres cserepezésnél megtörténik. Magas költségük és bonyolult gyártási folyamatuk miatt a hermetikus tömítések csak olyan helyzetekben használhatók, ahol a meghibásodás költségei megérik a ráfordítást.
