DEWIS DEUNYDD AR GYFER-Gwresogyddion Cetris Voltedd UCHEL: CANLLAW YMARFEROL
Wrth gerdded trwy unrhyw gyfleuster diwydiannol, mae'n syndod pa mor aml y mae'r un camgymeriad yn cael ei ailadrodd: dewis elfen wresogi yn seiliedig ar gyfradd pŵer a ffit dimensiwn yn unig, gan anwybyddu cyfansoddiad deunydd y wain a'r cydrannau mewnol yn llwyr. Daw'r arolygiaeth hon yn arbennig o hanfodol wrth ymdrin â gwresogyddion cetris cyflenwad pŵer foltedd uchel, lle mae dewisiadau deunydd yn effeithio'n uniongyrchol ar ddiogelwch, dibynadwyedd a bywyd gwasanaeth.
A gwresogydd cetrisyn dibynnu ar dri deunydd sylfaenol i weithredu'n iawn: y wain metel, y wifren ymwrthedd, a'r inswleiddio magnesiwm ocsid. Mae pob un o'r cydrannau hyn ar gael mewn gwahanol raddau ac aloion, ac mae gan bob penderfyniad dethol ganlyniadau na fyddant efallai'n dod yn amlwg nes bod y gwresogydd yn methu o dan straen gweithredol.
Y deunydd gwain yw'r hyn sy'n cysylltu'n uniongyrchol â'r cais - p'un a yw hynny'n bloc llwydni dur, yn bath hylif, neu'n siambr wresogi aer. Ar gyfer cymwysiadau safonol o dan dymheredd cymedrol, mae 304 o ddur di-staen yn aml yn ddigon. Fodd bynnag, wrth i dymheredd ddringo neu gyfryngau cyrydol ddod ar draws, gall y deunydd hwn ocsideiddio'n gyflym, gan arwain at dduo wyneb y wain a methiant strwythurol yn y pen draw. Ar dymheredd uchel, mae gwresogyddion cetris rheolaidd neu isel o ansawdd yn ocsideiddio'n gyflym, sy'n aml yn cael ei weld fel duu neu afliwio'r wain. Mae'r ocsidiad hwn yn cyflymu dadansoddiad ac yn byrhau bywyd gwasanaeth.
O safbwynt ymarferol, mae dewis deunydd gwain yn cael ei arwain gan y llwyth arwyneb, neu'r dwysedd wat, y bydd y gwresogydd yn ei brofi. Ar gyfer llwythi arwyneb o dan 5 W / cm², mae gwain dur di-staen 304 fel arfer yn ddigonol. Pan fydd y llwyth arwyneb yn disgyn rhwng 5 W / cm² a 12 W / cm², argymhellir gwain dur gwrthstaen 321. Ar gyfer cymwysiadau heriol gyda llwythi arwyneb rhwng 12 a 20 W / cm², mae angen gwainoedd aloi Incoloy fel Incoloy 800 neu 840. Mae'r aloion hyn yn darparu ymwrthedd ocsideiddio uwch ac yn cynnal eu cyfanrwydd strwythurol ar dymheredd uchel.
Mae profiad wedi dangos bod Incoloy 800 yn ddewis arbennig o ddibynadwy ar gyfer cymwysiadau tymheredd uchel. Mae'r aloi hwn yn ffurfio haen ocsid amddiffynnol sefydlog sy'n gwrthsefyll y raddfa a welir fel arfer gyda dur di-staen ar dymheredd uchel. Mewn amgylcheddau tymheredd uchel sy'n cyrraedd 760 gradd (1400 gradd F) neu fwy, mae dewis deunydd yn symud ymhellach tuag at aloion Incoloy 600 neu titaniwm ar gyfer cymwysiadau arbenigol.
Mae amgylcheddau cyrydiad yn cyflwyno eu set eu hunain o heriau materol. Ar gyfer cymwysiadau sy'n ymwneud â phrosesu cemegol, amgylcheddau morol, neu baratoi bwyd lle defnyddir cemegau glanhau, gall dur gwrthstaen safonol 304 rydu pan fydd yn agored i asidau, alcalïau a dŵr môr, gan arwain at ollyngiadau twll pin a siorts trydanol. Argymhellir gwain titaniwm yn gryf ar gyfer gosodiadau cyrydol, gan fod titaniwm yn cynnig ymwrthedd ardderchog i'r rhan fwyaf o gemegau a dŵr môr, gan ei wneud yn addas ar gyfer cymwysiadau cemegol a morol. Ar gyfer amgylcheddau llai cyrydol, mae 316 o wainau dur di-staen yn darparu gwell ymwrthedd cyrydiad na 304 o ddur di-staen a gallant fod yn ddewis cost-effeithiol.
Un awgrym ymarferol sy'n cael ei anwybyddu'n aml: ar gyfer cymwysiadau gradd bwyd lle mae angen ymwrthedd cyrydiad ond mae titaniwm yn gostus, gall gosod gorchudd amddiffynnol fel PTFE ar y wain wella ymwrthedd cyrydiad yn sylweddol. Mae'r dull hwn yn cynnig cydbwysedd rhwng perfformiad a chyfyngiadau cyllidebol.
Y tu mewn i'r elfen wresogi, mae'r deunydd gwifren gwrthiant yr un mor bwysig. Aloeon cromiwm nicel yw'r dewis safonol ar gyfer y rhan fwyaf o gymwysiadau, gan ddarparu ymwrthedd ocsideiddio da a phriodweddau trydanol sefydlog ar draws ystod tymheredd eang. Ar gyfer cymwysiadau tymheredd uchel iawn dros 900 gradd , efallai y bydd aloion alwminiwm haearn cromiwm yn cael eu nodi, er bod y rhain yn fwy brau ac mae angen eu trin yn ofalus wrth eu gosod.
Mae'r inswleiddiad magnesiwm ocsid - y deunydd sy'n llenwi'r gofod rhwng y wifren gwrthiant a'r wain - yn hanfodol ar gyfer ynysu trydanol a dargludiad thermol. Ar gyfer cymwysiadau safonol, mae -gradd safonol MgO yn perfformio'n ddigonol. Fodd bynnag, ar gyfer cymwysiadau foltedd uchel neu foltedd uchel, mae MgO purdeb uchel yn hanfodol. Mae MgO purdeb uwch yn dangos dargludedd thermol gwell ac yn cynnal ei briodweddau deuelectrig ar dymheredd uchel. Daw'r gwahaniaeth rhwng MgO purdeb safonol ac uchel yn amlwg o dan weithrediad tymheredd uchel estynedig, lle mae'r olaf yn ymestyn oes gwresogydd yn sylweddol.
Beth am fathau terfynell ac inswleiddio gwifrau plwm? Ar gyfer gwresogyddion cetris cyflenwad pŵer foltedd uchel, rhaid i'r gwifrau plwm a'r cysylltiadau terfynell gael eu graddio ar gyfer y foltedd gweithredu llawn. Mae gwifrau wedi'u hinswleiddio â gwydr ffibr safonol yn addas ar gyfer llawer o gymwysiadau hyd at tua 300 gradd o dymheredd amgylchynol ar y pwynt terfynu. Ar gyfer tymereddau uwch neu amgylcheddau mwy heriol, mae gwifrau wedi'u hinswleiddio â silicon â graddfeydd tymheredd uwch ar gael. Mewn cymwysiadau sy'n agored i leithder, mae morloi resin silicon yn amddiffyn rhag halogiad lleithder ac fel arfer yn cael eu graddio i tua 105 gradd. Ar gyfer amgylcheddau gwirioneddol ddifrifol, archwiliwch unedau wedi'u selio gydag adeiladwaith hermetig llawn.
Pwynt hanfodol i'w ddeall: nid yw'r berthynas rhwng dwysedd wat a dewis deunydd yn llinol. Bydd hyd yn oed y deunydd gwain gorau yn methu'n gynamserol os yw'r dwysedd wat yn fwy na gallu'r deunydd i afradu gwres yn effeithiol. Am agwresogydd cetris (gwresogydd cetris)yn gweithredu mewn aer (dargludydd thermol gwael), mae'r dwysedd wat uchaf a argymhellir yn sylweddol is nag ar gyfer yr un gwresogydd sydd wedi'i fewnosod mewn bloc metel. Mae anwybyddu'r berthynas hon yn un o achosion mwyaf cyffredin methiant cynamserol ar draws pob cais.
Mae angen ystyriaethau materol ychwanegol ar gyfer ceisiadau trochi hylif. Ar gyfer gwresogi dŵr, mae 304 neu 316 o ddur di-staen yn gyffredinol ddigonol. Ar gyfer gwresogi olew, rhaid cadw'r dwysedd wat yn ddigon isel i atal gorboethi a charboneiddio'r olew ar wyneb y wain, sy'n gweithredu fel ynysydd ac yn cyflymu methiant. Mae angen dwyseddau wat uchaf is ar hylifau mwy gludiog neu fwy trwchus. Gall dwysedd wat uwch achosi i'r hylif garboneiddio a chronni ar wain y gwresogydd, a fydd yn achosi methiant cynamserol y gwresogydd.
Ar gyfer gwresogi cemegau ymosodol fel asidau neu alcalïau, mae gorchuddion Incoloy neu titaniwm bron yn orfodol. Mae ceisio arbed arian trwy ddefnyddio dur di-staen yn yr amgylcheddau hyn yn anochel yn arwain at dyllu cyrydiad, treiddiad gwain, a siorts trydanol. Mae'r gwahaniaeth cost rhwng dur di-staen ac aloion sy'n gwrthsefyll cyrydiad yn cael ei adennill yn gyflym trwy fywyd gwasanaeth estynedig a llai o amser segur.
Ystyriaeth ymarferol arall sy'n dod i'r amlwg o brofiad maes: Mewn cymwysiadau-foltedd uchel, mae ansawdd y llenwad MgO yn dod yn bwysicach fyth. Mae amherffeithrwydd yn nwysedd neu unffurfiaeth MgO yn creu pwyntiau gwan lle gall chwalu deuelectrig gychwyn. Am y rheswm hwn, mae gwresogyddion cetris foltedd uchel yn aml yn cael eu cywasgu'n fwy trwyadl yn ystod gweithgynhyrchu, gan sicrhau bod y MgO yn cyflawni'r dwysedd mwyaf ac yn dileu pocedi aer a allai beryglu ynysu trydanol.
Mae detholiad agwresogydd cetrisnid yw'n ymwneud â chyfateb pŵer a dimensiynau yn unig. Mae cydnawsedd deunydd ar draws yr ystod tymheredd gweithredu cyfan, yr amgylchedd cemegol, a chyfluniad gosodiadau i gyd yn chwarae rhan hanfodol wrth bennu dibynadwyedd hirdymor. Nid oes unrhyw ddeunydd cyffredinol "gorau" - dim ond deunyddiau sy'n briodol ar gyfer amodau gweithredu penodol. Mae prosesau diwydiannol gwahanol, sy'n amrywio o fowldio plastig i brosesu cemegol i gynhyrchu bwyd, yn gofyn am ddetholiadau deunydd a ystyriwyd yn ofalus, ac mae dyluniad cynllun proffesiynol yn sicrhau bod pob cais yn derbyn yr ateb gwresogi gorau posibl.
