Различия в выборе материалов между жидкостными и сухими нагревательными трубками и опасности несоответствия
Помимо расчета поверхностной нагрузки, ориентация выбора материала является еще одним основным отличием между трубками для жидкостного нагрева и трубками для нагрева с сухим горением. Оба типа нагревателей имеют совершенно противоположные приоритеты производительности материалов в зависимости от условий их эксплуатации. В трубках сухого сжигания приоритет отдается стойкости к высоко-окислительному окислению, чтобы адаптироваться к сверх-высокой температуре стенок трубок на воздухе, в то время как трубки для жидкости имеют приоритет средней коррозионной стойкости и защиты от-накипи. Неправильное соответствие материалов, вызванное смешанным использованием, приведет к быстрому старению материала и выходу из строя компонентов, а мониторинг температуры термопары может эффективно заранее отслеживать аномальные изменения температуры старения.
Нагревательные трубки сухого горения работают в воздушной среде со сверх-высокой температурой стенок трубок, поэтому требуются материалы с превосходной-стойкостью к высоким температурам. Во время обычного сухого сжигания, даже при низкой поверхностной нагрузке, температура стенки трубы намного выше температуры окружающей среды, обычно поддерживаемая на уровне от 400 до 700 градусов в течение длительного времени. Длительное-воздействие сверх-высокой температуры воздуха может привести к окислению материала и отслаиванию поверхности. Поэтому в обогревателях сухого горения в основном используются материалы, устойчивые к высоким-температурам, такие как нержавеющая сталь 310S, которая может противостоять высоко-окислению и структурной ползучести, а также сохранять стабильные механические характеристики в атмосфере с высокой-температурой воздуха.
Трубки с жидкостным нагревателем обеспечивают среднюю коррозионную стойкость и защиту от-накипи при относительно низких требованиях к стойкости к высоко-окислению при высоких температурах. Жидкая рабочая среда имеет стабильную температуру стенок труб, близкую к температуре среды, без риска окисления воздухом при сверхвысоких температурах. Однако водная накипь, слабая кислота, слабая щелочь и примеси масла в жидких средах вызывают долговременную-химическую эрозию и образование накипи на поверхности. Профессиональные трубки для нагрева жидкости в основном изготавливаются из нержавеющей стали 316L и оптимизированной нержавеющей стали 304, которые обладают превосходной защитой от-коррозии и-накипи и могут противостоять эрозии жидкой среды в течение длительного времени.
Использование материалов, предназначенных для сухого обжига, для нагрева жидкости приведет к дефектам характеристик материала.. 310Высоко-высокотемпературная нержавеющая сталь имеет плохую устойчивость к жидкому накипи и электрохимической коррозии. Длительное-погружение в техническую воду, термомасло и химические жидкости приведет к точечной коррозии и локальному истончению стенок труб. Несмотря на превосходные-высокотемпературные характеристики, он не может адаптироваться к длительным-рабочим условиям погружения в жидкость, что приводит к сокращению срока службы и скрытым опасностям, связанным с утечками.
Применение жидких специальных материалов в условиях сухого горения приведет к отказу от высоко-окисления при высоких температурах. Обычная нержавеющая сталь 316L и обычная нержавеющая сталь 304 не выдерживают длительного-ультра-окисления воздухом при сверхвысоких температурах. Когда жидкостные трубки работают в состоянии сухого горения, температура поднимающейся стенки трубки превысит предел допуска температуры материала, что приведет к быстрому окислению, отслаиванию поверхности и структурному размягчению. Стенка трубки за короткое время треснет и произойдет утечка электричества, что приведет к полному выходу оборудования из строя.
Выбор материала и согласование рабочих условий взаимосвязаны и не могут быть отделены друг от друга. Материалы, устойчивые к высоким-температурам, подходят для сценариев сухого горения, а анти-коррозионные материалы подходят для сценариев погружения в жидкость. Ни один материал не может одновременно обеспечивать устойчивость к экстремально высоким-температурному окислению и коррозионную стойкость к жидкостям. Профессиональные схемы подбора материалов в сочетании с расчетом поверхностной нагрузки и защитой от контроля температуры с помощью термопары могут максимально увеличить срок службы и эксплуатационную безопасность промышленных нагревательных трубок.
