השוואת חומרי נדן עבור יישומי מחמם מחסניות

הנדן החיצוני של מחמם מחסניות הוא הדבר הראשון שמגן עליו מפני הסביבה שבה הוא פועל. יש לו את החלקים הפנימיים, מעביר חום למטרה, וצריך להיות מסוגל להתמודד עם כל מה שהיישום זורק עליו. זה לא מספיק רק לבחור את חומר הנדן היקר ביותר. יש יתרונות וחסרונות לכל חומר, והטוב ביותר עבורך יהיה תלוי בטמפרטורה שבה הוא ישמש, לכמה קורוזיה הוא ייחשף, לכמה לחץ הוא יהיה תחת וכמה כסף אתה צריך להוציא.

רוב הזמן, מחממי מחסניות-לכלליים משתמשים מפלדת אל חלד בדרגה 304 כחומר המעטפת שלהם. זה לא מחליד בקלות במסגרות תעשייתיות רבות ועובד היטב בטמפרטורות של עד 400 מעלות בערך. בדרגה 304 יש 18% כרום ו-8% ניקל, מה שיוצר שכבת תחמוצת המגנה על המתכת מפני חלודה וחמצון. 304 מהווה חלופה זולה ואמינה לתבניות פלדה נקיות, כלי אלומיניום או ציוד ייצור רגיל שלא מתחמם מדי. בטמפרטורות גבוהות יותר, הוא מתחיל לאבד את החוזק המכני שלו ואינו עומד גם בפני חמצון.


הוספת מוליבדן לסגסוגת בדרגת נירוסטה 316 הופכת אותה לעמידה יותר בפני כלורידים וכימיקלים קורוזיביים אחרים. זו הסיבה ש-316 היא הבחירה הטובה ביותר עבור מקומות בהם משתמשים במי מלח, כמה אדים כימיים או עיבוד מזון ומוצרי ניקוי. דירוג הטמפרטורה של 316 הוא בערך זהה לזה של 304, בין 400 מעלות ל-450 מעלות, אם כי הוא הרבה יותר טוב בעמידה בפני קורוזיה במצבים קשים. כאשר המחמם הוא בין הדברים שעלולים לפגוע בנירוסטה רגילה, ההוצאה הנוספת שווה את זה.

Incoloy® 800 נכנס לפעולה עבור יישומים שצריכים לעבוד בטמפרטורות גבוהות. סגסוגת הניקל-ברזל-כרום נשארת חזקה ואינה מחלידה גם כשהטמפרטורה עולה ל-700 מעלות או יותר. Incoloy® 800 מכיל הרבה ניקל, מה שהופך אותו לעמיד מאוד בפני חמצון ופחמימות. זה עושה את זה טוב עבור דברים כמו הזרקת פלסטיק באמצעות שרפים הנדסיים שצריך להמיס בטמפרטורות מעל 400 מעלות, או עבור מכונות אריזה שפועלות כל הזמן בחום גבוה. מחמם מחסנית בגודל 1200 מ"מ עם נדן של Incoloy® הפועל ב-600 מעלות ישרוד הרבה יותר מאשר מפלדת אל חלד, מכיוון שהמעטפת לא מתכופפת או זוחלת. זחילה היא כאשר מתכת מתכופפת לאט תחת מתח מתמשך בטמפרטורות גבוהות. זוהי בעיה גדולה עבור מחממים ארוכים, שכן הנדן חייב להחזיק את משקלו מבלי לשקוע.

Incoloy® 840 יכול להתמודד עם טמפרטורות גבוהות עוד יותר, בדרך כלל עד 800 מעלות, והוא טוב יותר בעמידה בפני חמצון כאשר המחמם מתחמם ומתקרר שוב ושוב. החיסרון- הוא שחומר זה עולה יותר ואינו מעביר חום כמו נירוסטה רגילה. Incoloy® 800 הוא בחירה מוצקה עבור רוב השימושים מתחת ל-600 מעלות מכיוון שהוא יוצר איזון הוגן בין ביצועים לעלות.

Inconel® 600 זמין עבור הנסיבות הקשות ביותר. סגסוגת הניקל-הכרום יכולה לסבול טמפרטורות של עד 1000 מעלות והיא עמידה מאוד בפני חלודה וחמצון בתנאים כימיים עוינים. נדני Inconel® משמשים בדרך כלל רק למטרות מאוד ספציפיות, כגון ייצור מוליכים למחצה, ציוד מעבדה שעובד בטמפרטורות גבוהות או תנורים תעשייתיים שעובדים בטמפרטורות גבוהות מאוד. המחיר הרבה יותר גבוה מ- Incoloy®, ולרוב שימושי החימום התעשייתי, התכונות הנוספות אינן נחוצות.

נדן מצופה או מצופה הוא בחירה נוספת. ציפוי ללא-הדבקה כמו Teflon® או משטח מלוטש יכול לעזור למנוע מהדברים להידבק למחמם כאשר הוא בא במגע עם חומרים שנוטים להידבק, כגון פלסטיקים או דבקים. עשוי להידרש מעטפת מצופה אנודייז או קרמי- עבור יישומים הדורשים בידוד חשמלי מהחלל. עם זאת, ציפויים אלה מורידים את המוליכות התרמית ויש ליישם אותם בזהירות כדי למנוע סדקים.

כדי לבחור את חומר המעטפת המתאים, יש לוודא כי יכולות החומר תואמות את צרכי היישום. המסנן הראשון הוא טמפרטורת הפעולה. פלדת אל חלד 304 או 316 מתפקדת היטב בטמפרטורות מתחת ל-400 מעלות. Incoloy® 800 הוא הבחירה הבטוחה יותר בין 400 מעלות ל-600 מעלות. כדאי לחשוב על Incoloy® 840 או Inconel® 600 אם הטמפרטורה היא מעל 600 מעלות. המסנן השני הוא חשיפה לקורוזיה. אם בסביבה יש כלורידים, חומצות או כימיקלים חזקים אחרים, שדרוג מ-304 ל-316 או סגסוגת ניקל יעצור את התפרצות הנדן וכשל, אפילו בטמפרטורות מתונות.

ישנם משתנים מכניים אחרים בעבודה. בתנורי חימום ארוכים, הנדן לא יכול להתגמש או לזוז. החוזק המכני של הנדן שומר על מחמם שנתמך רק בקצה העופרת ומשתרע 1200 מ"מ לתוך חלל ישר. סגסוגות Incoloy® ו- Inconel® נשארות קשיחות בטמפרטורות גבוהות טוב יותר מאשר נירוסטה. סגסוגת קשיחה יותר מורידה את הסיכוי לשבר במעטפת כאשר מעורבים רטט או הלם.

יש הבדל משמעותי במחיר בין החומרים, אבל יש גם השלכות של ממש על בחירת החומר הלא נכון. מחממי Incoloy® עשויים לעלות פחות מלפנים מאשר מחממי נירוסטה שמתקלקלים לאחר שישה חודשים ב-500 מעלות, אך זמן ההשבתה, עבודת ההחלפה והסכנה לנזק לחלל מפצים במהירות על כל חיסכון. דרך טובה לוודא שהמחמם שלך מחזיק מעמד זמן רב ככל האפשר היא להסתכל בכנות על טמפרטורת העבודה, הסביבה והדרישות המכניות, ולאחר מכן לבחור חומר נדן העונה על הצרכים הללו בנוחות. אם אינך בטוח, בחירת סגסוגת-בדרגה גבוהה יותר היא בדרך כלל תמיד הבחירה הטובה ביותר-לטווח ארוך.