सामग्री के मामले: सुपर - लंबे कार्ट्रिज हीटर में चरम वातावरण के लिए म्यान का चयन

इलेक्ट्रिक कार्ट्रिज हीटर चुनते समय, बहुत से इंजीनियर केवल उसके लिए आवश्यक वोल्टेज और वाट के बारे में सोचते हैं। भले ही ये कारक महत्वपूर्ण हैं, लोग अक्सर चुनौतीपूर्ण स्थितियों में दीर्घकालिक विश्वसनीयता के लिए सबसे महत्वपूर्ण कारक को भूल जाते हैं: **म्यान सामग्री**। म्यान एक धातु ट्यूब है जो प्रतिरोध तार, मैग्नीशियम ऑक्साइड इन्सुलेशन और अंदर के अन्य हिस्सों के चारों ओर जाती है। यह एकमात्र ऐसी चीज़ है जो हीटिंग तत्व को पर्यावरण या गर्म की जाने वाली सामग्री से अलग करती है। जब 1000 मिमी लंबे सुपर{5}लंबे सिंगल{6}हेड कार्ट्रिज हीटर की बात आती है, तो शीथ सामग्री का चुनाव और भी महत्वपूर्ण हो जाता है क्योंकि उच्च उजागर सतह क्षेत्र के कारण उनके संक्षारण, ऑक्सीकरण, रसायनों द्वारा हमला होने और यांत्रिक रूप से टूटने की संभावना अधिक हो जाती है। यदि 1000 मिमी लंबाई में कहीं भी विफलता का एक भी बिंदु है, तो आमतौर पर इसका मतलब है कि पूरे महंगे उपकरण को बदलने की आवश्यकता है।


औद्योगिक कार्ट्रिज हीटर के लिए स्टेनलेस स्टील अभी भी सबसे आम सामग्री है क्योंकि यह मजबूत, सस्ता और संक्षारण प्रतिरोधी है। सामान्य उपयोग के लिए, **304 स्टेनलेस स्टील** स्टेनलेस स्टील का सबसे सामान्य प्रकार है। यह ऑक्सीकरण के प्रति प्रतिरोधी है और शुष्क परिस्थितियों में लगभग 550-600 डिग्री तक अपना आकार बनाए रखता है। लेकिन 304 स्टेनलेस स्टील उत्तम नहीं है। जब पानी, क्लोराइड, लवण, या कुछ एसिड होते हैं जो खाद्य प्रसंस्करण, रासायनिक निर्माण, या आक्रामक रेजिन के साथ प्लास्टिक मोल्डिंग में अक्सर होते हैं, तो 304 में गड्ढे और तनाव संक्षारण क्रैकिंग हो सकती है। यदि ये बातें सच हैं, तो यह अत्यधिक सलाह दी जाती है कि आप **316 स्टेनलेस स्टील** में अपग्रेड करें। 316 में 2-3% मोलिब्डेनम मिलाने से यह गड्ढों और दरारों के क्षरण के प्रति अधिक प्रतिरोधी हो जाता है। यह इसे आर्द्र या रासायनिक रूप से प्रतिकूल परिस्थितियों के लिए काफी बेहतर बनाता है, जबकि अभी भी मध्यम ऑपरेटिंग तापमान को संभालने में सक्षम है।

इंकोलॉय (विशेष रूप से इंकोलॉय 800 या इंकोलॉय 840) उन स्थितियों के लिए सर्वोत्तम म्यान सामग्री है जहां प्रक्रिया का तापमान 600 डिग्री से अधिक है या जब अत्यधिक ऑक्सीकरण और स्केलिंग एक समस्या है। इंकोलॉय निकल, लोहा और क्रोमियम का एक मिश्र धातु है जिसे उच्च तापमान पर काम करने के लिए बनाया गया था। यह मजबूत रहता है और एक सुरक्षात्मक ऑक्साइड परत विकसित करता है जो 800 डिग्री से ऊपर के तापमान पर आगे ऑक्सीकरण और कार्बराइजेशन को रोकता है। जब एक सुपर{7}लंबा 1000 मिमी कार्ट्रिज हीटर 5-7 वॉट/सेमी² के मामूली वाट घनत्व पर काम करता है, तो म्यान की सतह का तापमान आमतौर पर इसके आसपास की प्रक्रिया के तापमान से 50-150 डिग्री अधिक होता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि इंटरफ़ेस में थर्मल प्रतिरोध है। इसलिए, यदि एप्लिकेशन को 700 और 750 डिग्री सेल्सियस के बीच तापमान पर लगातार चलने की आवश्यकता है, तो इंकोलॉय शीथ सिर्फ एक वृद्धि नहीं है; समय के साथ म्यान को स्केलिंग, टूटने या इसकी संरचनात्मक अखंडता को खोने से बचाना अक्सर आवश्यक होता है।

म्यान की सामग्री यह भी प्रभावित करती है कि यह गर्मी के संदर्भ में कितनी अच्छी तरह काम करती है। कुछ परिस्थितियों में जब गर्मी को बहुत तेजी से स्थानांतरित करने की आवश्यकता होती है, जिसमें हीट स्टेकिंग उपकरण, उच्च गति पैकेज सील बार, या छोटे बिंदु हीटिंग अनुप्रयोग शामिल हैं, **तांबा म्यान** का उपयोग कभी-कभी किया जाता है क्योंकि तांबा गर्मी का संचालन करने में बेहतर होता है। तांबा स्टेनलेस स्टील या इंकोलॉय की तुलना में गर्मी को आंतरिक प्रतिरोध तार से वर्कपीस तक अधिक तेजी से स्थानांतरित कर सकता है। लेकिन तांबे में उन डिज़ाइनों के लिए कुछ बड़ी समस्याएं हैं जो काफी लंबे हैं। यह नरम है, आकार बदलना आसान है, और इसका अधिकतम ऑपरेटिंग तापमान कम है (नरम या ऑक्सीकरण शुरू होने से पहले आमतौर पर 400-500 डिग्री से नीचे)। तांबे की कम यांत्रिक शक्ति के कारण इसके सीधे होने की संभावना कम होती है, फैलने पर इसके मुड़ने की संभावना कम होती है, और बार-बार गर्म और ठंडा करने पर इसके लंबे समय तक टिके रहने की संभावना कम होती है। इस वजह से, तांबे के म्यान गहरे छिद्र वाले, अत्यधिक लंबे कार्ट्रिज हीटर के लिए बहुत उपयोगी नहीं होते हैं। इसके बजाय, उनका उपयोग आमतौर पर केवल छोटे, अधिक विशिष्ट उपकरणों के साथ किया जाता है।

उच्च तापमान और सल्फर, क्लोरीन, या कम करने वाले वायुमंडल के साथ वास्तव में कठिन परिस्थितियों में, इनकोनेल 600 या 625 जैसी अन्य विदेशी म्यान सामग्री का उपयोग किया जा सकता है। ये निकल क्रोमियम मिश्र धातु कई संक्षारक गैसों और पिघले हुए लवणों के प्रति काफी प्रतिरोधी हैं, लेकिन इनकी कीमत बहुत अधिक है।

जब इंजीनियर 1000 मिमी सुपर{1}लंबे सिंगल{{2}हेड कार्ट्रिज हीटर के लिए म्यान सामग्री चुनते हैं, तो उन्हें कई महत्वपूर्ण चीजों के बारे में सावधानी से सोचना चाहिए:
- उच्चतम तापमान जिस पर यह लगातार चल सकता है और शीथ सतह का अनुमानित तापमान - शीतलन चक्र के दौरान नमी, भाप या संघनन होता है . - कुछ रसायनों, रेजिन, तेल या सफाई उत्पादों के आसपास रहना - थर्मल साइक्लिंग की आवृत्ति और विस्तार से आने वाले यांत्रिक बल - अनुमानित सेवा जीवन के दौरान संक्षारण और ऑक्सीकरण के लिए प्रतिरोध की आवश्यकता होती है

भले ही हीटर के आंतरिक भाग सही ढंग से बनाए गए हों, फिर भी यह जल्दी से विफल हो सकता है यदि आवरण आसपास के रसायनों या गर्मी के साथ अच्छी तरह से काम नहीं करता है। दूसरी ओर, सही म्यान सामग्री सेवा अंतराल को काफी बढ़ा सकती है, इसे बदलने की आवश्यकता की संख्या को कम कर सकती है, और पूरी 1000 मिमी लंबाई के साथ भी गर्मी फैलाव बनाए रख सकती है।

सही शीथ चुनना एक रणनीतिक विकल्प है जिसका प्लास्टिक एक्सट्रूज़न, इंजेक्शन मोल्डिंग, पैकेजिंग, खाद्य प्रसंस्करण और उच्च तापमान डाई हीटिंग सहित क्षेत्रों में उपकरण अपटाइम और स्वामित्व की कुल लागत पर सीधा प्रभाव पड़ता है। निर्माता वास्तविक ऑपरेटिंग वातावरण के साथ म्यान सामग्री का सावधानीपूर्वक मिलान करके यह सुनिश्चित कर सकते हैं कि उनके सुपर लंबे कार्ट्रिज हीटर साल-दर-साल विश्वसनीय और लगातार काम करते हैं। उदाहरण के लिए, वे मध्यम परिस्थितियों के लिए 304 या 316 स्टेनलेस स्टील या अत्यधिक गर्मी और संक्षारण के लिए इंकोलॉय का उपयोग कर सकते हैं। यह महंगे डाउनटाइम और रखरखाव संबंधी सिरदर्द को कम करता है।