دليل الاختيار: هندسة المواصفات لسخان خرطوشة ذو درجة حرارة عالية تبلغ 650 درجة
ترك رسالة
يعد اختيار سخان خرطوشة للاستخدام عند درجة 650 مهمة هندسية مهمة، وليس مجرد جهد شراء بسيط. إذا كنت تستخدم منطق الاختيار النموذجي أو معلمات الكتالوج، فسوف تفشل بالتأكيد لأن المتطلبات الحرارية والميكانيكية والكيميائية عند درجة الحرارة هذه لا تترك مجالًا للخطأ. يمنحك هذا البرنامج التعليمي طريقة تقنية منظمة لاختيار سخان يعمل بشكل جيد ويستمر لفترة طويلة.
المرحلة الأولى: وصف التطبيق بتفصيل كبير
افتراض الأشياء يجعل الأمور أقل موثوقية. اكتب كل معلمة.
الملف الحراري:
نقطة الضبط أو درجة الحرارة المستهدفة: 650 درجة مئوية.
وضع التشغيل: واجب مستمر أو دوري (اضبط وقت الدورة ودرجة الحرارة المتأرجحة).
الوقت اللازم للتسخين: من درجة حرارة الغرفة إلى 650 درجة. يخبرنا هذا ما هي متطلبات الطاقة المؤقتة.
درجة الحرارة المحيطة بالسخان: هل هو في الفرن، في مكان يمكن أن يدور فيه الهواء بحرية، أو في مساحة صغيرة؟ هذا يغير تصنيف سلك الرصاص.
تفاصيل حول النظام والبيئة:
المادة والكتلة المضيفة (الأداة): حدد السبيكة الدقيقة (مثل أداة الفولاذ H13 أو الألومنيوم 6061) والكتلة التي يتم تسخينها. مهم لمعرفة مقدار القوة وكيفية مطابقة التوسيع.
يمكن أن يكون الغلاف الجوي عبارة عن هواء نظيف، أو غاز خامل (N2، Ar)، أو فراغ، أو غاز مؤكسد، أو غاز كربنة، أو أبخرة أكالة (HCl، H2S، الكلور). وهذا ما يقرر نوع سبيكة الغلاف التي سيتم استخدامها.
تفاصيل التثبيت: قم بتقديم رسم تخطيطي شامل لتجويف التثبيت، بما في ذلك قطره وعمقه، سواء كان أعمى أو من خلال ثقب، ومكانه بالنسبة للسطح الساخن. من فضلك أخبرنا بنوع تشطيب السطح الذي تحتاجه (على سبيل المثال، 32 μ-بوصة).
المرحلة 2: اختيار سبيكة الغلاف-مفتاح البقاء "الفولاذ المقاوم للصدأ" ليس مواصفات جيدة. من الضروري تحديد السبيكة.
السبائك غير الجيدة: 304 و321 و316L ليست جيدة لدرجة حرارة 650 درجة لفترات طويلة من الزمن. سوف تتأكسد وتصبح حساسة وتزحف بطريقة سيئة للغاية.
الحد الأدنى من السبائك القابلة للحياة: الفولاذ المقاوم للصدأ 310S (UNS S31008). لديها مستوى أساسي من مقاومة الأكسدة، ولكنها تعمل بأقصى مستوى لها مع وجود مساحة صغيرة للخطأ. حل وسط للتطبيقات التي لا تقل أهمية.
RA 330 (UNS N08330) هي السبيكة القياسية الموصى بها. تم تصنيع سبيكة النيكل-الحديد- الكروم هذه لتعمل بشكل جيد في درجات الحرارة العالية. إنه مقاوم جدًا للأكسدة، وله قوة جيدة، ويمكنه التعامل مع الكربنة والنيترة حتى 1150 درجة. إنه يمنح معظم الاستخدامات الصناعية عند درجة حرارة 650 درجة الأمان الإضافي والعمر الطويل الذي تحتاجه.
إن Incoloy 800H/HT (UNS N08810/11) عبارة عن سبيكة{3}عالية الجودة يمكن استخدامها بعدة طرق مختلفة. للقيام بأصعب المهام، مثل التغيرات الشديدة في درجات الحرارة، أو الأحمال الميكانيكية الثقيلة، أو الكميات الصغيرة من المواد المسببة للتآكل. لديها قوة تمزق زحف أفضل ومقاومة التعب الحراري.
في الحالات التي تحتوي على الكلور أو الكبريت المعروف، قد تكون هناك حاجة إلى Inconel 600/601 أو غيرها من السبائك المتخصصة.
مخرجات المواصفات: "يجب أن تكون مادة الغلاف RA 330 (UNS N08330). وستكون هناك شهادة للمادة.
الخطوة 3: قم بحساب كثافة الطاقة والواط
يعد التحميل الزائد على المدفأة هو السبب الأكثر شيوعًا لتعطله.
يمكنك العثور على طاقة-الحالة الثابتة (Q_ss) من خلال معرفة مقدار الحرارة التي تفقدها الأداة عند درجة 650 درجة من خلال الإشعاع والحمل الحراري والتوصيل. عادة ما يكون هذا هو الحمل الأكبر.
للعثور على الطاقة المؤقتة للحرارة -(Q_trans)، استخدم هذه الصيغة: الطاقة=(كتلة الأداة) x (الحرارة النوعية) x (ΔT من البيئة المحيطة إلى 650 درجة ). للعثور على متوسط الطاقة، اقسم على الوقت الذي يستغرقه التسخين.
للعثور على إجمالي طاقة السخان (Q_total)، أضف الحد الأقصى لـ Q_ss وQ_trans ثم أضف 20% للسلامة. عامل الأمان هو لتغيرات الجهد والتقادم، وليس لإصلاح التصميم السيئ.
اختر قطرًا قياسيًا يناسب التجويف ثم اكتشف مساحة السطح التي تحتاجها. A=π * D * L_heated. الطول المسخن (L_heated) هو الرقم الأكثر أهمية بالنسبة لك.
للعثور على كثافة واط السطح (WD)، استخدم الصيغة WD=Q_total / A.
استخدم قيد كثافة الواط: بالنسبة للغلاف الذي يبلغ 650 درجة، فإن أعلى كثافة واط مسموح بها تكون منخفضة نوعًا ما. بالنسبة للصلب، يكون الهدف الآمن أقل من 15-20 واط/بوصة² (2.3-3.1 واط/سم²)؛ بالنسبة للموصلات السيئة، ينبغي أن يكون أقل. أنت بحاجة إلى زيادة الطول الساخن (L_hated) لجعل مساحة السطح أكبر إذا كان WD المحسوب أعلى من هذا. هذا ليس للمناقشة.
مخرجات المواصفات: "يجب تصنيف السخان بـ X Watts عند Y Volts." يجب ألا تزيد كثافة واط السطح عن ZW/in². للحصول على مساحة السطح الصحيحة، يجب أن يكون الطول الساخن L مم.
الخطوة 4: ضبط التكوين الميكانيكي والتفاوتات
الدقة تتأكد من تحرك الحرارة.
القطر والتسامح: أعط OD والتسامح الاسمي، مثل 12.7 مم +0.00/-0.02 مم. يجب قطع التجويف ليناسب الضغط أو الانتقال، مثل H7/p6.
الطول المسخن والمنطقة الباردة: احرص على إعطاء الطول المسخن الدقيق وطول "المنطقة الباردة" غير المدفأة المطلوبة بحيث تبقى الأختام والأطراف خارج التجويف الساخن.
تكوين الرصاص: للحصول على الموثوقية، اجعل الكبل المعدني- المعزول (MI) هو الكبل الافتراضي. حدد طول الرصاص وزاوية الخروج (مستقيمة أو 90 درجة) والعزل/الحماية (مثل الضفيرة الزائدة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ).
المرحلة الخامسة: متطلبات البناء والجودة
يتم تعريف الجودة بالأشياء التي لا يمكن رؤيتها.
"يجب أن يتم ضغط عزل MgO بشكل متوازن (CIP/HIP) إلى أقصى كثافة."
الختم المحكم: "يجب أن يحتوي السخان على ختم محكم مصنوع من السيراميك إلى المعدن أو من الزجاج إلى المعدن. والأختام المصنوعة من الإيبوكسي أو السيليكون ليست مقبولة.
المستشعر المتكامل: "يجب أن يشتمل المدفأة على -مزدوجة حرارية مؤرضة ومعزولة من النوع K (أو N) عند الطرف أو المنتصف لتحقيق وظيفة الحد الأقصى - للسلامة."
Electrical Testing: "Every unit will be tested 100% and given a report that shows the Hi-Pot test (XXXX VAC), the insulation resistance (>XXXX MΩ عند 500 فولت تيار مستمر)، والتحقق من مقاومة البرد."
المرحلة 6: متطلبات التثبيت والتحكم
يجب أن يعمل السخان مع النظام.
التثبيت: وضح أنه يجب استخدام-معجون واجهة حراري عالي الحرارة وأنه يجب أن تكون هناك فجوة تمدد محوري في الفتحات المسدودة (محسوبة ومشار إليها).
التحكم: يتطلب استخدام وحدة تحكم PID مع تعديل طاقة الطور -Angle SCR ووحدة تحكم منفصلة متصلة بحد الأمان.
في الختام، المواصفات كمخرج
ينتهي إجراء الاختيار لسخان خرطوشة 650 درجة بوثيقة مواصفات مفصلة تعتمد على الأداء- ويتم إرسالها إلى البائعين المحتملين. تغير هذه الطريقة الديناميكية من تصفح الكتالوجات إلى طلب تقدير لجزء مخصص-يتناسب مع الاحتياجات الفنية المحددة.
أهم شيء يمكنك القيام به لتجنب التوقف عن العمل، وحماية أدوات رأس المال الخاص بك، والحفاظ على استقرار العملية هو البدء في العمل في وقت مبكر. دائمًا ما يكون سعر السخان المخصص المحدد بشكل صحيح أقل من سعر العنصر القياسي الذي لا يعمل كما ينبغي. في حالة التسخين بدرجة حرارة عالية-، لا يمكنك مجرد البحث في الكتالوج للعثور على الموثوقية؛ انها بنيت في المواصفات.
