Aukštos -temperatūrinės pramonės aplinkos, pvz., liejimo štampavimo-liejimas, metalo kalimas ir aukštos-temperatūrinis terminis apdorojimas, kelia itin griežtus šildymo įrangos veikimo reikalavimus. Kasetiniai šildytuvai, kaip įprasti vietiniai šildymo komponentai, susiduria su dideliais iššūkiais tokioje aplinkoje, o netinkamas pasirinkimas sukels greitą gedimą, dažną keitimą ir net pavojų saugai. Skirtingai nuo įprastos temperatūros aplinkos, aukštoje{5}}temperatūroje (dažniausiai virš 800 laipsnių) kasetinių šildytuvų medžiagai, struktūrai ir gamybos procesui keliami aukštesni reikalavimai. Šiame straipsnyje išsamiai analizuojami pagrindiniai kasetinių šildytuvų pasirinkimo aukštoje{8}}temperatūroje pramoninėje aplinkoje dalykai, kad pramonės naudotojai galėtų teisingai pasirinkti.
Aukštos temperatūros aplinkoje pirmiausia reikia pasirinkti šildymo vielos medžiagą. Standartinės nikelio -chromo lydinio šildymo vielos darbinės temperatūros riba yra maždaug 750 laipsnių, o ilgalaikis veikimas aukštesnėje nei šios temperatūros sukels greitą oksidaciją, lydymąsi ir perdegimą. Aukštoje -temperatūroje, viršijančioje 800 laipsnių, būtina rinktis aukštai-temperatūrai atsparų nikelio-lydinį su didesniu chromo kiekiu, pvz., Cr20Ni80 lydinį, kuris gali atlaikyti ilgalaikį-dirbimą 1000-12. Itin aukštoje temperatūroje, aukštesnėje nei 1200 laipsnių, tinkamesnis yra geležies-chromo-aliuminio lydinys, pasižymintis geresniu atsparumu aukštai{21}}temperatūrai. Šis lydinys pasižymi didesniu atsparumu oksidacijai ir aukštai{22}}temperatūros stabilumui esant itin aukštai{23}}temperatūrai, o jo tarnavimo laikas yra daug ilgesnis nei įprasto nikelio{25}}chromo lydinio. Remiantis patirtimi, tinkamai parinkus šildymo vielos medžiagas, kasetinių šildytuvų tarnavimo laikas aukštoje temperatūroje gali pailgėti daugiau nei 3 kartus.
Apvalkalo medžiaga tiesiogiai lemia kasetės šildytuvo atsparumą aukštai{0}}temperatūrai ir atsparumą korozijai. Įprastas 304 nerūdijančio plieno apvalkalas stipriai oksiduojasi ir karbonizuojasi aukštesnėje nei 800 laipsnių temperatūroje, o paviršiuje susidarys laisvas oksido sluoksnis, kuris greitai nukris ir galiausiai sukels apvalkalo perforaciją ir vidinės izoliacijos pažeidimus. Aukštoje -temperatūroje 310S aukštai -temperatūrai atsparus nerūdijantis plienas yra tinkamiausia apvalkalo medžiaga, kuri pasižymi puikiu atsparumu oksidacijai aukštoje-temperatūroje ir gali stabiliai veikti 1100 laipsnių temperatūroje. Itin aukštoje temperatūroje ir korozinėje aplinkoje labiau tinka Incoloy 800 arba 840 lydinio apvalkalas, kuris ne tik atsparus oksidacijai aukštoje{14}}temperatūroje, bet ir kai kurių cheminių dujų korozijai, užtikrinant apvalkalo vientisumą atšiaurioje aplinkoje. Apvalkalo storis taip pat yra pagrindinis veiksnys, o tinkamai pastorinus apvalkalą (padidinant 0,2-0,3 mm) galima pagerinti šildytuvo atsparumą aukštai temperatūrai ir mechaninį stiprumą, tačiau tai neturės didelės įtakos šilumos laidumui.
Magnio oksido izoliacinių miltelių kokybė ir tankinimo laipsnis yra ypač svarbūs aukštoje{0}}temperatūroje. Aukštos-temperatūros aplinka pagreitina izoliacinių medžiagų senėjimą, o žemo-grynumo magnio oksido milteliai suirs ir praras izoliacines savybes esant aukštai temperatūrai, sukeldami trumpąjį jungimą ir elektros nuotėkį. Turi būti parenkami didelio-grynumo (grynumas virš 99,5 %) lydyto magnio oksido milteliai, kurie turi gerą izoliaciją ir šilumos laidumą aukštoje temperatūroje, nėra lengvai suyra ir sensta. Tuo pačiu metu labai svarbus yra miltelių tankinimo procesas. Aukšto -slėgio vakuuminis tankinimas taikomas siekiant pašalinti visą orą šildytuvo viduje, todėl izoliaciniai milteliai sudaro tankią visumą, kuri gali neleisti milteliams atsilaisvinti aukštoje temperatūroje ir užtikrinti stabilų šilumos laidumą bei izoliacijos savybes. Dėl nepakankamo sutankinimo šildytuvo viduje atsiras oro tarpų, dėl kurių vietinis perkaitimas ir greitesnis komponentų pažeidimas aukštos temperatūros aplinkoje.
Kasetės šildytuvo sandarinimo struktūra taip pat yra pagrindinis dalykas, kurio negalima ignoruoti renkantis aukštą{0}}temperatūrą. Aukštoje-temperatūroje sandarinimo dalis lengvai pažeidžiama dėl šiluminio plėtimosi ir susitraukimo, todėl gali patekti į išorines aukštos temperatūros dujas, dulkes ir drėgmę, o tai sugadins vidinę izoliacijos konstrukciją. Įprastas silikoninis sandariklis tinka tik žemesnėje nei 250 laipsnių aplinkoje, o esant aukštai -temperatūrai, jis išsilydys ir suges. Aukštos-temperatūros kasetiniai šildytuvai turi turėti aukštai -temperatūrai atsparią keraminę sandarinimo arba metalo sandarinimo konstrukciją, kuri gali atlaikyti aukštesnę nei 1000 laipsnių temperatūrą be deformacijų ar gedimų, užtikrinant vidinės konstrukcijos sandarumą ir izoliuojančią išorines priemaišas. Gnybtų dalyje taip pat turi būti įrengta aukštai temperatūrai atspari izoliacinė įvorė, kad gnybtas neištirptų arba nesudarytų trumpojo jungimo dėl aukštos{14}}temperatūros spinduliavimo.
Galios suderinimas aukštos{0}}temperatūros aplinkoje skiriasi nuo įprastos temperatūros aplinkos. Dėl aukštos aplinkos temperatūros kasetinio šildytuvo šilumos išsklaidymo sąlygos yra prastos, o galios tankis negali būti suprojektuotas per didelis, kitaip jis perkais ir perdegs. Remiantis patirtimi, kasetinių šildytuvų galios tankis aukštos-temperatūros aplinkoje turėtų būti kontroliuojamas žemiau 8W/cm², o normalios temperatūros aplinkoje galios tankis gali siekti 10-15W/cm². Dėl per didelio galios tankio šildytuvo paviršiaus temperatūra bus daug aukštesnė nei reikiama temperatūra, pagreitins medžiagų senėjimą. Tuo pačiu reikia tiksliai apskaičiuoti reikiamą galią pagal šildymo tūrį, šilumos išsaugojimo sąlygas ir tikslinę temperatūrą bei vengti aklo didelio galingumo šildytuvų pasirinkimo.
Temperatūros reguliavimo suderinimas taip pat yra svarbi aukštos{0}temperatūros programų dalis. Aukštos-temperatūros aplinkoje kasetės šildytuvas turi būti naudojamas su didelio-tikslumo temperatūros reguliatoriumi ir termopora, kad būtų galima stebėti temperatūrą realiuoju laiku ir reguliuoti galią, išvengiant ilgalaikio-veikimo esant aukštesnei{6}}temperatūrai. K-tipo termoporos tinka žemesnei nei 1100 laipsnių temperatūrai matuoti, o S-tipo termoporos reikalingos aukštesnei temperatūrai. Temperatūros reguliatoriuje turi būti apsaugos nuo per didelės temperatūros ir galios ribojimo funkcijos, kurios automatiškai atjungtų maitinimą, kai temperatūra viršija ribą, ir apsaugo šildytuvą nuo pažeidimų.
Be to, reikia optimizuoti diegimo metodą aukštoje{0}}temperatūroje. Šildytuvas turi būti iki galo įkištas į montavimo angą, kad šildymo dalis nepatektų į aukštos-temperatūros orą, nes tai sukels vietinį perkaitimą. Montavimo anga turi būti tinkamai apdorota, kad būtų užtikrintas tvirtas prigludimas prie šildytuvo, pagerintas šilumos perdavimo efektyvumas ir sumažinta šildytuvo darbo apkrova. Venkite montuoti šildytuvą tokioje padėtyje, kurią tiesiogiai apšvitina aukštos temperatūros šilumos šaltiniai, kad sumažintumėte papildomą temperatūros apkrovą.
Apibendrinant galima pasakyti, kad renkantis kasetinius šildytuvus, tinkamus aukštai{0}}temperatūrinei pramoninei aplinkai, reikia nuodugniai apsvarstyti šildymo vielos medžiagas, apvalkalo medžiagas, izoliacinių miltelių kokybę, sandarinimo struktūrą, galios dizainą ir temperatūros valdymo suderinimą. Jei nepaisysite bet kurio iš šių punktų, sutrumpės šildytuvo tarnavimo laikas ir suges jo veikimas. Pasirinkus profesionalų aukštos-temperatūros kasetinį šildytuvą, galima ne tik užtikrinti stabilią gamybą, bet ir sumažinti keitimo bei priežiūros dažnumą, o tai yra pagrindinė veiksmingo aukštos-temperatūrinės pramonės įrangos veikimo garantija.
