توضیح
معمولاً مبدلهای کاربید سیلیسیوم (SiC) (که به عنوان لولههای مبادله حرارتی نیز شناخته میشوند) همراه با لولههای تابشی خارجی کاربید سیلیسیوم (SiC) و لولههای تابشی داخلی (که به عنوان لولههای شعله نیز شناخته میشوند) کار میکنند.
مبدلها میتوانند در سیستمهای مشعل کامل برای کاربردهای گرمایش مستقیم و غیرمستقیم ادغام شوند. آنها میتوانند در هر نوع و اندازهای از لولههای تابشی نصب شوند. مبدلها انرژی را بازیابی میکنند و این مبدلهای سرامیکی سنتی در سیستمهای پیشرفتهتر تا 75٪ بازدهی را فراهم میکنند.
گرمایش غیرمستقیم سنتی عمدتاً از فلز یا آلیاژهای آن به عنوان لوله گرمایشی تابشی در سیستم گرمایشی استفاده میکند، اما تاکنون حد بالای دمای کارکرد اکثر لولههای تابشی فلزی تنها ۱۰۰۰ ℃ است و نمیتواند نیازهای بیشتری را در فرآیندهایی با دمای گرمایش بالاتر برآورده کند. مشکل اصلی در حال حاضر در قابلیت اطمینان استفاده طولانیمدت در دماهای بالاتر و محیطهای پیچیدهتر وجود دارد. مبدلهای حرارتی کربید سیلیسیم واکنشی (RBSiC/SiSiC) میتوانند بهطور پایدار و طولانیمدت در دمای بالای ۱۳۸۰ ℃ در محیطهای خورنده مختلف مورد استفاده قرار گیرند.
مشخصات
برگه دادههای فنی KCE® SiSiC/RBSiC
پارامترهای فنی | واحد | ارزش |
درصد کاربید سیلیسیم | % | 85 |
درصد سیلیسیم آزاد | % | 15 |
چگالی تودهای در 20°C | گرم بر سانتیمتر مکعب | ≥3.02 |
تخلخل باز | درصد حجمی | 0 |
سختی HK | کیلوگرم/میلیمتر مربع | 2600 |
استحکام خمشی 20°C | مگاپاسکال | 250 |
استحکام خمشی 1200°C | مگاپاسکال | 280 |
20 – 1000°C (ضریب انبساط حرارتی) | 10–6 K–1 | 4.5 |
هادی حرارتی 1000°C | وات/متر.کلوین | 45 |
استاتیک 20°C (مدولار الاستیسیته) | گیگاپاسکال | 330 |
دمای کاری | درجه سانتی گراد | 1300 |
حداکثر دمای کاری (هوا) | درجه سانتی گراد | 1380 |
کاربردها
مبدلهای حرارتی کربید سیلیسیم واکنشی (SiSiC) کاربردهای مهمی در زمینه عملیات حرارتی دمای بالا دارند، گرمایش غیرمستقیم گاز روش مهمی در سینتر کردن، ذوب کردن، عملیات حرارتی مواد فلزی و صنایع شیشه و پتروشیمی است.
مزایا
مبدلهای حرارتی کاربید سیلیسیم تفجوشی شده با واکنش (RBSiC/SiSiC) را میتوان به عنوان پیشگرمکنهای دمای بالا و عناصر گرمایشی بکار برد که قادر به تحمل محیطهایی با دمای بالاتر از 1300 ℃ هستند. در همین حال، این مبدلها دارای استحکام مکانیکی عالی و هدایت حرارتی بالا میباشند که میتوانند بهطور قابل توجهی بازده تجهیزات عملیات حرارتی را افزایش دهند. با استفاده از هدایت حرارتی بالای آن (5 برابر فولاد ضدزنگ)، لولههای تابشی، لولههای شعله و غیره که از سرامیک کاربید سیلیسیم ساخته شدهاند، در صنایع عملیات حرارتی به انتقال حرارت کارآمد منجر میشوند.
در مقایسه با گرمایش احتراق مستقیم، گرمایش غیرمستقیم گازی میتواند بازده حرارتی را به میزان زیادی افزایش دهد و انتشار گازهای مضر مانند NO را کاهش دهد. در عین حال، پایداری دما را بهبود میبخشد و کنترل بر محیط داخلی کوره را تضمین میکند؛ همچنین در بسیاری از فرآیندهای گرمایش صنعتی، نیاز به جداسازی قطعه کار از محیط احتراق وجود دارد. همه این موارد نیازمند گرمایش تابشی غیرمستقیم هستند.