| TEKIJÄ | PÄIVÄMÄÄRÄ LUOTU | VERSION | ASIAKIRJANUMERO |
|---|---|---|---|
| Tri Gerard McGranaghan | 27 maaliskuuta 2014 | V1.1 | CC11 - 00013 |
esittely
Tässä raportissa kuvataan sarja kvartsikasetteja, joissa verrattiin ruostumatonta terästä ja alumiinisia teräsheijastinmateriaaleja. Testit suoritettiin heijastimilla ja ilman heijastimia.
| Testin numero | Näytteen numero | Tyyppi | Teho (W) | puhdas | Heijastin |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 1 | StSt | 800 | värjäytyneet | Heijastin |
| 2 | 2 | StSt | 800 | puhdas | Heijastin |
| 3 | 3 | Al St | 800 | puhdas | Heijastin |
| 4 | 1 | StSt | 800 | värjäytyneet | Nro |
| 5 | 2 | StSt | 800 | puhdas | Nro |
| 6 | 3 | Al St | 800 | puhdas | Nro |
| 7 | 4 | Al St | 800 | puhdas | Nro |
Ruostumattomasta teräksestä valmistetut rungot, vaikka aluksi kiiltävät, yleensä värjäytyvät nopeasti lämpötilan mukana. Tämän värin vaikutuksen arvioimiseksi testattiin upouusi ”puhdasta” ruostumatonta terästä olevaa elementtiä lämpövuodon suhteen. Tulokset on esitetty kuvassa 1. Elementti näyttää 53.1%: n paluun 100mm: ssä, laskemalla alas 17.0%: iin 500mm: ssä. Testauksen jälkeen elementin väri oli muuttunut huomattavasti.
Uusien ”puhtaiden” elementtien säteilytehon vertaamiseksi jo värjäytyneisiin elementteihin toinen ruostumattomasta teräksestä tehty elementti liotettiin uuniin lämpötilassa 400 ° C 30 minuutin ajan. Kun elementti poistettiin, se oli koko vaalean olkioksidin väriä. Kuumennettaessa koelaitteella ympäröivien alueiden värimuutos kuitenkin jatkui nopeasti ja tuli samankaltaiseksi kuin ensimmäinen ruostumattomasta teräksestä valmistettu näyte, kuten kuvassa 2 (2) näkyy. Koetulokset 53.1%: lla ja 17.1%: lla eivät osoita mitään merkittävää eroa suorituskyvyssä kummankaan elementin välillä.
Siksi 800W-ruostumattoman teräksen elementti värjäytyy melko nopeasti uusista ja aivan uuden ja vanhemman värjäytyneen elementin säteilypäästöjen ero on vähäinen.
Kun alumiinista teräselementtiä testattiin samassa kokoonpanossa, tämä suoritti paremmin kuin kumpi tahansa ruostumattomasta teräksestä. Kuvio 1 näyttää kuinka AS-elementti palautti 54.3% 100mm ja noin 17.8% 500mm. Verrattuna ruostumattomasta teräksestä, lisääntynyt tuotanto johtuu todennäköisesti alumiinisoidun teräspinnoitteen alhaisemmasta emissiokyvystä, mikä johtaa suurempaan heijastuskykyyn ja taaksepäin suuntautuvan infrapunaenergian suunnan muuttumiseen kohteeseen, mutta myös sen vastustuskykyyn pinnan hajoamiselle korkeammalla teho (1000W). Kuvio 2 (1) esittää alumiiniteräskasetin testauksen jälkeen; tämä ei osoita pinnan heikkenemistä ja muutamaa ilmaisinta lukuun ottamatta, on lähes erotettavissa uudesta elementistä.
Seuraavaksi heijastin poistettiin ja samat elementit testattiin uudelleen. Tulokset on esitetty kuvassa 1. Kaksi ruostumattomasta teräksestä valmistettua elementtiä testattiin ilman heijastinta, ja niiden suorituskyky laski noin 3–3.5% 100 mm: n kohdalla verrattuna molempiin ”heijastinta sisältäviin” koteloihin. Tämä osoittaa, että ruostumattoman elementin runko lämpenee siinä määrin, että siinä tapahtuu värimuutoksia, ja myöhempi pinnan emissiivisyyden muutos johtaa suurempiin säteilyhäviöihin ruostumattomasta teräksestä valmistetun kasetin takaosasta. Siksi suositellaan jonkin tyyppistä lisäheijastinta käytettäessä ruostumattomasta teräksestä valmistettuja elementtejä, erityisesti suurilla tehoilla tai ympäristön lämpötiloissa, joissa kasettirungon värimuutokset ovat todennäköisempiä.
Sitä vastoin alumiiniset teräskasetit toimivat yhtä hyvin heijastimien kanssa tai ilman. Tämä nähdään kuviossa 1, jossa heijastamattomat alumiiniset teräskasetit palauttavat molemmat noin 54.7%. Heijastimella varustettu AS-kasetti palautti 54.3%, vaikka 0.4% alempi kuin ilman heijastinta, tämä on edelleen kokeellisissa muunnelmissa.
Alumiiniteräskasetti toimii paremmin kuin 4-5% paremmin kuin ruostumattomasta teräksestä valmistettu elementti ilman heijastinta.
Yhteenveto
FQE- ja PFQE-elementeissä ruostumattomasta teräksestä valmistetut rungot, jotka ovat alttiina korkeille lämpötiloille, osoittavat pinnan heikkenemistä, mikä johtaa heijastuksen heikkenemiseen ja taaksepäin suuntautuvan säteilyn lisääntymiseen, mikä vaatii riippumattoman heijastimen suorituskyvyn parantamiseksi.
Alumiinisissa teräsrunkoissa ei esiinny yhtä hajoavasti ja koska emissiokyky on jatkuvasti korkea, ne eivät vaadi heijastinta.
Huomautuksia
On tutkittava, havaitaanko ruostumattoman teräksen rungon heijastavuuden heikkeneminen myös pienemmällä tehoelimellä. Pienitehoisissa kaseteissa käyttölämpötila voi olla huomattavasti alhaisempi, joten ruostumaton teräs ei saa muodostaa oksideja ja väriä.
Oksidien muodostuminen kuitenkin riippuu lämpötilasta, siksi suljetussa uunissa korkeissa ympäristön lämpötiloissa toimiva pienitehoinen elementti voi kokea niin korkeita lämpötiloja ja myös alkaa hapettua. Uunitestien perusteella ruostumattoman teräksen hapettuminen alkaa tapahtua asteittain 150 ° C: n lämpötilasta eteenpäin, muuttuen hyvin tummaksi 550 ° C: sta.
Tietyissä ympäristöissä, joissa alumiinituotettua terästä käytetään jatkuvasti 500 ° C: n lämpötiloissa, voi tapahtua alumiinin hiutumista, mikä myös heikentää suorituskykyä. Tätä ei kuitenkaan tapahdu normaaleissa olosuhteissa. Ceramicxin tekninen raportti CCII-00014 kuvaa alumiinin kestävyyttä yksityiskohtaisemmin osoittamatta pinnan huonontumista noin 630 ° C lämpötilaan saakka.
Tietyt prosessit voivat johtaa siihen, että heijastimen pinta saastuu jälleen, mikä johtaa suorituskyvyn heikkenemiseen. Puhdas heijastin toimii optimaalisella tasolla.
Nämä ylikuumenemiskysymykset voidaan välttää seuraamalla ja säätämällä lämpötilaa huolellisesti uunissa tai itse lämpöheijastimissa.
Vastuun kieltäminen
Näitä testituloksia tulisi harkita huolellisesti ennen määrittämistä, minkä tyyppistä infrapunasäteilyä käytettäväksi prosessissa. Muiden yritysten suorittamat toistuvat testit eivät välttämättä anna samoja havaintoja. Asennusolosuhteiden saavuttamisessa on mahdollista virhe ja muuttujia, jotka voivat muuttaa tuloksia, ovat käytetyn emitterin merkki, emitterin tehokkuus, syötetty teho, etäisyys testatusta materiaalista käytettyyn emitteriin ja ympäristö . Paikat, joissa lämpötilat mitataan, voivat myös vaihdella, ja siten vaikuttaa tuloksiin.
