Yüksek sıcaklıktaki uygulamalarda sıklıkla ortaya çıkan bir soru, ilk başta iyi çalışıyor gibi görünen, ancak birkaç yüz saat sonra somunun çıkarılması imkansız hale gelen sabitlenmiş kartuş ısıtıcısıyla ilgilidir. İplikler ele geçirildi. Isıtıcı sıkışmış. Onu çıkarmanın tek yolu delmek veya kesmektir, bu da pahalı boşluğa zarar verme riskini taşır. Temel neden genellikle bağlantı elemanı malzemesi ile çalışma ortamı arasındaki uyumsuzluktur. Bağlantı elemanı için doğru malzemeyi seçmek, doğru ısıtıcıyı seçmek kadar önemlidir.
Kartuş ısıtıcıları için en yaygın bağlantı elemanı malzemesi, genellikle 304 veya 316 kalite paslanmaz çeliktir. Paslanmaz çelik, iyi bir korozyon direnci ve orta derecede yüksek sıcaklık dayanımı sunar. Yaklaşık 400 dereceye kadar iyi çalışır. Bu sıcaklığın üzerinde paslanmaz çelik yumuşamaya başlar. Somun sıkma kuvvetini kaybedip ısıtıcının kaymasına neden olabilir. Daha da önemlisi, paslanmaz çelik dişler, özellikle paslanmaz çelik bir bağlantı parçasında paslanmaz çelik somun kullanıldığında, yüksek sıcaklıklarda aşınma eğilimi gösterir. Parçalanma, dişleri birbirine kilitleyen ve sökmeyi neredeyse imkansız hale getiren ciddi bir yapışkan aşınma şeklidir.
400 derecenin üzerindeki uygulamalar için Incoloy® 800 veya Inconel® 600 gibi yüksek sıcaklık alaşımları daha iyi bir seçimdir. Bu malzemeler mekanik dayanıklılıklarını korurlar ve 700 derece veya daha yüksek sıcaklıklarda oksidasyona karşı direnç gösterirler. Ayrıca paslanmaz çeliğe göre aşınmaya daha az eğilimlidirler. Takas maliyettir. Incoloy® ve Inconel® bağlantı elemanları paslanmaz çelikten önemli ölçüde daha pahalıdır. Ancak ısıtıcının değiştirilmesinin zor olduğu veya arıza süresinin maliyetli olduğu kritik bir uygulamada ekstra masraf haklıdır.
Diğer bir malzeme seçeneği ise Monel® gibi nikel bazlı alaşımlardır. Monel bağlantı elemanları, özellikle deniz veya kimyasal ortamlarda mükemmel korozyon direnci sunar. Orta sıcaklıklarda iyi performans gösterirler ancak 400 derecenin üzerindeki sürekli kullanım için önerilmezler. Kriyojenik veya düşük sıcaklık uygulamaları için östenitik paslanmaz çelikler tokluklarını korur ve iyi bir seçimdir.
Deneyimler, bağlantı elemanlarının karıştırılmasının yaygın bir hata olduğunu göstermektedir. Incoloy® bağlantı elemanında paslanmaz çelik somun kullanılması önerilmez. İki malzeme farklı termal genleşme katsayılarına ve farklı sürtünme özelliklerine sahiptir. Yüksek sıcaklıklarda, paslanmaz çelik somun Incoloy® bağlantı parçasından daha fazla genleşerek somunun gevşemesine neden olabilir. Veya somun bağlantı parçasına zarar verebilir ve dişleri yakalayabilir. En güvenli yaklaşım, ısıtıcı bağlantısıyla aynı alaşımdan yapılmış bir bağlantı elemanı kullanmaktır.
Bazı tıbbi veya laboratuvar cihazları gibi elektriksel yalıtımın gerekli olduğu uygulamalar için metalik olmayan bağlantı elemanları gerekli olabilir. Alümina veya zirkonya gibi malzemelerden yapılmış seramik somunlar ve dişli burçlar mevcuttur. Bu seramikler çok yüksek sıcaklıklarda mukavemetlerini korurlar ve mükemmel elektrik yalıtımı sağlarlar. Ancak kırılgandırlar ve mekanik stres veya termal şok altında çatlayabilirler. Dikkatli kullanılmalı ve düşük tork değerlerine sıkılmalıdırlar.
Dikkate alınması gereken diğer bir husus ise bağlantı elemanının yüzey kaplamasıdır. Pürüzsüz, cilalı yüzey, aşınma riskini azaltır ve çıkarılmasını kolaylaştırır. Bazı üreticiler gümüş kaplama veya nikel-PTFE kompozit kaplamalar gibi sürtünme önleyici kaplamalara sahip bağlantı elemanları sunmaktadır. Bu kaplamalar, yüksek sıcaklıklarda bile iplik sıkışmasını önleyen kaygan bir tabaka sağlar. Kaplama çalışma sıcaklığına göre derecelendirilmelidir; birçok standart kaplama 300 derecenin üzerinde bozulur.
Özet olarak, bir kartuş ısıtıcısı için doğru bağlantı elemanı malzemesinin seçilmesi, malzemenin çalışma sıcaklığına, çevreye ve ısıtıcı bağlantı malzemesine uygun hale getirilmesini içerir. Paslanmaz çelik 400 dereceye kadar iyi çalışır. Daha yüksek sıcaklıklar için Incoloy® veya Inconel® gereklidir. Malzemeleri karıştırmaktan kaçının. Elektrik izolasyonu için seramik bağlantı elemanlarını düşünün. Yüksek sıcaklık uygulamalarında sürtünme önleyici kaplamalar arayın. Bağlantı elemanı sistemin küçük bir parçasıdır, ancak yanlış malzemenin seçilmesi rutin ısıtıcı değişimini büyük bir onarım işine dönüştürebilir. Bağlantı elemanı doğru olduğunda, ısıtıcı güvende kalır ve her döngüde çıkarılması kolay kalır.
