Termokupl uygulamalarında dış koruyucu kılıflar

DIŞ KORUYUCU KILIFLAR

Termokupl uygulamalarında dış koruyucu kılıflar
Satınalma Zirvesi

Elimko

Eleman tellerinin proses içinde mekanik darbeler, kimyasal veya fiziksel aşınmalara karşı belli bir ömre sahip, dayanaklı olmaları için ortam şartlarına göre çeşitli kılıflar kullanılır. Termokupl eleman telleri uçları kaynaklı ve izolatörlü bu kılıflar içine monte edilir. Genel olarak 1200 oC’ye kadar metal, 1200 oC’nin üzerinde seramik koruyucu kılıflar kullanılır. Bazı özel uygulamalarda 1200 oC’nin altında seramik kılıflar kullanıldığı gibi 1200 oC’nin biraz üstüne kadar olan uygulamalarda da özel alaşımlı metal kılıflar kullanılabilir.

METAL KILIFLAR

Metal koruyucular, kullanılacağı ortamın kimyasal aşınmalarına, mekanik darbelerine ve korozif gazlarına karşı çok çeşitli alaşımlarda üretilmektedir. Koruyucu kılıf seçiminde yukarıda sayılan özelliklerin yanı sıra sıcaklık limitleri çok önemli bir faktördür. Bu faktörler göz önüne alınarak çalışacağı ortama en uygun koruyucu kılıf seçilir. DIN standartlarında birçok proses için ortak olarak kullanılan metal kılıfların alaşım oranları aşağıda verilmiştir. Bu kodlar ve kimyasal analizler, DIN standartlarından alınmıştır.
 

TABLO 1 : Metal koruyucu kılıfların DIN standartlarına göre birleşim oranları

TABLO 2 : Metal koruyucu kılıfların gazlara karşı dayanıklılığı

Termokupl uygulamalarında en çok kullanılan metal kılıflar Tablo 2’dekiler olmasına rağmen DIN standardında olup çeşitli proseslerde uygulama alanı olan metal koruyuculara örnek verilmiştir. Alaşım oranları DIN standartlarından bulunabilir.

• C-2
• Saf Demir
• 1.4301 (304 kalite)
• 1.4541
• 1.4571 (316 kalite)
• 446
• 1.4867

Koruyucu kılıflar ortam şartlarına bağlı olarak büyük özen gösterilerek seçilmelidir. Doğru seçim direkt termokupl ömrünü etkilemektedir. Dış görünüşü ile metal olan bir koruyucu kılıf, alaşım oranlarına bağlı olarak proses içinde değişik ömre sahip olacaktır. St. 35.8 ucuz bir koruyucu kılıftır. 700 oC’ye kadar çeşitli tavlama işlemlerinde kullanılabilir. 1.4841, 1.4749 yüksek sıcaklıklara dayanıklıdır, daha pahalı özel alaşımlı borulardır. St. 35.8’in kullanılabildiği yerde 1.4841, 1.4749 kullanılması lükstür. Ancak 1.4841, 1.4749’un kullanılması gereken yerde St. 35.8’in kullanılması ekonomiklikten uzak olacaktır, yanlış seçimdir. İnconel diğer tüm metal kılıflara nazaran daha pahalıdır. 1150-1200  oC’nin biraz üzerine çıkma ihtimali olan, ancak metal kullanılması gereken yerlerde inconel maliyetli gelebilir, fakat diğerlerinden daha uzun ömürlüdür. İnconel`in kesin gerektiği yerde pahalı diye ucuz kılıfları seçmek aslında daha pahalı bir çözümdür. TABLO I’den yararlanarak koruyucu kılıfların alaşım oranlarından giderek yorum yapılırsa 1.4841 sert NiCr-Ni alaşımlı borudur inconel daha sert ve 1.4841’e nazaran pahalı bir borudur. İnconel’de Ni oranı %75, 1.4841’de %19-21 Ni vardır. İnconel`e nazaran daha ucuz olan 1.4841 performansı ile Inconel`in performansı kullanıcı tarafından denenerek saptanabilir. TABLO 2’e göre kükürt gazlarının yoğun olduğu bölgelerde 1.4749, diğerlerine nazaran daha iyi cevap vermektedir. TABLO I’de dikkat edilirse 1.4841 ve inconel içinde Ni olması 1.4749’da ise hiç Ni olmaması kükürtlü ortamlarda 1.4749’u daha şanslı kılmaktadır. Fakat 1.4749’da Ni olmadığı için bu termokupl mekanik aşınmaya diğerleri kadar dayanıklı değildir. Dolayısı ile kullanıcı bir kaç noktayı göz önüne alarak seçim yapmalıdır. Diğer bir nokta metal borunun dikişli veya dikişsiz olmasıdır. Çeşitli gazların yoğun olduğu yerlerde gazlar dikişli boruların içine sızabilir, bu durumda eleman telinin ömrü kısalabilir. KER 610 gaz geçirmez olarak dikişsiz boruların içinde de kullanılır, ancak dikişli borunun içine gaz geçirmesi ihtimali daha yüksektir. Gazlardan dolayı eleman telinin ömrü kısalıyor ise dikişli veya dikişsiz boru kullanılsa da içine KER 610 gaz geçirmez tüp yerleştirmekte yarar vardır.

SERAMİK TÜPLER
1200 oC’nin üzerine çıkılan termokupl uygulamalarında genellikle seramik tüpler kullanılır. Bu konuda en fazla kullanılan DIN standardı seramik kılıflar;

KER 530 (Poroz seramik)
KER 610 (Özel porselen)
KER 799 (Saf alümina)`dır.


KER 530 = Poroz özelliktedir yani gözenekli yapıdadır. Ani sıcaklık değişmelerinde hücre bağları arasında boşluk olduğu için genleşmeye müsaittir. Termal şoklara son derece dayanıklıdır. Gazlardan etkilenme ihtimali olan uygulamalarda poroz seramik içinde gaz geçirmez tüp kullanılır. 1600 oC’ye kadar olan ve termal şok ihtimali olan uygulamalarda tercih edilir. KER 610 ve KER 799’a nazaran ucuzdur.

KER 610 = Özel porselen olarak bilinmektedir. Hücre yapısı gözeneksizdir. Bu nedenle gaz geçirmez özelliğe sahiptir. 1500 oC’ye kadar kullanılabilir. Tek başına seramik tüplü PtRh-Pt termokupl olarak kullanılabildiği gibi metal kılıflar içerisinde gaz geçirmez tüp olarak da geniş bir kullanım alanı vardır.
Örneğin tuz banyoları ve tav ocakları uygulamalarında uygun seçilen dış metal koruyucu kılıf içine yerleştirilen KER 610 seramik kılıf, eleman telinin ömrünü uzatmaktadır. Dolayısı ile termokuplun komple ömrü “gaz geçirmez” tüpsüz olana nazaran daha uzundur. Termal şoklara orta derecede dayanıklıdır.

KER 799 = Seramik tüpler içinde en kaliteli seramik yapıya sahip olanıdır. % 99.97 oranında saf alümina ihtiva eder. Sıcaklık limiti olarak diğer tüplere nazaran daha yüksek sıcaklıklara dayanabilir. 1800 oC’ye kadar olan termokupl uygulamalarında KER 799 saf alümina tüpler kullanılır. Seramik bağları çok sıktır. Bu nedenle çok iyi gaz geçirmezlik özelliği de vardır. Seramik tüpler içinde en üst düzeyde kaliteli olmasının yanı sıra diğerlerine göre çok daha pahalıdır. Dayanıklılık - sıcaklık - gaz geçirmezlik - termal şoklar acısından en üst düzeyde bir tüptür. Geniş kullanım alanları vardır.

 

Güncelleme Tarihi: 13 Mart 2012, 19:00
YORUM EKLE

ST Endüstri Radyo

ST Endüstri Radyo

Dergiler
Partnerler