Jaki gatunek stali na komorę spalania nagrzewnicy powietrza?

Proszę poradzić jaki gatunek stali oraz grubość użyć do wykonania komory spalania nagrzewnicy powietrza. Paliwo ekogroszek (palnik retortowy) 500kW, temp. -około 900 stopni, komora chłodzona powietrzem?

Dla zastosowań wysokotemperaturowych, podczas doboru stali decydującym czynnikiem jest odporność na utlenianie stali nierdzewnych. Pod tym względem kluczową rolę odgrywa stężenie chromu, którego wzrost polepsza odporność na utlenianie w wysokiej temperaturze. Do klasycznych gatunków stali nierdzewnych, które zapewniają dobrą odporność na utlenienia należą stale ferrytyczne typu 1.4016 (AISI 430) oraz austenityczne 1.4301 (AISI 304), 1.4401 (AISI 316) oraz 1.4541 (AISI 321). Inną grupę stanowią specjalnie zaprojektowane do pracy w wysokiej temperaturze stale żaroodporne, które zawierają wyższe stężenie chromu, na poziomie 20-25%, gdzie najczęściej stosowane są gatunki 1.4828, 1.4845 (AISI 310), 1.4835 (253MA).

Stosując klasyczne ferrytyczne stale nierdzewne w wysokiej temperaturze należy unikać niebezpiecznego zakresu temperatury eksploatacji 370-540°C, w którym stale ferrytyczne wykazują wzrost kruchości. Eksploatacja poza tym zakresem, w wyższej temperaturze nie wpływa negatywnie na własności stali ferrytycznych, które właśnie zaleca się do pracy powyżej tej temperatury. Klasyczne austenityczne stale nierdzewne 1.4541 (AISI 321), 1.4401 (AISI 316) lub 1.4301 (AISI 304) są z kolei zalecane dla niższych temperatur eksploatacji do temperatury, około 870°C, która stanowi maksymalnie zalecaną temperaturę eksploatacji w powietrzu.

Komory spalania olejowych lub gazowych nagrzewnic powietrza wytwarza się ze różnych gatunków stali nierdzewnych. Występują konstrukcje, gdzie komora spalania wykonana jest ze stali nierdzewnej ferrytycznej typu 1.4016 (typu AISI 430), gdzie sam wymiennik ciepła, wyposażony w zespół płomieniówek jest zbudowany z austenitycznej stali nierdzewnej typu 1.4301 (AISI 304) [1]. Podobnie projektuje się nagrzewnice gazowe, gdzie elementy wymiennika ciepła wytwarza się ze stali nierdzewnej ferrytycznej 1.4512 (AISI 409), a palniki ze stali nierdzewnej austenitycznej 1.4541 (AISI 321) [2].

Dla konstrukcji komór spalania, gdzie stosuje się paliwa stałe takie jak pellet, eko-groszek i inne tanie paliwa takie jak drewno, trociny, wióry, zrębki, słoma, węgiel, miał w zamian za stale nierdzewne częściej stosuje się stale kotłowe typu P265 GH, które są odporne na produkty spalania paliw stałych (związki siarki i węgla powodujące korozje i nawęglenie stali nierdzewnych). W takich konstrukcjach blacha wymiennika ma zwykle grubość w zakresie 6,0 – 10 mm [3]. W konstrukcjach kotłów i tym samym nagrzewnic powietrza opalanych drewnem na elementy prasujące w wysokiej temperaturze można stosować stale nierdzewne żaroodporne, które w takich warunkach są trwalsze od zwykłych stali kotłowych, lecz ich cena jest dużo wyższa, przez co ich zastosowanie musi być odpowiednio uzasadnione. Płaszcze wodne z żaroodpornej stali nierdzewnej z powodzeniem stosuje się także w wkładach kominowych z płaszczem wodnym.

 

Literatura

[1]. ISYS AUTOMATION Ltd., Stacjonarna Nagrzewnica Powietrza typu PK N parametry techniczne urządzeń, www.isysautomation.pl

[2]. Mark Polska Sp. z o.o., Nagrzewnica gazowa GC, www.markpolska.pl

[3]. Weber Heiztechnik Sp. z o.o, Nagrzewnice na paliwa stałe, www.weberht.pl