Металева оболонка, що оточує електричний нагрівальний елемент, служить як поверхнею теплопередачі, так і основним бар’єром проти хімічного впливу. Вибір невідповідного матеріалу для робочого середовища гарантує передчасний вихід з ладу незалежно від того, наскільки добре сконструйовані внутрішні компоненти. Розуміння компромісів між вартістю, температурними можливостями та стійкістю до корозії дає змогу приймати обґрунтовані рішення щодо специфікацій, які збалансовують ефективність та економічність.
Нержавіюча сталь 304 є основним матеріалом для загального промислового застосування. 18% вміст хрому утворює захисний оксидний шар, який протистоїть окисленню приблизно до 800 градусів на повітрі. У водному середовищі 8% вміст нікелю забезпечує розумну стійкість до помірних корозійних умов. Нержавіюча сталь 304 забезпечує оптимальний баланс продуктивності та вартості для нагрівання води, харчової промисловості та загального застосування для формування пластмас. Цей матеріал надійно зварюється, оброблюється чистою та зберігає структурну цілісність у типових промислових діапазонах температур.
Нержавіюча сталь 316L додає до складу сплаву молібден, що значно покращує стійкість до впливу хлоридів і сірчаної кислоти. Застосування, пов’язані з використанням солоної води, сольових розчинів або впливу прибережної атмосфери, виграють від цього оновлення. Позначення «L» вказує на низький вміст вуглецю, що зменшує сприйнятливість до сенсибілізації та міжкристалітної корозії під час зварювання або тривалого використання при високих -температурах. Для хімічної обробки та морських застосувань незначне збільшення вартості порівняно з нержавіючої сталлю 304 приносить дивіденди завдяки збільшенню терміну служби.
Incoloy 800 і Incoloy 840 представляють собою сплави нікель-залізо-хром, розроблені спеціально для стійкості до окислення при високих{4}}температурах. Ці матеріали зберігають структурну міцність і захисні оксидні шари при температурах, що перевищують 1000 градусів, що робить їх необхідними для печей, високо-температурного нагрівання повітря та процесів із значним термічним циклом. Більш високий вміст нікелю забезпечує кращу стійкість до науглерожування та азотування у порівнянні з нержавіючою сталлю.
Титан і титанові сплави починають діяти, коли агресивні хімічні речовини впливають навіть на сплави з -високим вмістом нікелю. Розчини хлоридів, гіпохлоритний відбілювач і деякі органічні кислоти руйнують нержавіючу сталь і оболонки Incoloy протягом декількох місяців, а титан залишається незмінним. Вартість матеріалу стає значно вищою, а зварювання потребує спеціального обладнання та техніки, але для критичних хімічних процесів титанові нагрівальні елементи забезпечують неперевершену стійкість до корозії.
Мідь і мідні сплави забезпечують виняткову теплопровідність для застосувань, де швидка теплопередача є пріоритетом. Водонагрівальні елементи в житлових і комерційних котлах часто використовують мідні оболонки для досягнення максимальної ефективності. Однак цей матеріал обмежує робочу температуру приблизно до 200 градусів і виявляється вразливим до аміаку, сполук сірки та кислотних умов. Антимікробні властивості міді забезпечують додаткові переваги в системах питної води.
Для одноголової електричної нагрівальної трубки D-типу з роздільною головкою при виборі матеріалу оболонки необхідно враховувати як зовнішнє середовище, так і внутрішній механізм розширення. Конструкція розділеної оболонки вимагає матеріалів з достатньою еластичністю, щоб витримувати повторювані цикли розширення та звуження без утомного розтріскування. Нержавіючі сталі та сплави Incoloy задовольняють цю вимогу, забезпечуючи необхідну температуру та стійкість до корозії для вимогливих промислових застосувань.
Вибір матеріалу також впливає на енергоефективність. Керамічні покриття з високим -коефіцієнтом випромінювання можуть посилити теплопередачу випромінювання та подовжити термін служби обігрівача, що є ключовою сферою досліджень і розробок у технології нагрівальних елементів.
