400-500 °C-ko beroaren eta hutsune handiaren (≤10⁻³ Pa) eraso bikoitzen pean, ohiko zigiluak izugarri huts egiten dute: kautxua karbonatu egiten da, metala irristatu egiten da, gas-askatzeak ganberak kutsatzen ditu. Artikulu honek agerian uzten du...zergatik funtzionatzen duten material bereziak bakarrik, kostu-onura eta ingeniaritza egiak agerian utziz.
I. Zergatik diren material bereziak negoziaezinak
1. Ohiko materialen hiru hiltzaile
- Organikoak (Kautxua/Plastikoak):
327 °C-tik gora pirolizatzen bada (FFKM muga), gas-askapena igotzen da.10⁻⁵ mbar·L/s(Muga 1000 aldiz gaindituta).
- Metal arruntak (304 SS):
Marruskadura-erlaxazioa 480 °C-tan, tentsioaren atxikipena <60%.
- Grafitozko junta estandarrak:
Kontrolik gabe oxidatu! Masa galera 420 °C-tan hasten da airean.
2. Material Garaileen Ezaugarri Erabakigarriak
| Materiala | Ertz berezia | Ziurtatutako mugak |
|---|---|---|
| Metalezko hauspoak (Inconel 625) | Zero gas-isurketa, arrastatzearen aurkakoa | %95eko tentsio-atxikipena 650 °C-tan |
| Oxidazioaren aurkako grafitoa | CTE zero hurbila (∆T=500℃) | Gas-ihesketa ≤1,5×10⁻¹⁰mbar·L/s |
| Moz estalitako grafitoa | Oxigeno-hesia | 600 °Cairean (aurrerapena) |
Ikasgai mingarria304 altzairu herdoilgaitzezko zigiluak erabiltzen dituen PV estaldura planta batek isuri du10⁻³ mbar·L/s72 ordu @480°C-tan igaro ondoren, 2 milioi dolarreko obleak baztertuz.
II. Errendimenduaren banaketa
1. Metalezko Hauspo Sistemak
- Zigilu Dinamikoen ErregeaLaser bidez soldatatutako hauspoek ±5 mm-ko aldaketa termikoa konpentsatzen dute.
- Prozesu kritikoak:
Argon babestutako pultsu soldadura (HAZ<0.1mm) → Hutsean tentsioaren arintzea → Elektroleuntzea (Ra≤0.4μm).
- Kostuen Errealitatea1.200−3.000/pz (10x juntura), baina >10 urte mantentze-lanik gabe.
2. Oxidazioaren aurkako grafitozko junturak
- Zigilu Estatikoaren Balio TxapeldunaSiC gehigarriek 600 °C-ko aire-tolerantzia ahalbidetzen dute.
- Prozesu-giltzak:
Grafitozko xaflaren kalandratzea → ZrP disoluzio inpregnazioa → 1.200 °C-ko sinterizazioa.
- Kostu-abantaila80−300/pc (1/10 hauspoa), brida estatikoetarako aproposa.
III. Instalazioa eta Fabrikazioa - Egin edo Hautsi
1. Hauspoaren instalazio-aginduak
- Zehaztasun aurrekargaMomentu-tolerantzia <±5% (gehiegizko konpresioak hauspoa zapaltzen du):
Formula:
T = 0,2 × d × F(d: torlojuaren diametroa, F: diseinu-karga) - Koaxial lerrokatzea>0,05 mm/m-ko desplazamendu-murrizketen iraupena % 90ean.
- Derrigorrezkoa da labean egitea48 ordu @200 °C-tan labekatu aurretik (SEMI F47 arabera) – saltatu eta kutsatu hutsean.
2. Grafitozko junturen akatsak
- Gehiegizko konpresiorik ez%35eko konpresioak grafitoa hausten du (entzunezko "pitzadura" = haustura).
- Gainazaleko akaberaBridaren zimurtasuna Ra≤1.6μm (ispilu-akabera optimoa) – bestela isuria bikoizten da.
IV. Jabetzaren Kostu Osoaren Iraultza
| Irtenbidea | Hasierako kostua | Zerbitzu-bizitza | 10 urteko kostu osoa* |
|---|---|---|---|
| Metalezko hauspoak | 2.800 $/unitate | 10 urte baino gehiago | 2.800 dolar |
| Oxidazioaren aurkako grafitoa | 200 $/unitate | 2 urte | 1.000 dolar |
| Metalezko O-eraztun estandarra | 30 $/unitate | 3 hilabete | 12.000 dolar |
* Baldintzak: 450 °C hutsean, 8.000 ordu/urteko funtzionamendua
OndorioaBellows TCO besterik ez da%23O-eraztunen, ia zero geldialdirekin.
Ingeniaritzaren epaia
- Zigilu Dinamikoak (Errotazioa/Mugimendua):
Metalezko hauspoak bakarrik(Inconel 625/Haynes 230) – konpromisorik gabe. - Zigilu estatikoak (bridak/estalkiak):
Lehentasuna emanoxidazioarekiko erresistentea den grafitoa(kostuarekiko sentikorra), edohauspoa + soldatutako zigiluak(zero isuriko misio kritikoa).
Hemorragia-ertzeko abisuak:
- Ez probatu inoiz gomazko/plastikozko zigiluak >400 °C-tan (nahiz eta "HT" gisa saltzen diren);
- Labean gabeko hutsean dauden sistemak = tik-tak egiten duten bonbak;
- Instalazio-zehaztasunak zigiluaren bizitzaren % 90 agintzen du; lerrokatze-lanetan % 100 aurrezteak milioi bat kostatu daiteke.
Azken erantzunaZigiluaren aukeraketa ez da kostua kontuan hartzen, baizik etasistemaren biziraupena400-500 °C-ko hutsune-infernuan, material egokiek, exekuzio zehatzak eta arauen betetzeak baino ez dute lortzen kostu-errendimendu oreka fidagarria.
Argitaratze data: 2025eko uztailak 10