Ekspansyon diferans lan ki kreye estrès fèy tib
Yon etablisman pwosesis chimik opere yon koki PTFE-ak-echanjeur chalè tib ak yon pake tib 1.5 m. Se likid pwosesis la chofe soti nan 25 degre a 90 degre, ak likid la sèvis se vapè nan 120 degre. Pake tib la fiks nan tou de bout nan fèy tib ki boulonnen nan koki a.
Tib PTFE yo elaji pa apeprè 12 × 10⁻⁵ / degre. Pou yon ogmantasyon tanperati 65 degre, ekspansyon gratis yon tib 1.5 m se apeprè 11.7 mm. Koki an asye kabòn ogmante pa apeprè 1.2 × 10⁻⁵ / degre, ki pou menm ogmantasyon tanperati a se apeprè 1.2 mm. Ekspansyon diferans ant tib yo ak koki a se apeprè 10.5 mm.
Si pake tib la fiks nan tou de bout, ekspansyon diferans sa a se contrainte. Tib yo fòse yo konprese, ak fèy tib yo fòse yo pliye. Estrès konpresiv nan tib yo ak estrès koube nan fèy tib yo ka depase fòs PTFE a, patikilyèman nan tib -a-tib fèy jwenti kote konsantrasyon estrès la pi wo.
Estrès la ki devlope san yon alokasyon
Estrès konpresiv nan yon tib contrainte bay σ=E × × ΔT, kote E se modil elastisite, se koyefisyan ekspansyon tèmik, ak ΔT se chanjman tanperati a. Pou PTFE nan 90 degre, modil la se apeprè 300 MPa, koyefisyan ekspansyon an se 12 × 10⁻⁵ / degre, ak chanjman tanperati a se 65 degre. Estrès konpresiv la se apeprè 23.4 MPa.
Fòs rupture PTFE nan 90 degre se apeprè 12-15 MPa. Estrès konpresiv la nan 23.4 MPa depase fòs rupture, ki vle di tib la ta boukle oswa jwenti fèy tib la ta echwe.
Estrès koube nan fèy tib la depann de epesè fèy tib la ak grandè ekspansyon diferans lan. Pou yon fèy tib 20 mm ak yon ekspansyon diferans 10.5 mm, estrès koube a ka depase 20 MPa, ki se pi wo a estrès admisib pou PTFE nan tanperati ki wo.
Opsyon alokasyon pou ekspansyon tèmik yo
Plizyè opsyon konsepsyon bay alokasyon pou ekspansyon tèmik ki anpeche estrès fèy tib la.
Fèy tib k ap flote.Yon fèy tib pèmèt yo deplase lib ak ekspansyon tib la, pandan y ap lòt la fiks nan koki a. Se fèy tib k ap flote a sele ak yon souf fleksib oswa yon sele glisman ki akomode mouvman an san yo pa koule. Konsepsyon k ap flote a elimine kontrent axial sou tib yo epi redwi estrès fèy tib la pa 70-80%.
Ekspansyon jwenti nan koki a.Yon jwenti ekspansyon bèl ki enstale nan koki silendrik la pèmèt koki a elaji ak kontra poukont tib yo. Jwenti ekspansyon an absòbe mouvman diferans lan epi redwi estrès nan fèy tib yo ak koneksyon bouch yo.
U-pakèt tib.Tib yo koube nan yon fòm U-, epi tou de bout yo konekte ak yon sèl fèy tib. U-koube a pèmèt tib yo elaji ak kontra san yo pa enpoze estrès sou fèy tib la. Konsepsyon tib U-elimine estrès ekspansyon diferans lan men li mande yon dyamèt koki pi gwo pou menm sifas la.
Sipò pou glisman.Pake tib la sipòte pa glisman sipò ki pèmèt mouvman axial pandan y ap bay sipò radial. Sipò yo glisman akomode ekspansyon diferans lan san yo pa enpoze estrès sou fèy tib la.
Tib fleksib-a-tib fèy tib.Tib-a-tib fèy yo fèt ak yon tranzisyon fleksib ki akomode mouvman diferans ant tib la ak fèy la. Jwenti a fleksib diminye konsantrasyon estrès la epi li pèmèt tib la elaji san yo pa fann jwenti a.
Konpare opsyon alokasyon pou ekspansyon tèmik
Tablo ki anba la a rezime rediksyon estrès la ak pri pou diferan opsyon alokasyon pou ekspansyon tèmik nan yon echanjeur chalè PTFE ak yon pake tib 1.5 m ak yon ogmantasyon tanperati 65 degre.
| Opsyon Alokasyon | Rediksyon estrès | Kapital Pri Prim | Kondisyon pou antretyen | Espere Lavi Fèy Tib |
|---|---|---|---|---|
| Pa gen alokasyon (fiks-fiks) | 0% | Debaz | Reparasyon souvan | 2-4 ane |
| Sipò pou glisman | 20–30% | +5% | Sipòte enspeksyon | 4-6 ane |
| Jwenti fleksib | 30–40% | +10% | Enspeksyon jwenti | 5-8 ane |
| Ekspansyon jwenti nan koki | 50–60% | +20% | Bellows enspeksyon | 8-12 ane |
| Fèy tib k ap flote | 70–80% | +25% | Enspeksyon sele | 10-15 ane |
| U-pakèt tib | 90–95% | +30% | Enspeksyon tib | 15-20 ane |
| Fèy tib k ap flote ak jwenti ekspansyon | 95%+ | +40% | Enspeksyon anyèl | 15-20 ane |
Rediksyon estrès la parapò ak konfigirasyon fiks-fiks la. Prim pri kapital la se ogmantasyon pousantaj sou konfigirasyon debaz la. Lavi a espere fèy tib sipoze enstalasyon ak antretyen apwopriye.
Kalkil alokasyon pou ekspansyon tèmik la
Se alokasyon an ekspansyon tèmik kalkile nan ekspansyon diferans ki genyen ant tib yo ak koki a. Kalkil la kontinye jan sa a.
Ekspansyon gratis tib yo se ΔL_tube= _tib × L × ΔT_tib. Ekspansyon lib koki a se ΔL_shell= _shell × L × ΔT_shell. Ekspansyon diferans lan se ΔL_diff=ΔL_tube − ΔL_shell.
Pou egzanp, ΔL_tib=12 × 10⁻⁵ × 1,500 × 65=11.7 mm, ak ΔL_shell=1.2 × 10⁻⁵ × 1,500 × 65=1.2 mm. Ekspansyon diferans lan se 10.5 mm.
Alokasyon an dwe akomode ekspansyon diferans lan ak yon maj pou ensètitid nan tanperati a ak koyefisyan ekspansyon yo. Yon maj nan 20-30% anjeneral aplike, ki bay yon alokasyon nan 12.6-13.7 mm.
Se alokasyon an ki ofri pa vwayaj la fèy tib k ap flote, konjesyon serebral jwenti ekspansyon an, oswa fleksibilite U-pliye. Yo dwe espesifye alokasyon an nan dokiman akizisyon yo epi verifye nan enstalasyon an.
Efè Tanperati a sou Alokasyon an
Alokasyon pou ekspansyon tèmik depann sou seri tanperati a nan operasyon an. Yon pi gwo ranje tanperati mande pou yon pi gwo alokasyon.
Pou yon echanjeur chalè opere soti nan 25 degre a 90 degre, ranje tanperati a se 65 degre, ak alokasyon an se 10.5 mm. Pou yon echanjeur chalè opere soti nan 25 degre a 150 degre, ranje tanperati a se 125 degre, ak alokasyon an se 20.2 mm. Pou yon echanjeur chalè opere soti nan 25 degre a 200 degre, ranje tanperati a se 175 degre, ak alokasyon an se 28.3 mm.
Alokasyon an ogmante lineyè ak ranje tanperati a. Konsepsyon echanjeur chalè a dwe akomode pi gwo ranje tanperati ki espere nan sèvis la, ki gen ladan demaraj, fèmen, ak kondisyon fache pwosesis.
Karakteristik konsepsyon ki diminye alokasyon ki nesesè yo
Plizyè karakteristik konsepsyon diminye alokasyon pou ekspansyon tèmik ki nesesè yo.
Pakèt tib ki pi kout.Yon pake tib ki pi kout gen yon ekspansyon absoli ki pi piti pou menm chanjman tanperati a. Yon pake 1.0 m elaji 7.8 mm olye pou yo 11.7 mm pou yon ogmantasyon tanperati 65 degre.
Pi ba tanperati opere.Yon tanperati opere pi ba diminye chanjman tanperati a ak ekspansyon an. Yon echanjeur chalè opere nan 70 degre olye pou yo 90 degre gen yon kondisyon ki pi piti alokasyon.
Pi wo ekspansyon koyefisyan materyèl koki.Yon materyèl koki ak yon koyefisyan ekspansyon ki pi wo diminye ekspansyon diferans lan. Yon koki asye pur elaji plis pase yon koki asye kabòn, ki diminye diferans lan.
Pi ba ekspansyon koyefisyan tib materyèl.Yon materyèl tib ki gen yon koyefisyan ekspansyon pi ba diminye ekspansyon diferans lan. Konpoze PTFE plen gen koyefisyan ekspansyon yon ti kras pi ba pase PTFE jenn fi.
Pakèt tib segmenté.Divize pake tib la an segman ak sipò entèmedyè diminye longè efikas la ak ekspansyon an. Pakèt segmenté a mande yon alokasyon ki pi piti.
Paramèt spesifikasyon pou alokasyon ekspansyon tèmik
Enjenyè ekipman ki espesifye yon echanjeur chalè PTFE ta dwe konfime paramèt sa yo ak founisè a.
Ranje tanperati.Espesifye tanperati opere maksimòm ak minimòm ak pwofil tanperati a espere.
Longè tib.Espesifye longè pake tib la.
Materyèl tib.Espesifye materyèl tib la ak koyefisyan ekspansyon tèmik la.
Shell materyèl.Espesifye materyèl koki a ak koyefisyan ekspansyon tèmik la.
Ekspansyon diferans.Espesifye ekspansyon diferans ki baze sou tib ak materyèl koki yo ak seri tanperati a.
Marge alokasyon.Espesifye maj alokasyon an. Yon maj nan 20-30% rekòmande.
Alokasyon opsyon.Espesifye opsyon alokasyon an ki baze sou rediksyon estrès ki nesesè yo ak pri a.
Verifikasyon.Espesifye metòd pou verifye alokasyon an nan enstalasyon, tankou yon chèk dimansyon oswa yon tès mouvman.
Matche alokasyon pou ekspansyon tèmik ak kondisyon sèvis yo
Alokasyon pou ekspansyon tèmik anpeche estrès fèy tib ki lakòz fann, flit jwenti, ak echèk twò bonè nan echanjeur chalè PTFE. Alokasyon an kalkile nan ekspansyon diferans ki genyen ant tib yo ak koki a, ak yon maj pou ensètitid. Alokasyon an bay yon fèy tib k ap flote, yon jwenti ekspansyon nan koki a, yon pake tib U-, oswa yon konbinezon de karakteristik sa yo.
Yo ta dwe chwazi opsyon alokasyon an ki baze sou ranje tanperati a, longè tib la ak rediksyon estrès ki nesesè yo. Yon fèy tib k ap flote bay 70-80% rediksyon estrès nan yon prim pri 25%. Pakèt AU-tib bay 90–95% rediksyon estrès ak yon prim pri 30%.
Pou enstalasyon pwosesis chimik ki evalye opsyon echanjeur chalè PTFE, yo ta dwe espesifye alokasyon pou ekspansyon tèmik nan dokiman akizisyon yo epi verifye nan enstalasyon an. Konfigirasyon default manifakti a bay pa gendwa gen yon alokasyon adekwat, ak estrès fèy tib ki kapab lakòz echèk twò bonè.
Enjenyè ekipman ak espesyalis akizisyon evalye espesifikasyon echanjeur chalè PTFE pou sèvis ak chanjman tanperati enpòtan yo ka mande yon revizyon konsepsyon ki kouvri ranje tanperati, longè tib, materyèl tib, materyèl koki, ekspansyon diferans, ak opsyon alokasyon pou konfime inite a matche ak kondisyon aktyèl sèvis yo ak kondisyon ekspansyon tèmik nan etablisman an.
