Koks yra PFA (perfluoralkoksi) apvalkalo šildytuvas, naudojamas palaikyti 180 laipsnių 70% sieros rūgšties tirpale esant 3 barų slėgiui, koks yra didžiausias leistinas sienelės storis, kad būtų išvengta šliaužimo per 1 metus?

PFA (perfluoralkoksi) valkšnumo plyšimo stipris yra maždaug . 2MPa 1 metus (8 760 valandų) 70 % sieros rūgštyje 180 laipsnių temperatūroje ir 3 barų slėgyje. Vamzdžiui, kurio išorinis skersmuo yra 20 mm ir vidinis slėgis 3 barai (0,3 MPa), lanko įtempis yra σ=P × D / (2 × t). Mažiausias sienelės storis, būtinas, kad įtempis būtų mažesnis nei 2 MPa, yra t=(P × D) / (2 × σ)=(0,3 × 20) / (2 × 2)=1.5 mm. Taigi, didžiausias leistinas sienelės storis nėra apribojimas; Didesnės sienos sumažina įtampą. Manau, kad klausimas turėjo būti „minimalus sienelės storis“. 1 metų eksploatavimo laikotarpiu minimalus sienelės storis yra 1,5 mm. PFA šliaužimo plyšimo mechanizmas esant 180 laipsnių Esant 180 laipsnių, PFA viršija stiklėjimo temperatūrą (160 laipsnių). Polimeras yra elastingas ir veikiant pastoviai apkrovai rodo laiko priklausomą deformaciją (šliaužimą). Valkšnumo plyšimo laikas atitinka galios dėsnį, t_r=A sigma^(-n), kur n~5 PFA. Šis vidinis slėgis sukelia lanko įtampą. Jei sienelė per plona, ​​įtempimas viršija valkšnumo plyšimo stiprumą ir vamzdis sugenda dėl išsipūtimo ir sprogimo. Kiekybinis minimalus sienelės storis 1 metų eksploatavimo metu 180 °C temperatūroje PFA atveju šie minimalūs sienelių storiai taikomi 70 % H₂SO₄ esant 180 laipsnių temperatūrai ir 3 barų vidiniam slėgiui. Vamzdžio OD (mm) Lanko įtempis prie 1,0 mm sienelės (MPa) Minimalus 1 metų tarnavimo laikas (mm) Minimalus 2 metų tarnavimo laikas (mm) 16 2.4 1.2 1.4 20 3.0 1.5 1.8 25 3.75 1.9 2.3 32 4.8 2.4 2.9 Techninė rekomendacija PFA šildytuvo 20 mm OD vamzdžiui, esant 70 % H₂SO₄, o sienelės storis ne mažesnis kaip 180 laipsnio 15 bar. mm, kad būtų garantuotas 1 metų tarnavimo laikas. Jei jums reikia ilgesnio tarnavimo laiko arba didesnio skersmens, proporcingai padidinkite sienelės storį. PFA yra ribinis 180 laipsnių kampu. Apsvarstykite PEEK arba metalinius apvalkalus. Inžinierius išvengia šliaužimo plyšimo, pasirinkdamas tinkamą sienelės storį.