Kaip pasirinkti tinkamą plėtimosi jungties dizainą fiksuoto vamzdžio lakšto PTFE keitiklio apvalkalui?

Stacionarus-vamzdelio PTFE šilumokaitis yra mechaniškai paprastas ir dažnai ekonomiškai patrauklus, tačiau jo konstrukcija apima pagrindinį šiluminį konfliktą. PTFE vamzdeliai stipriai plečiasi kylant temperatūrai, tačiau aplinkinis plieninis apvalkalas plečiasi labai mažai. Jei judėjimas yra ribotas, neatitikimas gali sukelti didžiulį ašinį įtampą. Tam tikra šilumokaičio dalis turi susilenkti, kad sugertų šį diferencinį išsiplėtimą. Atsakymas yra metalinė silfoninė kompensacinė jungtis, suvirinta į apvalkalą - lankstus, panašus į akordeoną- segmentą, kuris plečiasi ir susitraukia, kai PTFE vamzdžių pluoštas termiškai kvėpuoja veikimo metu.

Silfoninis mazgas yra vienintelis svarbiausias mechaninis komponentas visoje šilumokaičio sistemoje, pasirenkant bet kokį kompensacinį fiksuotą vamzdinį lakštinį PTFE šilumokaitį.

Kodėl PTFE keitikliuose reikalingos kompensacinės jungtys
Ekstremalus PTFE terminis plėtimasis
PTFE šiluminio plėtimosi koeficientas yra daug didesnis nei anglinio plieno ar nerūdijančio plieno. PTFE vamzdžiai gali kelis kartus išsiplėsti aplink juos esančią apvalkalo konstrukciją, keičiantis darbo temperatūrai.

Be lanksčios kompensavimo sistemos gali kilti didelių problemų:

Vamzdžio lakšto iškraipymai

Vamzdžio plyšimas

Per didelės ašinės jėgos

Lukšto įtrūkimas

Suvirinimo nuovargis

Nuotėkio gedimai

Kompensacinė jungtis yra kontroliuojamų judesių zona ir neleidžia susikaupti šiluminiams įtempiams šilumokaičio korpuse.

Silfonai kaip lanksti slėgio riba
Silfonai yra metaliniai šilumokaičio plaučiai, įkvepiantys ir iškvepiantys kiekvieno terminio ciklo metu, tačiau išlaikantys slėgio barjero vientisumą. Kol yra tinkamas lankstumas, PTFE vamzdžių pluoštas gali plėstis ir trauktis natūraliai, neper{1}}įtempdamas apvalkalą.

Šis pritaikomumas turi būti sukurtas sąmoningai, o ne imituojamas naudojant bendrą vamzdynų įrangą.

Pagrindiniai kompensacinių siūlių pasirinkimo projektavimo kriterijai
Visa eiga ašine kryptimi
Svarbiausias parametras nustatant kompensacinių siūlių dydį yra galimybė judėti ašine kryptimi. Silfonai turi saugiai atlaikyti bendrą numatomą šiluminį plėtimąsi dėl PTFE vamzdžių visame darbinės temperatūros diapazone.

Įprastuose projektavimo skaičiavimuose atsižvelgiama į:

Vamzdžio ilgis

PTFE šiluminio plėtimosi koeficientas

Paleidimo temperatūros skirtumai

Susitraukimas išjungus

Proceso sutrikusi situacija

Maksimali projektavimo temperatūra (MDT)

Per trumpa kelionė gali pertempti silfoną arba sukelti gedimą dėl suspaudimo nuovargio.

Kodėl mums patinka storos{0}}viensienos-silfonai
Reikalavimai atsparumui slėgiui
Stacionarių -vamzdelių PTFE šilumokaičių silfonai yra veikiami vidinio apvalkalo slėgio, tačiau taip pat gali judėti. Ploni, daugiasluoksniai silfonai, dažnai naudojami žemo slėgio vamzdynų sistemose, gali būti nepakankamai tvirti šiam tikslui.

Dėl šios priežasties dažnai pasirenkamos storos{0}}vieno sluoksnio{1}}sifonų silfonų konstrukcijos.

Privalumai:

Padidėjęs konstrukcijos stiprumas

Geresnis slėgio sulaikymas

Padidinta korozijos pašalpa

Geresnis atsparumas pažeidimams

Mažesnis jautrumas sluoksnių atsiskyrimui

Silfono mazgas yra ne tik lanksti jungtis. Tai slėginio indo sekcija, kuri vienu metu yra veikiama šilumos, slėgio ir nuovargio apkrovų.

Silfono medžiagos pasirinkimas
Kodėl 316L nerūdijantis plienas yra toks įprastas
Populiariausia šilumokaičio silfonų medžiaga yra 316 l nerūdijantis plienas, nes jis siūlo:

Atsparumas korozijai

Suvirinimo įgūdžiai

Nuovargio ypatybės

Prieinamumas:

Mechaninis lankstumas

Atsparumas atmosferinei korozijai tada yra lemiamas veiksnys, nes silfonai paprastai yra išorinėje korpuso pusėje, o ne tiesiogiai liečiasi su agresyvia proceso chemija.

Išorės korozijos pavojai
Augalų aplinka, kurioje yra dumplės, gali juos paveikti:

Rūgščių dūmai

Druska-didelė drėgmė

Nuplaukite chemines medžiagas

* Išsiliejimo procedūra

Užteršimas chloridu

Ypač chloridų pėdsakai yra labai kenksmingi, nes gali sukelti nerūdijančio plieno dumplių išorinį įtempių korozijos įtrūkimą, esant tempimo įtempimui.

Medžiagų parinkimo procese reikia atsižvelgti ir į darbo procesą, ir į aplinkos poveikį aplink šilumokaičio įrenginį.

Nuovargio trukmės ir konvoliucijos projektavimas
Konvoliucinės geometrijos vaidmuo
Konvoliucijos yra bangos, kurios susispaudžia ir tęsiasi šilumos judėjimu, kad sukurtų silfono lankstumą.

Dizainą sudaro:

Konvoliucijos skaičius

Konvoliucijos aukštis

Žingsnio forma

Sienų storis

Ašinės spyruoklės konstanta

Per mažai posūkių gali sukelti per didelį standumą, o per daug posūkių gali sumažinti slėgį ir atsparumą nuovargiui.

Šiluminio dviračio problemos
Šilumokaičiai, kurie daug kartų paleidžiami-paleidžiami, išjungiami arba periodiškai keičiami, yra pakartotinai keičiami temperatūros ciklais, dėl kurių silfono medžiaga cikliškai įtempiama.

Taikant didelį{0}}ciklą, būtinos nuovargiui atsparios silfonų konstrukcijos.

Kitos inžinerinės priemonės gali apimti:

Optimizuota konvoliucijos forma

Sumažėjusios streso koncentracijos zonos

Patobulinta suvirinimo kokybės kontrolė

Judėjimo apribojimai

Sustiprintų apykaklių sekcijos

Nuovargio gedimas paprastai atsiranda laipsniškai, atsiradus įtrūkimams ties stipriai įtemptomis konvoliucijos šaknimis.

Atitikimas EJMA ir ASME standartams
EJMA dizaino kriterijai
Kompensacinės jungtys slėginių šilumokaičių korpusuose turi būti suprojektuotos pagal Expansion Joint Manufacturers Association (EJMA) nurodytus kriterijus.

EJMA metodas teikia pasiūlymus dėl:

Streso skaičiavimas

Nuovargio analizė

Slėgio įvertinimas

Judėjimo apribojimai

Spyruoklės jėgos numatymas

Gyvenimo ciklo prognozė

ASME 26 priedas
Naudojant slėginius indus, ASME 26 priedas taip pat gali vadovautis silfono konstrukcija ir leidžiamu įtempių įvertinimu.

Numatytų projektavimo kodų naudojimas padeda užtikrinti, kad kompensacinė jungtis būtų laikoma visiškai sukonstruota slėgio dalimi, o ne priedu.

Silfonų apsauga nuo mechaninių pažeidimų
Išorinių vantų reikšmė
Išoriniai mechaniniai dumplių vingių pažeidimai dėl įrankių, pėsčiųjų judėjimo, krintančių daiktų ar priežiūros darbų gali sukelti pažeidžiamumą.

Todėl silfonų grupė turi būti su išorine apsaugine gaubte.

Dangtis apsaugo nuo:

Žala dėl smūgio

Atsitiktinė deformacija

Nuolaužų kaupimasis

Oro poveikis

Personalo kontaktas.

Fizinė apsauga yra gyvybiškai svarbi ilgalaikiam patikimumui, nes nedideli įlenkimai ar deformacijos gali labai sutrumpinti nuovargio naudojimo laiką.

Kodėl lentynų išsiplėtimo jungtys neveikia--
Individualūs inžineriniai reikalavimai
Fiksuotas{0}}vamzdelių lakštinis PTFE šilumokaitis užtikrina labai specializuotas apkrovos sąlygas:

Didelis šiluminis poslinkis

Slėgis »

Ciklinė apkrova

Korozinės aplinkos poveikis

Mechaninis kratymas

Lentynų-vamzdynų kompensacinės jungtys retai kada tinkamos eksploatuoti, nes jos nėra skirtos PTFE šilumokaičio aptarnavimo bendriems judėjimo ir slėgio reikalavimams.

Vietoj to, kiekvienas silfonas turi būti sukonstruotas taip, kad atitiktų šilumokaičio geometriją ir veikimo sąlygas.

Santrauka
Kompensacinė jungtis yra išradingai sukonstruota lanksti jungtis, kuri įveikia pagrindinę šiluminio įtempimo dilemą naudojant fiksuotą{0}}vamzdelio PTFE šilumokaitį. Silfonas saugiai kompensuoja didelį temperatūrų augimo skirtumą tarp PTFE vamzdžių ir juos supančio plieno apvalkalo ir apsaugo nuo žalingos mechaninės šilumokaičio apkrovos, išlaikant slėgio vientisumą.

Fiksuoto vamzdžio lakštinio PTFE šilumokaičio su tinkamo dydžio kompensacine jungtimi pasirinkimas priklauso nuo kruopštaus ašinio judėjimo pajėgumo, sienelės storio, konvoliucijos geometrijos, atsparumo nuovargiui, atsparumo korozijai ir EJMA arba ASME projektavimo standartų laikymosi. Tinkama išorinė apsauga ir suderinamumas su aplinka yra ne mažiau svarbūs siekiant ilgalaikio naudojimo-.

Viena iš patikimiausių mašinų šiluminės įrangos inžinerijoje dažnai yra ta, kuri skirta maloniai prisitaikyti prie savo vidinio judėjimo, o ne tam, kad būtų kietas.\\