Hvernig á að velja rétta rörveggþykkt fyrir PTFE skipti í hátæmiþjónustu?

PTFE skel og rörþétti er notaður til að endurheimta dýrmætan leysi undir djúpu lofttæmi til að lækka suðumark hans. Skeljahliðin er nánast í lofttæmi. Þunnu og sveigjanlegu PTFE-rörin bera ekki aðeins kælivatnið heldur standast einnig þrýstikraftur ytra andrúmsloftsins sem þrýstir inn á við. Venjulegt þunnt -veggað rör, alveg viðeigandi fyrir jákvæðan þrýsting, getur skyndilega fallið flatt eins og drykkjarstrá, stöðvað flæðið og eyðilagt hitauppstreymi. Þykkt slöngunnar fyrir lofttæmisþjónustu er ekki hönnuð til að innihalda þrýsting heldur til að koma í veg fyrir hörmulegt hrun. Val á rétta rörveggþykkt fyrir PTFE skiptitæmisþjónustu fer eftir skilningi á eðlisfræði sveiflukennslu, hitauppstreymi-og stuðningslausnum.

Eðlisfræði hrunsins undir ytri þrýstingi
Hvernig tómarúm eyðileggur rör
Þegar önnur hlið varmaskiptis er tæmd (td í 10 mbar abs eða minna) virkar ytri loftþrýstingurinn (um 1 bar eða 14,7 psi) jafnt utan á hverri slöngu. Inni í rörinu getur verið við loftþrýsting eða kannski aðeins hærri. Þetta utanaðkomandi álag veldur þrýstiálagi í hring í vegg rörsins. Þunnt -veggað sveigjanlegt PTFE rör (með tiltölulega lágan teygjustuðul sem er um það bil 0,5 GPa samanborið við 200 GPa fyrir stál) myndi beygjast og falla saman í sporöskjulaga eða fletja lögun með þrýstingi sem er mun lægri en flæðispenna efnisins. Hooverinn er ósýnileg risastór hönd sem kreistir á rörið. Það eina sem kemur í veg fyrir að það kremist er þykkt veggsins.

Stuðningur við slöngurnar: Hlutverk The Baffle Spacing
Óstudd lengd túpunnar á milli skífa eða slöngulaga hefur mikil áhrif á hrunþol. Rör sem er studd með 200 mm millibili mun standa mun betur fyrir ytri þrýstingi en hólkur sem er studdur með 500 mm millibili. Fyrir mikla lofttæmisþjónustu er bil milli skjálfta oft lækkað í 100–150 mm. Nánari skífur leiða til meiri ókyrrðar í skel-hliðar og betri hitaflutnings, til að jafna upp varmakostnað þykkari veggsins. Hins vegar, að fjölga skúffum, eykur þrýstingsfallið á skelhliðinni og gæti krafist stærri skelþvermáls til að halda flæðisvæðinu.

Að auki ætti hönnunin að gera ráð fyrir lofttæmi á rörhliðinni og jákvæðum þrýstingi á skelhliðinni. Í fljótandi haus eða U-túpubyggingu er hægt að tæma hvora hliðina og rörveggurinn verður að vera nógu sterkur til að koma í veg fyrir að það falli frá hliðinni undir lofttæmi. Við þessar aðstæður er þykkari veggurinn valinn og skiptibúnaðurinn er almennt hannaður sem „fullt lofttæmi“ á báðum hliðum.

Hagnýtar leiðbeiningar um val
Skref fyrir skref ferli
Skilgreindu stig loftræstingar: Gefðu upp algeran þrýsting á lágu hliðinni (þ.e. . 10 mbar, 50 mbar). Versta ástandið er fullt lofttæmi (0 millibar algert) og krefst sterkustu hönnunar.

• Veldu rörstærðir : Veldu ytra þvermál (OD) sem er málamiðlun milli hitaflutnings, fouls og vélræns styrks. Venjulegar stærðir eru 6 mm eða 8 mm OD fyrir hoover þjónustu. Stærri þvermál (10 mm og upp) eru ekki framkvæmanleg.

Notaðu hrunþrýstingsgögn framleiðanda eða FEA til að áætla nauðsynlega veggþykkt 6 mm OD er ​​varkár upphafspunktur, 0,8 mm þykkt við stofuhita . 1.0-1.2 mm gæti verið nauðsynleg fyrir hærra hitastig eða stærri OD.

Stillt bil á milli: Spann óstudd ekki meira en 150 mm. Fyrir langar rör (meira en 2 m) eru notaðar auka millistoðir eða bindi-stangir með millistykki.

Metið hitauppstreymi: Reiknaðu U-gildi með valinni veggþykkt Ef U-gildið er of lágt (td minna en 200 W/m2K) skaltu hugsa um að hækka rörfjölda eða lengd eða samþykkja stærri skipti.

Staðfestu með framleiðanda: Sannaðir söluaðilar PTFE skipta hafa reynslusögur um hrun fyrir rörmál þeirra. Skrifleg ábyrgð er krafist fyrir því að búnaðurinn virki án þess að hrynja við tilgreind lofttæmi og hitastig.

Dæmi um forskrift PTFE rör ytra þvermál 6 mm. Veggþykkt: 1,0 mm + / -0,05 mm Efni slöngunnar: virgin PTFE. Hámarks óstudd span 120 mm Hönnunarþrýstingur skeljar: algjört lofttæmi (0 mbar abs). Hönnunarþrýstingur á slönguhlið: 3 bar g. Hámarks vinnuhiti: 90'C. Tómarúmið á hlið skiptiskeljarins ætti að vera 10 mbar algert með rörum við loftþrýsting. Slöngur ættu ekki að vera sýnilega samanbrotnar eða egglaga.'

Tæknileg nákvæmni: Útreikningur á hrunþrýstingi
Bilun í slöngu undir utanaðkomandi þrýstingi er buckling bilun, ekki ávöxtunarbilun. Fyrsta nálgunin er gefin með stöðluðum formúlum fyrir þunnt -veggað rör (td Timoshenko formúlu fyrir teygjanlega beygju), hins vegar þarf að sannreyna ó-línulega streitu-álagshegðun og skrið PTFE með reynslu. Flestir framleiðendur PTFE-skiptara prófa sýnaglös fyrir vökvastöðvandi ytri þrýsting. Mældur hrunþrýstingur fyrir 6 mm OD rör með 1,0 mm veggþykkt við 20 gráður er oft 1,2-1,5 bör, sem gefur öryggisstuðul 1,2-1,5 yfir algjöru lofttæmi. Við 90 gráður gæti hrunþrýstingurinn verið allt að 0,8-1,0 bör og því er þörf á stærri öryggisbili. Þess vegna eru stoðir þéttari á milli eða veggirnir gerðir þykkari fyrir lofttæmisþjónustu með hækkuðu hitastigi.

Niðurstaða: Að lifa í ósýnilegu kreistunni
Þykkt veggs tómarúms PTFE skiptis verður að vera barátta gegn myljandi krafti andrúmsloftsins. Og þykkari, stífari og vel studdur rör vinnur bardagann. Slöngurnar þola fullt lofttæmi án þess að falla saman vegna lágmarksveggþykktar 0,8-1,0 mm og skammtaðra skífa (óstudd span 150 mm). U-gildið er bætt með þykkari veggnum en valkosturinn-hrunið, stíflað rör - er óviðunandi. Hljóðlausi, ósýnilegi þrýstingur loftsins fyrir utan er sterkasti krafturinn í lofttæmikerfi og rétt valin rörveggþykkt er eina vörnin gegn honum.