Kuinka havaita ja vaimentaa{0}}putken aiheuttamaa värähtelyä pystysuorassa PTFE-vaihtimessa?

PTFE-putkien ääni, joka tanssii niiden tukilevyjä vasten, on syvää kaikuvaa huminaa, joka tulee korkeasta pystysuorasta lämmönvaihtimesta ja kuoren{0}}sivupaineen laskun hidasta kasvua. Tärinä ei ole pelkkää melua, se on pitkä, jatkuva hankaus- ja kulumisprosessi, joka voi katkaista putken. Virtauksen aiheuttama tärinä on tunnustettu mekaaninen ongelma pystysuorassa PTFE-vaihtimessa. Asianmukaisella diagnoosilla ja kohdistetulla lieventämisellä (eli lisäämällä putken välituet ja muuttamalla kuoren sivusuuttimen asentoa) ongelma voidaan kuitenkin korjata ennen putken rikkoutumista.

Tärinän havaitseminen pystysuorassa PTFE-putkenvaihtimessa
On tärkeää, että havaitseminen tapahtuu ajoissa. PTFE-putket ovat joustavia kuin metalliputket ja niiden ominaistaajuus on luonnollisesti matala. Seuraavat osoittavat, että virtauksen aiheuttamaa tärinää voi esiintyä:

Kuuluvaa surinaa tai matalataajuista huminaa, joka vaihtelee virtausnopeuden mukaan.

Kuoren{0}}puolen painehäviö kasvaa odottamattomasti (virtauskanavien tukkeutuminen roskan tai putken muodonmuutoksen vuoksi)

Visuaalisia todisteita tutkimuksen aikana - kiillotetut alueet, lovet tai ohennukset putkissa tukilevyn reikien kohdalla; valkoista jauhetta (PTFE-kulumisjäämiä) kuoren pohjassa.

Lisää putken vuotoja putken-ja-putkien liitoksissa syklisten taivutuskuormien synnyttämänä.

Jos epäillään tärinää, yksinkertainen stetoskooppi tai kiihtyvyysmittari mittaus kuoressa lähellä sisääntulosuutinta tunnistaa vallitsevan taajuuden. Pisimmän tukemattoman putken jännevälin luonnollinen taajuus lasketaan ja sitä verrataan vaipan puoleisen virtauksen pyörteiden poistumistaajuuteen.

Virtauksen aiheuttaman värähtelyn fysiikka pystysuorassa kuoressa
Vaipan puoleinen neste, usein syövyttävää nestettä tai kaasua, tulee pystysuoraan PTFE-vaihtimeen tulosuuttimen kautta. Kaksi tyypillistä herätemenetelmää ovat

Pyörteen irtoaminen - Kun neste kulkee jokaisen PTFE-putken ohi, myötävirtaan syntyy vuorottelevia pyörteitä, jotka tarjoavat vaihtelevia nostovoimia kohtisuorassa virtaussuuntaan nähden. Resonanssi tapahtuu, kun irtoamistaajuus on yhtä suuri kuin putken luontainen taajuus, ja syntyy merkittäviä amplitudivärähtelyjä.

Turbulenttinen puhallus - Huonosti kulmassa oleva imusuutin (esim. tangentiaalinen tai sivu-sisääntulo ilman diffuusoria) ohjaa nopean suihkun suoraan putkikimppuun. Suihku aiheuttaa satunnaisia ​​paineenvaihteluita, jotka ravistelevat putkia, erityisesti tukemattomalla alueella yläosassa tuloaukon kohdalla.

Gravity wants to keep tubes vertical but a lengthy unsupported span of tubes (typically >1,5-2 m) on melko haavoittuvainen. Riski on suurin siellä, missä vaipan sivunopeus on suurin, juuri tulosuuttimen jälkeen.

Lieventämisstrategia: putkien jäykistäminen, virtauksen rauhoittaminen
Korjaus on kiristää putket ja rauhoittaa virtausta. Kaksi pääasiallista korjaavaa toimintaa suoritetaan yksittäin tai yhdessä.

1. Asenna väliputken tukilevyt
Pienentämällä PTFE-putkien tukematonta pituutta jäykkyys kasvaa ja luonnollinen taajuus tulee paljon korkeammaksi kuin pyörteen irtoamistaajuus. Ylimääräiset tukilevyt lisätään olemassa olevien ylä- ja alaputkilevyjen väliin pystysuorassa vaihtimessa.

Lisätukilevyjen tärkeät suunnittelukriteerit:

Materiaali – PTFE{0}}päällystetyt tai fluoripolymeeri-vuoratut metallilevyt tai riittävän paksut kiinteät PTFE-levyt taipumisen välttämiseksi.

Reikien välys - Reikien tulee olla 0,5–1,0 mm suurempia kuin putken ulkohalkaisija Liian tiukka: putken puristuminen, kuluminen; liian löysä: liian paljon sivuttaisliikettä.

Kohdistus - Kaikkien tukilevyjen on oltava tarkasti kohdakkain putkilevyjen kanssa, jotta putket eivät taivu asennuksen aikana. Laserlinjausta tai tarkkoja jigejä suositellaan.

Lukumäärä ja etäisyys – Suurin tukematon jänneväli tulee pienentää pisteeseen, jossa putken luonnollinen taajuus on korkeampi kuin suurin ennustettu pyörteen hajoamistaajuus. Tyypilliset PTFE-putket (6-12 mm OD) ovat turvallisia kuoren puoleisille veden nopeuksille 1,5 m/s asti, jos jännevälit ovat 300-500 mm.

Tukilevyjen lisääminen olemassa olevaan vaihtimeen edellyttää putkinipun poistamista, tukilevyn kiinnitystankojen poraamista tai hitsaamista ja sitten varovaista uudelleen{0}}kokoonpanoa. Se on iso, yksinkertainen jälkiasennus.

2. Muuta vaipan puoleisen suuttimen suuntaa ja asenna törmäyslevy
Kuoren-sivuaukko on yleinen tärinän aiheuttaja. Tangentiaalinen suutin synnyttää pyörteisen virtauksen, joka kulkee koko vaipan pituuden. Huonosti sijoitettu radiaalinen suutin (esim. suunnattu suoraan putkikimppuun) tuottaa nopean -suihkun, joka osuu yläputkiin.

Lievennystoimenpiteet:

Vaihda syöttösuutin tangentiaalisesta säteittäiseksi, jotta virtaus suuntautuu samansuuntaisesti putkilevyjen tai vaipan seinämän, ei nipun, kanssa.

Asenna törmäyslevy (hajotin tai virtauksen jakaja) välittömästi vaippaan imusuutinta vastapäätä. Levy on tasainen tai kaareva metallilevy, yleensä PTFE-vuorattu, joka katkaisee suihkun ja jakaa virtauksen tasaisesti kuoren poikki-poikkileikkaukselle.

Aseta rei'itetty välilevy sisäänkäynnille tai sen lähelle nopeuden alentamiseksi, ennen kuin se koskettaa putkikimppua.

Nämä modifikaatiot vähentävät maksiminopeutta ja poistavat pyörrekomponentin siten, että sekä iskemisen että pyörteen leviämisen amplitudit pienenevät huomattavasti.

Huomautuksia teknisestä tarkkuudesta
Putken luonnollinen taajuus tulisi pitää paljon korkeampana kuin pyörteen irtoamistaajuus. PTFE-putkien kimmokerroin on alhainen (noin 400{5}}500 MPa), joten kohtalaisetkin jännevälit (1 metri) voivat resonoida niinkin alhaisilla virtausnopeuksilla kuin 0,5-0,8 m/s. Laskenta suositellaan suoritettavaksi Euler-Bernoulli-sädeyhtälöllä kiinteän kiinteän päätetilan kanssa.

Nopeus kuoren puolella lähellä sisääntulosuutinta on suurin. Tämä vyöhyke on tärinän laukaisevan avainalue. Siten tukilevyt tulee sijoittaa lähemmäs välimatkaa vaihtimen yläosaan ja tulohajotin on suunniteltava oikein.

Olemassa olevat yksiköt Käytännön kenttätarkastus
Kun kutsutaan paikkaan tärisevän pystysuoran PTFE-vaihtimen päällä, tehdään seuraavaa:

Mittaa värähtelyn amplitudia ja taajuutta eri korkeuksilla kiihtyvyysmittarilla.

Aseta pyörteen irtoamisen kriittinen nopeus putken luonnollisen taajuuden mukaiseksi.

Jos vaihdin voidaan avata, tarkasta sisäkimppu putken naarmujen ja tukilevyn reikien kulumisen varalta.

Ehdota asennusta – lisää 2-3 välitukilevyä ja jos suutin on tangentiaalinen, lisää törmäyslevy. Vaihtoehtoisesti voidaan suunnitella vaipan puoleinen tulosuuttimen siirto.

Abstrakti
Virtauksen aiheuttama värähtely pystysuorassa PTFE-vaihtimessa on mekaaninen ongelma, joka voidaan ratkaista, mieluiten suunnitteluvaiheessa, tarjoamalla sopiva putken tuki ja hyvin -suunniteltu vaippa{1}}sivuaukko. Putken välilevyjen ja virtausta{3}}hajottavan törmäyslevyn lisääminen olemassa olevaan tärykoneeseen voi vaimentaa huminaa ja säästää putket. Monissa kemiallisissa ja pinnoitusoperaatioissa PTFE-vaihtimen pystysuoraa jälkiasennusta on käytetty menestyksekkäästi vähentämään putken tärinää. Hiljainen, rauhallinen putkinippu on terve,-ja hyvällä suunnittelulla rauhallisuus voidaan palauttaa.