Kuinka määrittää toteutettavissa oleva pienin taivutussäde PFA-lämmittimelle, joka asennetaan kaarevaan Manway-porttiin?

Säiliön kulkuväylät ovat yleensä kaarevia tai niiden välys on rajoitettu siten, että PFA-lämmittimien on taiputtava esteiden ympärille. PFA-lämmittimen pienin mahdollinen taivutussäde määräytyy kolmella tekijällä, putken halkaisijalla, seinämänpaksuudella ja sallitulla jännityksellä ilman murtumista. Pienin ehdotettu taivutussäde (putken keskiviivaan) perinteiselle 25 mm:n ulkohalkaisijaltaan PFA-lämmittimelle, jonka seinämä on 2,0 mm, on 200 mm (8× OD). Ohuemmalla seinällä (1,5 mm) säde voidaan laskea 150 mm:iin (6 x OD). Suuremmilla halkaisijoilla (32 mm OD) vähimmäissäde kasvaa 250-300 mm:iin (8-9 × OD). Jos näitä säteitä taivutetaan tiukemmin, ulkosäde jännittyy liikaa, mikä voi johtaa palautumattomaan muodonmuutokseen, seinämien ohenemiseen ja jännityshalkeiluihin lämpökierron aikana. PFA-lämmittimiä ei saa taivuttaa kentällä. On käytettävä valmistajan esitaivutettuja lämmittimiä, joissa on säädelty lämmitys ja karataivutus.

Taivutussäteen ja venymärajan laskenta
Ulkosäde jännitetään putken käyrinä. Ulkokuidun vetojännitys ε on ε=(r_ulompi - r_keskiviiva) / r_keskiviiva=(D/2) / R, missä D on putken OD ja R on taivutussäde keskiviivaan. Suurin sallittu vetojännitys ilman pysyviä vaurioita (saantojännitys) PFA:lle on huoneenlämmössä noin 5-8 %. Jos otamme ε_max=0.05, R_min=(D/2)/0.05=10 x (D/2)? odota, suorita matematiikka uudelleen:=(D/2) / R For ε=0.05, R=(D/2)/0.05=D/0.1=10D. Siten R_min=250 mm D=25 mm:lle. Valmistajat voivat tuottaa tiukempia mutkia, 6 × OD, kuumentamalla PFA:ta taivutettaessa. Jos nostamme tuottojännityksen arvoon 15 - 20 % 150 C:ssa, niin R=(D/2) / 0.15=D/0.3=3.3D. Käytännön minimi. Varovainen lämmitys 4-5 kertaa OD.

Sisäisellä metallisydämellä varustetussa lämmittimessä sydän myös taipuu. Metallisydämen (Incoloy tai titaani) taivutussäde on vähintään 3-4 × OD yhdelle taivutukselle ja 5-6 × OD toistuvalle taivutukselle. Usein rajan asettaa ydin, koska metallin työstö kovettuu ja voi rikkoutua, jos se taivutetaan liian voimakkaasti. 25 mm ulkohalkaisijalla 2 mm seinällä metalliytimen ulkohalkaisija on noin 21 mm. Pienin taivutussäde (valmistajan tietojen mukaan) 80–100 mm (4–5 × ytimen ulkohalkaisija). Tämä vastaa PFA-vaipan taivutussädettä 100–125 mm.

Pienin taivutussäde lämmittimen koon ja seinän paksuuden mukaan
Putken ulkohalkaisija (mm) Seinän paksuus (mm) Ytimen ulkohalkaisija (mm) Pienin taivutussäde (mm) - Vain PFA (lämmitetty) Pienin taivutussäde (mm) – metalliytimellä Suositeltu minimi kenttäasennukseen (kylmä) Kerroin ( OD)
12 1.0 10 40 50 60 5× 12 1.5 9 45 55 70 6× 16 1.5 13 60 70 90 5.5× 20 1.5 17 75 90 120 6× 20 2.0 16 80 100 130 6.5× 25 1.5 22 100 120 150 6× 25 2.0 21 110 130 175 7× 25 2.5 20 120 140 200 8× 32 2.0 28 150 180 250 8× 32 2.5 27 170 200 280 9× 38 2.5 33 200 250 350 9× Kaarevan Manway-portin toteutettavuuden määrittäminen
Voit määrittää, että PFA-lämmitin voi kulkea kaarevan manway-portin läpi:

Mittaa aukon geometria: pienin välysleveys (W), vaadittu taivutuskulma (θ, asteet) ja suora johdinpituus käytettävissä ennen ja jälkeen mutkan.

Vaadittu taivutussäde R_req=L / theta (radiaaneina), jossa L on portin taivutetun osan pituus (kaaren pituus). R_req=500 / (π/2)=500 / 1.57=318 mm 90 asteen taivutus 500 mm kaaren pituudella.

Compare R_req with the minimum bend radius of the heater from the above table. If R_req >= R_min, sitten lämmitin voidaan esi-taivuttaa tälle säteelle ja asentaa. R_req < R_min tarkoittaa, että mutka on liian tiukka.

Ulkohalkaisijaltaan 25 mm:n lämmitin, jonka leveys on 2,0 mm, vaatii R min{2}} mm kylmän ja 130 mm tehdastaivutuksen. Manw ay -portti, joka vaatii R req=200 mm, on ajateltavissa. Sitä, jonka R req =120 mm, ei voida kylmätaivuttaa. Tehtaalla valmistettu esi-taivutettu lämmitin saattaa saada 130 mm, mutta 120 mm on silti rajan alapuolella. Vaihtoehdot: Käytä halkaisijaltaan pienempää lämmitintä (20 mm OD, R_min=130 mm kylmä) tai Käytä useita lyhyitä suoria lämmittimiä yhden pitkän taivutetun lämmittimen sijaan.

Kaarevien Manway-porttien asennusvinkkejä
Jos laskettu taivutussäde on mahdollinen, tilaa esi{0}}taivutettu lämmitin valmistajalta. Tehdastaivutus tehdään lämmitetyillä tuurnalla, kontrolloidulla jäähdytyksellä ja laaduntarkastuksella (seinäpaksuuden mittaus mutkassa). Kenttätaivutus jopa lämpöpistooleilla johtaa usein seinän heikkenemiseen, jäännösjännitykseen ja epätasaisiin mutkoihin. Luotettavuus oikeuttaa esi-taivutetun lämmittimen hinnan (premium 20–40 %).

Jos lämmitin on esi-taivutettu, tue sitä useista kohdista mutkan varrella, jotta se ei painu. Taivutusalue on vähemmän jäykkä ja saattaa pudota oman painonsa alaisena aiheuttaen jännitystä lähellä mutkan huippua. PTFE- tai PFA-satulat 200-300 mm välein. Älä purista itse mutkaa, vain suoria osia.

Kokeile joustavaa PFA-lämmitintä ahtaisiin manway-portteihin, joihin mikään kaupallinen lämmitin ei mahdu (katso artikkeli #69 kannettavista sauvoista). 50–80 mm:n taivutussäteillä joustavat lämmittimet ovat ohuempia (1,0–1,2 mm) ja halkaisijaltaan pienempiä (12–16 mm). Niillä on kuitenkin alhaisemmat teholuokat (yleensä<2 kW) and shorter longevity in hostile chemicals.

Johtopäätös: 6-8 × OD on kohtuullinen vähimmäisarvo useimmille lämmittimille
Kaarevaan kulkuväylään asennetun PFA-lämmittimen kylmäasennuksessa käytännöllinen pienin taivutussäde on 6–8 × putken ulkohalkaisija. Tehtaalla esi-taivutettujen lämmittimien käytännöllinen pienin taivutussäde on 4–6 × OD. Perinteiselle ulkohalkaisijaltaan 25 mm:n lämmittimelle, jonka seinämä on 2,0 mm, vähimmäissäde on 150-175 mm (kylmä) tai 130-150 mm (tehdastaivutettu). Tiukemmat mutkat lämpökierron aikana voivat aiheuttaa seinän heikkenemistä, ylikuormitusta ja jännityshalkeilua. Insinöörien on mitattava manway-portin kaarevuus, määritettävä vaadittu taivutussäde, verrattava sitä lämmittimen rajoihin ja tilattava esitaivutetut lämmittimet tarvittaessa. Jos tarvittava säde on pienempi kuin minimi, säädä asennustapa useisiin suoriin lämmittimiin, halkaisijaltaan pienempään lämmittimeen tai joustavaan kannettavaan sauvaan. Lämmittimen taivuttaminen rajansa yli ei ole suunnitteluvaihtoehto, se on epäonnistumista, joka odottaa tapahtuvansa. Kunnioita sädettä. Kunnioita ainetta.