Erittäin -puhtaus trimetyylialumiini (TMA) -höyrystimissä atomikerrospinnoitusta varten (50 astetta, 500 mbar) kuinka metallijäämäaineliuos PFA-lämmittimen pinnoilta (uutottava Al, Fe, Cu) korreloi polymeerin katalyyttijäännöksen tason kanssa, jonka on mittanut PhotoSpectrospecrons{{3}Ray 3000 tuntia?

DMC-keittimien turvotuksen aiheuttama tärinä
Dimetyylikarbonaatti (DMC) -puhdistuskolonnit, jotka toimivat 90 asteen ja 5 paineen paineessa, käyttävät kattila-tyyppisiä keittimiä, joissa on PFA--päällystetyt putkiniput. PFA turpoaa tilavuudeltaan 1,5 % DMC:n seurauksena, mikä vaikuttaa putkien mekaanisiin ominaisuuksiin ja tärinänvaimennuksen. Seitsemältä DMC:n tuotantolaitokselta saatujen kvantitatiivisten tietojen mukaan kimmokerroin pienenee 480 MPa:sta 380 MPa:iin (21 %:n lasku), kun 2,0 mm:n PFA-seinät laajenevat 2,03 mm:iin. Putken---putken nivelten väsymisikä lyhenee 10 vuodesta 4 vuoteen luonnollisen taajuuden 10 prosentin laskun ja värähtelyn amplitudin 25 prosentin kasvun seurauksena.

Turvotuksen vaikutus mekaanisiin ominaisuuksiin
DMC-absorptio (1,5 %:n tilavuusturpoaminen) plastisoi PFA:ta, mikä vähentää jäykkyyttä ja lisää vaimennuskykyä. Testaus 90 asteessa DMC{3}}kyllästetyssä PFA:ssa:

Parametrimuutos: Kuiva PFA DMC{0}}Turvonnut PFA (1,5 % turvotus)
Kimmomoduuli (MPA) 480 380 -21 %
Tallennusmoduuli (MPa taajuudella 1 Hz)=420 320 -24 %
45 + 22% on häviömoduuli (MPa).
0.05 + 0.08 + 60% on vaimennussuhde (ζ).
Luonnollinen taajuus (f_n): -10%, 90% ja 100%
Tärinäamplitudi ja putkipaketin dynamiikka
Virtauksen-indusoitu tärinä syntyy kattiloiden uudelleenkeittimissä kaksi-vaihevirtauksella (kiehuva DMC). 5 metrin pituisella putkella alentunut jäykkyys lisää amplitudia:

Natural Frequency (Hz) Vibration Amplitude (mm peak) Cycle Life to Fatigue Failure Tube-to-Tubesheet Stress (MPa) Dry (baseline) 22 0.8 25 >10^7 sykliä
DMC-turvonnut (1,5 %) 20 1.0 31 5×10^6 sykliä
DMC-turvonnut + virtaus 19 1.2 38 2×10^6 sykliä
Turvonnut + vaurioitunut nivel 17 1.5 48 5 × 10^5 sykliä
Putken ja putken välisen nivelen väsyminen
PFA-putken ja ruostumattomasta teräksestä valmistetun putkilevyn välinen yhteys kokee tärinän aiheuttaman syklisen rasituksen. Laajentuneen PFA:n lisääntynyt viruminen ja heikentynyt lujuus nopeuttavat nivelen rappeutumista. Väsymistesti 90 asteessa DMC:ssä:

Liitoksen tyyppi PFA kunto siirtyy vuotoon (1 bar paine) Vikatila
Kuiva 8x10^6 mekaaninen holkin löysäys
Paisunut mekaaninen holkki 2×10^6 PFA viruminen ja vuoto
Kuiva 5x10^6 liima-sidottu Liiman väsyminen
Liimaushäiriö ja liima-sidottu turvonnut 1 × 10^6 turpoamisjännitys
Hitsattu (PFA-PFA) Paisunut 4 × 10^6 hitsin viruma, hyväksyttävä
Turvotus ja stabilointikinetiikka
500 tunnin jälkeen 90 asteessa DMC:n turpoaminen saavuttaa tasapainon. Tässä vaiheessa liitoksen jännitys muuttuu ja putken halkaisijat muuttuvat. Uusien keittimien tapauksessa esipaisutuksen (DMC 90 asteessa 500 tunnin ajan) tulee olla suoritettu loppuun ennen mekaanisiin liitoksiin kohdistettua viimeistä vääntömomenttia. Turvotustasapainon jälkeen nivelen vääntömomentin säilyminen paranee.

Seinän paksuus ja turvotusjännitys
Paksummat seinät kokevat enemmän turvotusta, koska ne ovat ahtaampia. 1,5 mm:n seinälle turpoamisjännitys on 2,5 MPa; 2,0 mm, 3,5 MPa; 2,5 mm, 5,0 MPa. Lisääntynyt jännitys nopeuttaa nivelen virumista. Huolimatta jonkin verran lisääntyneestä läpäisyriskistä, määritä ohuemmat seinät (1,5–1,8 mm) DMC-huoltoa varten vähentääksesi liitosten turpoamispainetta.

Liitoksen käyttöiän vähennystekijä Seinän paksuus Turvotusjännitys (MPa) Liitostyyppi Ehdotus: 1,5 mm 2,5 x 0,8 mekaaninen holkki 1,8 mm 3,0 x (perusviiva) Hitsattu tai mekaaninen 2,0 mm 3.5 1.3 x Hitsattu 2,5 mm 5.0 2.0x Hitsattu
Vähentää tärinää turvonneella PFA:lla
Korkeampi vaimennussuhde (0,05 → 0,08) voi auttaa vähentämään resonanssiamplitudia, mutta se ei voi kompensoida heikentynyttä jäykkyyttä. Kokonaistulos on suurempi amplitudi resonanssissa. Jos keittimessä tunnetaan virtaus-värähtelyongelmia, käytä putken tukilevyjä kapeammilla etäisyyksillä (0,8 m vs . 1.2 m), mikä lisää ominaistaajuutta ja pienentää amplitudia.

DMC Reboilerin tekniset ohjeet
Määritä PFA, jonka seinämän paksuus on 1,8 mm (turpoamisjännityksen vähentämiseksi) ja hitsatut putki---liittimet 90 asteen kulmassa toimiville DMC-puhdistuskeittimille. Ennen lopullista kokoamista esi-turvotus (DMC 90 asteessa 500 tuntia) on välttämätöntä. Tärinälle alttiissa järjestelmissä putken tukivälin tulisi olla lähempänä, ja turpoamiselementtien laskennassa tulee ottaa huomioon PFA:n mekaaniset ominaisuudet. Ilmoita putken pituus, tukiväli ja odotettu kaksivaiheinen virtaus{10}}tarjouspyynnössä. Neljä kertaa korkeampi väsymisikä DMC-käytössä, kun keittimen vika johtaa kolonnin seisokkiin, jotka maksavat 20 000–50 000 dollaria päivässä, oikeuttaa hitsattujen liitosten ylimääräisen hinnan (10–15 % mekaanista). 500 tunnin käytön jälkeen (turvotuksen jälkeinen) ja sen jälkeen vuosittain, kiristä olemassa olevat uudelleenkeittimet mekaanisilla liitoksilla. Jos järjestelmässä on suuri tärinä (odotettu kaksivaiheisesta virtausmallintamisesta), määritä 1,5 mm:n seinät hitsausliitoksilla ja lisätukilevyillä.