Selekoh Medan Yang Selekoh
Juruteknik lapangan yang menghalakan tiub penukar haba PTFE di sekeliling rasuk sokongan tangki membengkokkan tiub dengan tangan ke jejari yang kelihatan munasabah. Tiub kelihatan menerima bengkok tanpa retak. Tiga bulan kemudian, tiub di selekoh itu telah diratakan menjadi keratan-bujur. Aliran wap adalah terhad. Tiub mesti diganti.
Ralat ialah membengkokkan PTFE di bawah jejari lentur minimumnya. Tidak seperti tiub logam, yang menghasilkan plastik pada sudut lenturan-telaga yang ditentukan, PTFE boleh dibengkokkan kepada jejari yang sangat ketat tanpa kerosakan yang boleh dilihat serta-merta. Rantai polimer mengorientasikan semula. Tiub kelihatan boleh diterima. Tetapi dinding luar selekoh berada dalam ketegangan melebihi had keanjalan bahan. Lama kelamaan pada suhu tinggi, polimer yang diregangkan menjalar, dinding menipis, dan tiub menjadi bujur.
Jejari selekoh minimum untuk tiub penukar haba PTFE bukanlah jejari di mana tiub itu berkedut serta-merta. Ia ialah jejari di mana rayapan dan oval-jangka panjang kekal dalam had yang boleh diterima untuk hayat perkhidmatan.
Rejim Elastik lwn Plastik
Apabila tiub dibengkokkan, dinding luar meregang dalam ketegangan dan dinding dalam memampat. Tegangan pada permukaan luar ialah: ε=r / R, dengan r ialah jejari luar tiub dan R ialah jejari garis tengah lentur.
PTFE mempunyai terikan had elastik kira-kira 2-3% pada suhu bilik dan 1-2% pada 120 darjah . Membongkok kepada terikan di bawah had ini menghasilkan ubah bentuk keanjalan sepenuhnya-tiub kembali lurus apabila dilepaskan. Membongkok kepada terikan melebihi had ini menghasilkan ubah bentuk kekal. Rantai polimer telah diregangkan melebihi kapasiti pemulihan elastiknya.
Jejari lentur selamat minimum dikira untuk mengekalkan ketegangan gentian luar dalam had keanjalan pada suhu operasi maksimum. Ini memastikan bahawa bengkok tidak semakin bujur dari semasa ke semasa.
Untuk tiub PTFE OD 10mm, jejari luar tiub r ialah 5mm. Untuk mengehadkan terikan kepada 2% pada 120 darjah , jejari lentur minimum R=r / ε=5 / 0.02=250mm. Untuk tiub OD 8mm, r=4mm dan R=4 / 0.02=200mm.
Jadual 1: Jejari Selekoh Minimum yang Disyorkan untuk Tiub Penukar Haba PTFE
| OD tiub (mm) | Ketebalan Dinding (mm) | Jejari Lentur Minimum pada 20 darjah (mm) | Jejari Lentur Minimum pada 120 darjah (mm) | Pengganda OD Tiub (pada 120 darjah ) | Nota |
|---|---|---|---|---|---|
| 6 | 0.8 | 90 | 150 | 25× | Selekoh ketat memerlukan sokongan mandrel semasa lenturan |
| 8 | 1.0 | 120 | 200 | 25× | Jejari selekoh medan piawai |
| 10 | 1.0 | 150 | 250 | 25× | Gunakan spring atau bentuk lentur untuk konsistensi |
| 10 | 1.2 | 160 | 260 | 26× | Dinding yang lebih tebal meningkatkan sedikit jejari yang diperlukan |
| 12 | 1.0 | 180 | 300 | 25× | Diameter yang lebih besar secara semula jadi memerlukan jejari yang lebih besar |
| 12 | 1.5 | 200 | 320 | 27× | Dinding tebal meningkatkan jejari yang diperlukan |
Kesan Pemulihan Terma
PTFE mempunyai sifat berguna untuk lenturan medan: pemulihan haba. Jika tiub dibengkokkan sejuk ke jejari lebih ketat sedikit daripada minimum yang disyorkan, memanaskannya kepada 120-150 darjah membolehkan rantai polimer mengendur. Tegasan dalaman daripada lenturan sebahagiannya hilang. Tiub itu mengekalkan bentuknya yang bengkok tetapi dengan tekanan sisa yang berkurangan.
Teknik ini membenarkan medan lenturan pada jejari lebih kurang 20-30% lebih ketat daripada sejuk-minimum bengkok, dengan syarat tiub itu kemudiannya dipanaskan-ditetapkan dengan mengedarkan wap melaluinya pada tekanan rendah sebelum meletakkannya dalam perkhidmatan penuh. Prosedur tetapan haba hendaklah didokumenkan dalam arahan pemasangan.
Keperluan Alat Lentur
Lenturan tangan yang tidak disokong menghasilkan jejari yang tidak konsisten dan berisiko bengkok setempat. Spring lentur-spring gegelung yang tergelincir ke atas tiub OD-menyediakan sokongan luaran dan menghalang oval semasa membongkok. Bentuk lentur-blok berbentuk dengan jejari yang diingini-menyediakan geometri lentur yang konsisten.
Untuk pemasangan medan di mana berbilang selekoh yang serupa diperlukan, lekapan lentur yang mudah adalah wajar. Lekapan memastikan setiap selekoh memenuhi keperluan jejari minimum dan menghasilkan penurunan tekanan yang konsisten merentasi litar tiub yang sama.
Ringkasan
Jejari lentur minimum untuk tiub penukar haba PTFE ialah 25 kali ganda diameter luar tiub untuk lenturan sejuk pada 20 darjah dan 25-27 kali untuk lenturan pada 120 darjah . Ini mengekalkan ketegangan gentian luar dalam had keanjalan 2%, menghalang ovalisasi rayapan dan sekatan aliran jangka panjang.
Pemulihan terma selepas lenturan sejuk membolehkan jejari lebih ketat dengan prosedur tetapan-haba terkawal. Pegas atau bentuk lentur memastikan lenturan-bebas yang konsisten dan bebas semasa pemasangan medan.
Spesifikasi kejuruteraan untuk prosedur lenturan tiub PTFE dan kriteria penerimaan tersedia selepas penyerahan dimensi tiub, suhu operasi, kekangan ruang pemasangan dan geometri lentur yang diperlukan.
