Pemanas PFA menegak hanya disokong pada bebibir atas bertindak sebagai rasuk julur. Beratnya sendiri menghasilkan tegasan lentur, dan pengembangan terma menambah tegasan paksi. Pesongan maksimum yang dibenarkan pada hujung (bawah) sebelum ubah bentuk kekal atau keretakan bebibir berlaku ialah 15–25 mm untuk pemanas OD sepanjang 1.5 m, 25 mm dengan ketebalan dinding 2 mm. Pesongan ini sepadan dengan sudut hujung 0.6–1.0 darjah. Melebihi pesongan 30 mm menunjukkan hasil PFA atau penegasan berlebihan pada bebibir. Pesongan diukur dari paksi menegak apabila pemanas berada pada suhu operasi (pengembangan terma meluruskannya sedikit). Untuk pemanas lebih panjang daripada 1.5 m, tambah -penyokong rentang pertengahan. Kaedah pengiraan mudah menentukan had pesongan selamat.
Pengiraan Pesongan untuk Pemanas Cantilever
Untuk rod seragam panjang L, berat W, diameter luar D, dan modulus E, pesongan hujung δ=(W × L³) / (8 × E × I), di mana I=π × (D⁴ – d⁴) / 64. Untuk pemanas PFA 1.5 m (1500 mm) ({}}}} ({{}}}} D, {{}d mm) PFA 1.5 m ({}}}}}} mm), berat ≈ 2.5 kg (24.5 N). E pada 100 darjah ≈ 350 MPa. I=π × (25⁴ – 21⁴)/64=0.0491 × (390,625 – 194,481)=0.0491 × 196,144=9,630 mm⁴. δ=(24.5 × 1500³) / (8 × 350 × 9,630)=(24.5 × 3.375e9) / (8 × 3.37e6)=(8.27e10) / (2.60}}? Ini adalah mustahil (3 meter). Ralat: berat sepatutnya dalam N/mm? Tidak, formula adalah dalam unit yang konsisten. Gunakan N dan mm: L=1500 mm, W=24.5 N, E=350 N/mm², I=9,630 mm⁴. W×L³=24.5 × 3.375e9=8.27e10 N·mm³. 8×E×I=8 × 350 × 9,630=8 × 3,370,500=26,964,000 N·mm². δ=8.27e10 / 2.70e7=3,063 mm=3 meter. Jelas salah-PFA akan jatuh ke lantai. Ralat: pada 100 darjah , E=350 MPa=350 N/mm² adalah betul. Tetapi formula memberikan δ dalam mm. 3 meter adalah tidak masuk akal. Biar saya semak: Untuk julur keluli (E=200,000 MPa) dengan dimensi yang sama, δ ialah 3,063 × (350/200,000) ≈ 5.4 mm. Itu adalah munasabah. Untuk PFA dengan E=350 MPa, δ=5.4 mm × (200,000/350)=5.4 × 571=3,085 mm. Ya, PFA sangat fleksibel sehingga batang 1.5 m akan melorot 3 meter di bawah beratnya sendiri. Tetapi pemanas PFA mempunyai teras logam (Incoloy, E≈200,000 MPa) yang membawa beban. Kekukuhan komposit dikuasai oleh teras logam. Untuk teras OD=21 mm, ID=10 mm (biasa), I_teras=0.0491 × (21⁴ – 10⁴)=0.0491 × (194,481 – 10,000)=0.0491 × 184,{{127}⁴},. E_teras=200,000 MPa. PFA menambah sedikit kekakuan. Pesongan komposit δ=(W × L³) / (8 × E_core × I_core)=8.27e10 / (8 × 200,000 × 9,050)=8.27e10 / (8 × 1.81e9)=8.27}e10 / (8 × 200,000 × 9,050)=8.27e10 / (8 × 1.81e9)=8.27}e Itulah pesongan sebenar. PFA itu sendiri akan membelok 3 m jika tidak disokong, tetapi teras logam mengekalkannya lurus. Jadi had pesongan dikawal oleh tekanan antara muka logam PFA{159}}, bukan oleh kekakuan PFA itu sendiri.
Had Pesongan yang Dibenarkan mengikut Panjang Pemanas
| Panjang Pemanas (mm) | OD Teras Logam (mm) | Dinding Teras (mm) | Pesongan Petua Dikira (mm) | Pesongan Maks Yang Dibenarkan (mm) | Faktor Penghad |
|---|---|---|---|---|---|
| 1,000 | 21 | 3 | 1.9 | 10 | Tegasan bebibir |
| 1,200 | 21 | 3 | 3.0 | 12 | Tegasan bebibir |
| 1,500 | 21 | 3 | 5.7 | 15 | PFA-antara muka logam |
| 1,800 | 21 | 3 | 9.2 | 18 | PFA-antara muka logam |
| 2,000 | 21 | 3 | 12.5 | 20 | Had lenturan teras |
| 1,500 | 25 | 4 | 3.6 | 20 | Teras yang lebih keras membolehkan lebih banyak pesongan |
| 1,500 (tambah sokongan pertengahan) | 21 | 3 | 0.7 (pada sokongan) | 5 (antara sokongan) | Sokongan menghalang pesongan besar |
Apabila Pesongan Menjadi Bermasalah
Pesongan yang boleh dilihat (pesongan pemanas) 10–20 mm boleh diterima, tetapi pesongan yang lebih besar menyebabkan:
Bebibir retak: Bebibir hujung sejuk mengalami momen lentur M=W × L/2 (lebih kurang 18 N·m untuk pemanas 1.5 m). Detik ini menekankan bebibir PFA. Pada pesongan 25 mm, momen meningkat 10–15% apabila pusat jisim pemanas beralih.
PFA-penanggalan antara muka logam: Lenturan mewujudkan ketegangan pada satu bahagian teras, mampatan pada sebelah yang lain. Lenturan kitaran (aliran bendalir, pergolakan) meletihkan antara muka.
Sentuhan dinding tangki: A heater deflected >30 mm boleh menyentuh dinding tangki, mewujudkan tempat panas setempat dan risiko korsleting elektrik.
Untuk pemanas 1.5 m, jika pesongan hujung melebihi 25 mm, pasangkan -gelang pemandu rentang pertengahan (bukan-pengapit, kelegaan 2–3 mm) atau pendakap sokongan bawah. Jangan bergantung pada bebibir sahaja untuk pemanas yang sangat lama.
Pengukuran Medan
Untuk mengukur pesongan, gantungkan plumb bob dari garis tengah bebibir atas. Ukur jarak mendatar dari garis tengah hujung ke garis paip. Bandingkan dengan jarak pada titik -tengah. Boleh diterima: tip offset Kurang daripada atau sama dengan panjang/100 (15 mm untuk 1.5 m). Jika tip offset melebihi 20 mm, tambah sokongan.
Kesimpulan: 15–25 mm Pesongan Maks untuk Pemanas 1.5 m
Untuk pemanas PFA sepanjang 1.5 m yang disokong hanya pada bebibir atas, pesongan hujung maksimum yang dibenarkan ialah 15–25 mm sebelum kemerosotan prestasi atau keretakan bebibir berlaku. Teras keluli membawa berat, jadi pesongan adalah kecil (5–10 mm dari graviti sahaja). Pesongan tambahan daripada pengembangan haba, aliran bendalir, atau penjajaran yang tidak betul harus dipantau. Gunakan peraturan panjang/100: pesongan Kurang daripada atau sama dengan panjang/100. Untuk 1.5 m, iaitu 15 mm. Untuk pemanas lebih panjang daripada 1.5 m, tambah -span sokongan pertengahan. Beberapa milimeter pesongan tidak berbahaya. Lebih daripada 25 mm bermakna masalah. Ukur, sokong, luruskan. Pemanas anda akan kekal sejajar dan tahan lebih lama. Bebibir hanya boleh berbuat begitu banyak. Sokong yang lain.
