Dilema Penghapusan
Tiub PTFE dalam gegelung rendaman stim-mengembang kira-kira 1.6mm setiap meter panjang apabila dipanaskan daripada 25 darjah kepada 140 darjah . Jika tiub dikekang ketat dalam lubang plat sokongan, pengembangan ini disekat. Tiub bergelung di antara penyokong. Jika lubangnya terlalu longgar, tiub bergegar di bawah getaran-yang disebabkan oleh pengadukan, dan keresahan yang terhasil menghaluskan dinding tiub pada titik sentuhan sokongan.
Diameter lubang plat sokongan berbanding diameter luar tiub adalah parameter reka bentuk yang mudah menipu dengan akibat mekanikal yang kompleks. Terlalu ketat, dan tekanan haba terkumpul. Terlalu longgar, dan keausan getaran semakin pantas. Kelegaan optimum menampung pengembangan terma tanpa halangan sambil mengehadkan amplitud-gerakan teraruh getaran.
Untuk penukar haba PTFE, kelegaan optimum berbeza daripada nilai standard yang digunakan untuk penukar logam kerana PTFE mempunyai pekali pengembangan haba yang lebih tinggi dan modulus keanjalan yang lebih rendah. Apa yang berfungsi untuk keluli tahan karat atau titanium tidak berfungsi untuk fluoropolimer.
Keperluan Pelepasan Pengembangan Terma
Diameter lubang minimum mesti melebihi diameter luar tiub pada suhu operasi maksimum. Tiub mengembang secara jejari dan paksi apabila dipanaskan.
Pengembangan jejari bagi tiub PTFE OD 10mm yang dipanaskan dari 25 darjah hingga 140 darjah adalah kira-kira 0.14mm. Diameter lubang mestilah sekurang-kurangnya OD tiub panas ditambah kelegaan gelongsor untuk mengelakkan pengikatan.
Kelegaan gelongsor mengambil kira toleransi pembuatan pada kedua-dua tiub OD dan ID lubang, serta sebarang salah jajaran antara plat sokongan. Untuk PTFE, elaun tambahan menangani pekali pengembangan haba bahan yang lebih tinggi berbanding bahan plat sokongan. Jika plat sokongan juga PTFE, lubang mengembang pada kadar yang sama seperti tiub, dan kelegaan kekal malar. Jika plat sokongan adalah PVDF atau logam dengan pekali pengembangan yang berbeza, kelegaan berubah mengikut suhu.
Jadual 1: Kelegaan Lubang Plat Sokongan yang Disyorkan untuk Tiub Penukar Haba PTFE
| OD tiub (mm) | Bahan Plat Sokongan | Diameter Lubang Disyorkan (mm) | Kelegaan Diametral (mm) | Pembersihan sebagai % daripada Tube OD | Nota Permohonan |
|---|---|---|---|---|---|
| 8 | PTFE | 8.8-9.0 | 0.8-1.0 | 10-12.5% | Standard untuk mandi pegun atau sedikit gelisah |
| 10 | PTFE | 10.8-11.0 | 0.8-1.0 | 8-10% | Tujuan umum |
| 12 | PTFE | 13.0-13.2 | 1.0-1.2 | 8-10% | Diameter lebih besar; kekakuan yang lebih tinggi |
| 10 | PVDF | 11.2-11.5 | 1.2-1.5 | 12-15% | PVDF mengembang kurang daripada PTFE; kelegaan meningkat pada suhu |
| 10 | Logam (dengan lengan PTFE) | 11.5-12.0 (ID lengan) | 1.5-2.0 | 15-20% | Sokongan logam; Lengan PTFE menyediakan-permukaan geseran yang rendah |
| 10 (perkhidmatan gelisah) | PTFE | 10.8-11.0 | 0.8-1.0 | 8-10% | Kelegaan yang sama tetapi jarak sokongan yang dikurangkan |
Perdagangan Wear Bergetar-Dimatikan
Kelegaan yang lebih longgar membolehkan pergerakan tiub yang lebih besar dalam lubang sokongan. Di bawah pergolakan-getaran yang disebabkan, tiub berayun dan menyentuh tepi lubang dengan setiap kitaran. Sentuhan berulang memakai bahan daripada kedua-dua tiub dan plat sokongan-suatu proses yang dipanggil fretting.
Kadar haus gelisah bergantung pada daya sentuhan, amplitud gelongsor, dan pasangan bahan. PTFE-pada-Getaran PTFE agak jinak kerana kedua-dua permukaan adalah bahan yang sama dan pekali geseran rendah mengehadkan tegasan tangen. Walau bagaimanapun, selama bertahun-tahun pergolakan berterusan, walaupun PTFE-pada-kehausan PTFE boleh menghasilkan penipisan dinding yang boleh diukur pada titik sokongan.
Amplitud getaran dikawal oleh rentang tidak disokong antara plat sokongan, bukan oleh kelegaan lubang. Jarak sokongan yang lebih rapat mengurangkan amplitud dengan lebih berkesan daripada mengetatkan kelegaan. Pendekatan yang disyorkan adalah untuk mengekalkan kelegaan pengembangan haba dan mengurangkan jarak sokongan jika getaran menjadi kebimbangan, dan bukannya mengetatkan kelegaan untuk mengehadkan pergerakan dengan mengorbankan pengikatan haba.
Sisipan Lengan untuk Perlindungan Haus
Untuk aplikasi dengan getaran teruk atau zarah kasar dalam tab mandi, lubang plat sokongan boleh dipasang dengan sisipan lengan PTFE yang boleh diganti. Sisipan menyediakan permukaan geseran-rendah yang sama seperti plat PTFE pepejal tetapi boleh digantikan apabila haus, melindungi tiub daripada sentuhan langsung dengan struktur sokongan.
Sisipan direka bentuk dengan kesesuaian gangguan dalam plat sokongan dan padanan kelegaan pada tiub. Penggantian semasa penyelenggaraan berjadual memulihkan kelegaan asal tanpa menggantikan keseluruhan plat sokongan atau tiub penukar haba.
Ringkasan
Kelegaan lubang plat sokongan optimum untuk tiub penukar haba PTFE ialah 0.8-1.0mm diametral untuk tiub OD 8-10mm dalam plat sokongan PTFE. Ini memberikan kelegaan yang mencukupi untuk pengembangan haba tanpa halangan sambil mengehadkan amplitud getaran ke tahap yang menghasilkan kadar haus keresahan yang boleh diterima sepanjang hayat peralatan.
Haus getaran dikawal dengan lebih berkesan dengan mengurangkan jarak sokongan daripada mengetatkan kelegaan di bawah keperluan pengembangan haba. Untuk keadaan perkhidmatan yang teruk, sisipan lengan PTFE yang boleh diganti melindungi permukaan tiub daripada haus sentuhan langsung.
Pengesyoran kejuruteraan untuk reka bentuk plat sokongan dalam aplikasi penukar haba PTFE khusus tersedia selepas penyerahan dimensi tiub, julat suhu operasi, jenis dan keamatan pengadukan, dan jangka hayat perkhidmatan peralatan.
