Skambjatur tas-sħana li jkun wassal fedelment l-istess tnaqqis fil-pressjoni għal diversi snin jista 'gradwalment jibda juri qari differenzjali kemmxejn ogħla. F'ħafna każijiet, it-tubi mhumiex imħammlin kimikament jew imblukkati minn debris. Minflok, il-ġeometrija tat-tubi PTFE nfushom inbidlet bil-mod maż-żmien. PTFE, li huwa materjal viscoelastiku, creeps taħt stress mekkaniku sostnut, u jikkawża t-toqba tat-tubu ħdejn il-ġonta tal-folja tat-tubu biex tikkostrinġi gradwalment bħal valv ta 'għeluq-bil-mod.
Din il-bidla dimensjonali sottili hija rarament drammatika, iżda tista 'tipproduċi konsegwenzi idrawliċi li jistgħu jitkejlu fuq intervalli twal ta' servizz. Fl-iskambjaturi tas-sħana tat-tubi PTFE użati fl-ipproċessar kimiku korrużiv, il-fenomenu huwa aspett prevedibbli ta 'tixjiħ mekkaniku fit-tul-aktar milli mod ta' falliment mhux mistenni.
Nifhmu r-relazzjoni bejnPTFE exchanger waqgħa tal-pressjoni bidla matul iż-żmien creepu l-prestazzjoni tas-sistema idrawlika hija importanti għal skambjatur affidabbli u disinn tal-pompa.
Nifhmu PTFE Creep
PTFE jaġixxi b'mod differenti minn metalli taħt tagħbija sostnuta. Pjuttost milli jibqa 'dimensjonali ffissat taħt stress kostanti, il-materjal bil-mod jiddeforma maż-żmien.
Din l-imġieba hija magħrufa bħala creep.
X'jikkawża Creep?
Creep iseħħ meta l-ktajjen tal-polimeru gradwalment jirranġaw mill-ġdid taħt kompressjoni jew tensjoni mekkanika kontinwa. B'differenza mid-deformazzjoni elastika, li tisparixxi immedjatament meta titneħħa l-istress, il-creep jakkumula progressivament fuq eluf ta 'sigħat ta' tħaddim.
Fl-iskambjaturi tas-sħana PTFE, l-ogħla tensjonijiet kompressivi sostnuti ħafna drabi jinstabu fejn it-tubi jgħaddu mill-assemblaġġ ta 'tubesheet.
It-tubi qed jingħafsu bil-mod-.
F'dawn il-postijiet, ferruls, ċrieki tal-kompressjoni, jew sistemi ta' gaskets japplikaw pressjoni kontinwa biex joħolqu tnixxija-siġill issikkat bejn it-tubu u l-folja tat-tubu. Maż-żmien, il-materjal tal-ħajt PTFE jgħaddi bil-mod taħt din it-tagħbija.
Kif Tiżviluppa r-Restrizzjoni tal-Bore tat-Tubu
Deformazzjoni lokalizzata fit-Tubesheet
Il-proċess ta 'creep huwa lokalizzat ħafna ħdejn iż-żona tal-ġonta kkompressata.
Hekk kif il-PTFE jiddeforma, porzjon żgħir tal-ħajt tat-tubu joħroġ gradwalment 'il ġewwa lejn il-mogħdija tal-fluss. Dan inaqqas id-dijametru intern effettiv tat-tubu fil-post tal-ġonta.
Għalkemm il-bidla dimensjonali ħafna drabi hija żgħira, anke t-tnaqqis modest tal-bore iżid ir-reżistenza tal-fluss.
Ir-restrizzjoni taġixxi b'mod simili għal punt ta 'throttling installat b'mod permanenti f'kull tubu.
Konsegwenzi Idrawliċi fit-tul-
Hekk kif id-dijametru intern jonqos, il-waqgħa tal-pressjoni tal-ġenb tat-tubu-togħla gradwalment.
Din iż-żieda hija ġeneralment:
Bil-mod
Permanenti
Prevedibbli
Mhux-rekuperabbli
B'differenza mill-fouling ikkawżat minn depożiti jew skalar, ir-restrizzjoni ma tistax titnaddaf mekkanikament jew kimikament minħabba li tirriżulta minn deformazzjoni materjali fiżika.
Il-fenomenu huwa irriversibbli.
Għaliex l-Effett Huwa Normalment Modest
Fil-biċċa l-kbira ta'-iskambjaturi PTFE iddisinjati tajjeb, iż-żieda fil-waqgħa tal-pressjoni tibqa' relattivament żgħira.
Żidiet tipiċi fit-tul-jistgħu jammontaw għal ftit fil-mija biss fuq diversi snin ta' tħaddim. Madankollu, l-effett isir aktar notevoli taħt ċerti kundizzjonijiet:
Tulijiet ta 'tubi twal
Veloċitajiet għolja tal-fluss
Dijametri żgħar tat-tubi
Temperaturi operattivi elevati
Sistemi ta'-pressjoni għolja
Tagħbijiet ta 'kompressjoni ta' tubi stretti
F'dawn is-sistemi, anke tnaqqis żgħir ta 'bore jista' jipproduċi penali idrawliċi li jistgħu jitkejlu.
Għal din ir-raġuni,PTFE exchanger waqgħa tal-pressjoni bidla matul iż-żmien creepspiss jitqies waqt l-istadju oriġinali tad-disinn idrawliku aktar milli jiġi ttrattat bħala kwistjoni operattiva mhux mistennija.
L-Influwenza tat-Temperatura fuq ir-Rata tal-Creep
Temperatura Ogħla Tħaffef id-Deformazzjoni
L-imġiba tat-tkessiq tal-PTFE hija influwenzata ħafna minn:
Livell ta' stress
Temperatura
Ħin taħt tagħbija
F'temperaturi elevati, il-mobilità molekulari tiżdied sostanzjalment, u taċċellera l-proċess tal-creep.
F'100 grad, il-creep jimxi b'mod sinifikanti aktar mgħaġġel milli f'temperatura tal-kamra.
Din id-dipendenza fuq it-temperatura hija speċjalment rilevanti fl-iskambjaturi tal-ipproċessar kimiku li jimmaniġġjaw aċidi msaħħna, alkali, jew flussi tas-solvent.
Sistema li topera kontinwament f'temperatura elevata tista' tesperjenza l-biċċa l-kbira tal-bidla dimensjonali fit-tul-tagħha matul l-ewwel bosta snin ta' servizz.
Stress Rilassament u Saturazzjoni
L-effett creep ma jkomplix jiżdied b'mod indefinit bl-istess rata.
Hekk kif il-PTFE jiddeforma, it-tensjonijiet interni jirrilassaw gradwalment. Stress imnaqqas inaqqas ir-rata ta 'creep, u tikkawża li l-bidla dimensjonali tonqos progressivament maż-żmien.
Eventwalment, is-sistema tersaq lejn kundizzjoni kważi-stabbli fejn aktar deformazzjoni ssir minima.
Din l-imġieba hija komunement deskritta bħala saturazzjoni creep.
Konsiderazzjonijiet tad-Disinn Idrawliku
Marġni li jippermetti fid-Daqs tal-Pompa
Minħabba li ż-żieda fil-pressjoni relatata mal-creep-hija prevedibbli, normalment tista' tiġi akkomodata waqt id-disinn inizjali tas-sistema.
Marġini ta 'pressjoni addizzjonali modest huwa spiss inkluż meta jintgħażlu pompi ta' ċirkolazzjoni għal sistemi ta 'skambjaturi PTFE.
Din il-konċessjoni tad-disinn tgħin biex tiżgura li r-rati tal-fluss meħtieġa jibqgħu jinkisbu anke wara snin ta 'tħaddim.
Mingħajr dan il-marġni, it-tnaqqis tal-fluss fit-tul-jista' jseħħ hekk kif ir-reżistenza idrawlika tiżdied gradwalment.
Monitoraġġ tax-Xejriet tal-Pressjoni
Il-monitoraġġ tal-pressjoni differenzjali madwar l-iskambjatur jipprovdi għarfien siewi dwar l-imġiba tas-sistema-tul.
Żieda bil-mod u stabbli fuq diversi snin tista' tindika restrizzjoni normali relatata ma' creep-aktar milli kontaminazzjoni jew fouling.
L-analiżi tat-tendenza tgħin biex tiddistingwi bejn:
Tixjiħ mekkaniku gradwali
Avvenimenti ta' fouling f'daqqa
Degradazzjoni tal-pompa
Kondizzjonijiet ta' imblukkar parzjali
Il-fehim ta 'din id-distinzjoni jipprevjeni proċeduri ta' tindif jew żarmar bla bżonn.
Minimizzazzjoni tal-Creep fil-Joint tat-Tubesheet
Żieda fil-Bearing Area
L-istress applikat għal PTFE jista 'jitnaqqas billi titqassam il-forza tal-kompressjoni fuq wiċċ ta' kuntatt akbar.
Ferrules b'żoni akbar ta 'bearing ibaxxu l-istress kompressiv lokalizzat u jnaqqsu t-tendenza għall-fluss tal-materjal 'il ġewwa.
Stress aktar baxx inaqqas direttament ir-rata ta 'creep.
L-użu ta' Sistemi ta' Issiġillar mgħobbija-Rebbiegħa
Arranġamenti ta' siġillar mgħobbija-molla jew konformi jgħinu biex tinżamm il-forza tas-siġillar filwaqt li jillimitaw kompressjoni riġida eċċessiva.
Dawn is-sistemi jakkomodaw bidliet dimensjonali gradwali b'mod aktar effettiv minn disinji ta 'ikklampjar kompletament riġidi.
Vantaġġi jinkludu:
Konċentrazzjoni mnaqqsa tal-istress lokalizzata
Stabbiltà mtejba tas-siġill
Deformazzjoni tal-bore aktar baxxi fit-tul-
Akkomodazzjoni aħjar ta 'ċikliżmu termali
Sistemi ta' siġillar aktar artab ġeneralment jipproduċu kostrizzjoni tat-tubi anqas aggressiva-fit-tul.
Tqabbil ta 'PTFE ma' Tubi ta 'Skambjatur Metalliku
Tubi tal-iskambjaturi metalliċi tipikament juru creep negliġibbli f'temperaturi ta 'proċess kimiku ordinarju. PTFE jaġixxi b'mod differenti minħabba l-istruttura polimerika tiegħu.
Madankollu, PTFE joffri vantaġġi li l-metalli ma jistgħux jaqblu faċilment:
Inertezza kimika eċċezzjonali
Reżistenza għal aċidi aggressivi
Uċuħ mhux-kontaminanti
Reżistenza għall-korrużjoni eċċellenti
Il-kompromess-huwa li PTFE jippossjedi profil ta' tixjiħ mekkaniku aktar kumpless.
Għalhekk id-disinjaturi jikkunsidra kemm il-kompatibbiltà kimika kif ukoll l-imġieba mekkanika fit-tul-simultanjament.
Implikazzjonijiet Operattivi Matul Għexieren ta' Deċennji ta' Servizz
L-iskambjaturi tal-PTFE iddisinjati tajjeb-spiss jibqgħu operattivi għal għexieren ta' snin f'ambjenti korrużivi ħafna fejn is-sistemi metalliċi jfallu malajr.
Iż-żieda gradwali tal-pressjoni kkawżata minn creep rarament tirrappreżenta limitazzjoni katastrofika. Minflok, jiffunzjona bħala evoluzzjoni bil-mod u maniġġabbli tal-prestazzjoni idrawlika maż-żmien.
F'ħafna sistemi, l-iskambjatur ikompli jissodisfa r-rekwiżiti tal-proċess twil wara li sseħħ l-istabbilizzazzjoni tal-creep.
Ir-rekwiżit ewlieni huwa sempliċement li d-disinn oriġinali tas-sistema jantiċipa l-effett.
Konklużjoni
PTFE creep huwa proċess ta 'tixjiħ mekkaniku magħruf u maniġġabbli li jista' jżid gradwalment il-waqgħa tal-pressjoni tal-iskambjatur fuq perjodi twal ta 'tħaddim. Kompressjoni sostnuta fil-ġonta tat-tubesheet tiddeforma bil-mod il-ħajt tat-tubu PTFE 'l ġewwa, tnaqqas ftit id-dijametru tat-toqba tat-tubu u toħloq żieda permanenti fir-reżistenza idrawlika.
Għalkemm l-effett huwa ġeneralment modest, ir-relazzjoni bejnPTFE exchanger waqgħa tal-pressjoni bidla matul iż-żmien creepgħandhom jiġu kkunsidrati waqt id-disinn idrawliku inizjali, speċjalment f'applikazzjonijiet ta'-temperatura għolja jew-tubi twal. Daqs xieraq tal-pompa, ferruli ta' żona tal-bearing-akbar, u sistemi ta' siġillar-molla mgħobbija jgħinu biex jimminimizzaw il-bidliet fil-prestazzjoni fit-tul-u jippreservaw ir-rati tal-fluss tad-disinn fuq għexieren ta' snin ta' servizz.
Anki l-aktar materjal kimikament inert fl-aħħar jiżviluppa storja ta 'ħajja mekkanika ffurmata minn stress, temperatura u ħin.
