Thermal Cycling Extreme
Linja tal-kisi tal-kromju iebes topera żewġ xiftijiet kuljum. Il-pjanċi shift filgħodu f'55 grad. Il-banju mbagħad jitkessaħ għal 30 grad għal proċess ta 'wara nofsinhar bl-użu tal-istess tank. L-iskambjatur tas-sħana PTFE jagħti fwar f'4 barg għat-tisħin, imbagħad jirċievi ilma mkessaħ f'7 gradi għat-tkessiħ. It-temperatura tal-ħajt tat-tubu tvarja minn bejn wieħed u ieħor 140 gradi għal 10 gradi u lura-darbtejn kuljum, 600 darba fis-sena, 6,000 darba kull għaxar snin.
Din mhix operazzjoni fi stat-stat bi għeluq okkażjonali. Huwa ċikliżmu termali intenzjonat u ripetut fil-livell tad-disinn tal-proċess. L-iskambjatur tas-sħana PTFE għandu jkun inġinerija speċifikament għal dan is-servizz ċikliku. Disinn standard għal dazju ta 'tisħin kontinwu jakkumula ħsara mill-għeja b'rata aċċellerata.
Il-Mekkaniżmu ta 'Għeja Termali
Kull transizzjoni ta' tisħin-għa-tkessiħ timponi ċiklu sħiħ ta' strain termali fuq it-tubi PTFE. Meta tubi sħan f'140 grad jikkuntattjaw ilma mkessaħ f'7 gradi, il-wiċċ ta 'barra jikkuntratta malajr filwaqt li l-ħajt ta' ġewwa, għadu sħun, jirreżisti l-kontrazzjoni. Stress tat-tensjoni temporanju minn-ħxuna tiżviluppa fil-wiċċ ta' barra.
Il-PTFE jakkomoda dan l-istress permezz ta' rilassament viscoelastiku-il-ktajjen tal-polimeri jerġgħu jorganizzaw biex itaffu l-istress. Dan ir-rilassament iseħħ fuq minuti. Jekk it-tranżizzjoni termali hija aktar bil-mod mill-ħin ta 'rilassament, l-istress jibqa' baxx. Jekk it-tranżizzjoni hija mgħaġġla, l-istress jistgħu jaqbżu s-saħħa tal-materjal għal żmien qasir-.
Iċ-ċikliżmu ripetut, anke fi stress taħt il-limitu ta 'falliment immedjat, jakkumula ħsara mill-għeja. Fil-PTFE, l-għeja timmanifesta bħala formazzjoni u tkabbir ta' mikro-vojt, mhux qsim qawwi bħal fil-metalli. Il-mikro-vojt jingħaqdu fuq eluf ta' ċikli, u jnaqqsu d-densità u l-proprjetajiet mekkaniċi tal-materjal. It-tnaqqija tal-ħajt jaċċellera. It-tnixxija eventwalment isseħħ.
Tabella 1: Kriterji tad-Disinn taċ-Ċikli Termali għall-Iskambjatur tas-Sħana PTFE f'Servizz Alternattiv
| Kriterju tad-Disinn | Disinn ta 'Tisħin Kontinwu | Tisħin Ċikku-Disinn tat-Tkessiħ | Raġuni għall-Bidla |
|---|---|---|---|
| Ħxuna tal-ħajt tat-tubu | 1.0mm standard | 1.5mm minimu | Ħajja ta 'għeja skalar bil-ħxuna tal-ħajt |
| Kontroll tar-rata ta' tranżizzjoni | Mhux applikabbli | Valvi tar-rampa awtomatizzati; max 5 gradi /min | Jipprevjeni l-istress ta 'xokk termali |
| Provvista ta' espansjoni | Loop standard jew xejn | Loops ta' espansjoni obbligatorji fuq il-passaġġi kollha | Jakkomoda firxa ta 'espansjoni doppja |
| Tip ta 'appoġġ ta' tubu | Pjanċi ta' gwida riġidi | Gwidi infurrati-elastomeriċi | Tnaqqis ta 'fretting fil-punti ta' appoġġ waqt iċ-ċikliżmu |
| Konnessjoni tal-manifold | Kompressjoni standard | Kompressjoni rinfurzata b'denb flessibbli | Jassorbi moviment tal-manifold ċikliku |
| Bidla tal-kondensat/ilma mkessaħ | Valvoli ta' iżolament manwali | Imblokk doppju-awtomatizzat-u-fsada | Tipprevjeni l-kontaminazzjoni inkroċjata; jiżgura drenaġġ sħiħ bejn iċ-ċikli |
| Ħajja taċ-ċiklu tad-disinn | Mhux speċifikat | 10,000+ ċikli termali sħaħ | 15+ sena servizz b'600 ċiklu/sena |
| Speċifikazzjoni tan-nassa tal-fwar | Nassa standard F&T | F & T b'vent ta 'arja termali; sotto-tkessiħ baxx | Jiġġestixxi transizzjoni rapida mill-mod tat-tkessiħ għal dak tat-tisħin |
Bidla ta' Kondensat u Ilma Imkessaħ
It-tranżizzjoni mill-mod tat-tisħin għall-mod tat-tkessiħ teħtieġ fwar ta 'tindif u kondensat mit-tubi qabel ma jiddaħħal ilma mkessaħ. Il-fwar residwu jikkondensa u joħloq vakwu li jista 'jikkollassa tubi. Il-kondensat residwu jiddilwixxi l-ilma mkessaħ u jiffriża fid-daħla tal-ilma mkessaħ jekk it-temperaturi jkunu baxxi biżżejjed.
Is-sistema tal-bidla tuża valvi awtomatizzati b'interlocks. Is-sekwenza tat-tisħin-għa-tkessiħ tagħlaq il-valv tal-provvista tal-fwar, tiftaħ il-valv tad-drenaġġ tal-kondensat għal perjodu ta 'blowdown f'waqtu, imbagħad tiftaħ il-valv tal-provvista tal-ilma mkessaħ bil-mod permezz ta' kontrollur tar-rampa. Is-sekwenza ta' tkessiħ-għa-tisħin ireġġa' lura l-proċess: ilma mkessaħ imsaffi, sistema ta' kondensat ri-pressurizzata, fwar jidħol bil-mod.
Arranġamenti ta' valv doppju-blokk{-u-fsada fl-interface tal-ilma tal-fwar-imkessaħ jipprevjenu l-kontaminazzjoni inkro- matul it-tranżizzjoni.
Disinn Konġunt ta 'Espansjoni għal Medda Estiża
Tubu PTFE imsaħħan kontinwament jespandi mill-ambjent għal madwar 140 grad -żieda fit-temperatura ta '120 grad li tipproduċi madwar 14mm ta' espansjoni għal kull metru ta 'tul ta' tubu. Tubu ċiklat jespandi minn 10 gradi (mod ta 'tkessiħ) għal 140 grad (modalità ta' tisħin)-bidla fit-temperatura ta '130 grad li tipproduċi madwar 16mm ta' espansjoni għal kull metru. L-espansjoni addizzjonali, filwaqt li modesta għal kull ċiklu, takkumula fuq eluf ta 'ċikli.
Il-loops ta' espansjoni ddisinjati għal servizz ta' tisħin kontinwu jistgħu jkunu ta' daqs żgħir għall-medda ċiklika. Id-disinn ċikliku jinkludi loops akbar jew sezzjonijiet flessibbli addizzjonali biex jakkomodaw il-moviment termali sħiħ mingħajr -liwjiet ta' tensjoni żejda jew konnessjonijiet ta' manifold.
Sommarju
Skambjatur tas-sħana PTFE iddisinjat għal ċikli ta' tisħin u tkessiħ simultanji f'xift wieħed jeħtieġ kriterji ta' disinn speċifiċi lil hinn mill-kostruzzjoni standard ta' ħidma kontinwa-. Żieda fil-ħxuna tal-ħajt tipprovdi marġni tal-ħajja tal-għeja. Kontroll awtomatizzat tat-tranżizzjoni jipprevjeni xokk termali. Loops ta 'espansjoni huma daqs għall-firxa termali sħiħa. Il-valv tal-bidla jiżgura t-tindif sħiħ bejn il-modi.
Id-dispożizzjonijiet tad-disinn addizzjonali jippermettu servizz affidabbli permezz ta' 10,000+ ċikli termali sħaħ, li jirrappreżentaw għexieren ta' snin ta' tħaddim fi frekwenzi tipiċi taċ-ċikli tal-linja tal-plating. Disinji standard mingħajr dawn id-dispożizzjonijiet jakkumulaw ħsara mill-għeja u jesperjenzaw falliment prematur fis-servizz ċikliku.
Analiżi tal-inġinerija għad-disinn tal-iskambjatur tas-sħana PTFE ċikliku hija disponibbli fuq is-sottomissjoni tat-temperaturi tat-tisħin u t-tkessiħ, il-frekwenza taċ-ċiklu, il-limitazzjonijiet tal-ħin tat-tranżizzjoni, il-fwar disponibbli u l-kundizzjonijiet tal-ilma mkessaħ, u l-ħajja tas-servizz tat-tagħmir mistenni.
