Làm cách nào để xác định Bán kính uốn cong tối thiểu khả thi cho thiết bị sưởi PFA sẽ được lắp đặt trong cổng đường ống cong?

Các cổng dẫn của bồn chứa thường cong hoặc có khe hở hạn chế khiến bộ gia nhiệt PFA phải uốn cong xung quanh các vật cản. Bán kính uốn cong tối thiểu có thể thực hiện được của lò sưởi PFA được thiết lập bởi ba yếu tố, đường kính ống, độ dày thành và ứng suất cho phép mà không bị gãy. Bán kính uốn cong tối thiểu được đề xuất (đến đường tâm của ống) cho lò sưởi PFA OD 25 mm thông thường có thành 2,0 mm là 200 mm (8 × OD). Đối với tường mỏng hơn (1,5 mm), bán kính có thể giảm xuống 150mm (6 x OD). Đối với đường kính cao hơn (32 mm OD), bán kính tối thiểu tăng lên 250-300 mm (8-9× OD). Nếu các bán kính này bị uốn cong chặt hơn, bán kính bên ngoài sẽ bị biến dạng quá nhiều, có thể dẫn đến biến dạng không thể đảo ngược, thành mỏng và nứt ứng suất trong quá trình luân chuyển nhiệt. Máy sưởi PFA không được uốn cong trên hiện trường. Nên sử dụng bộ gia nhiệt uốn cong trước của nhà sản xuất với hệ thống gia nhiệt được điều chỉnh và uốn cong trục gá.

Tính toán bán kính uốn và giới hạn biến dạng
Bán kính bên ngoài chịu lực căng khi một ống cong. Biến dạng kéo ε trên sợi bên ngoài là ε=(r_outer - r_centerline) / r_centerline=(D/2) / R, trong đó D là ống OD và R là bán kính uốn cong đến đường tâm. Biến dạng kéo tối đa cho phép mà không gây hư hỏng vĩnh viễn (biến dạng năng suất) đối với PFA là khoảng 5-8 % ở nhiệt độ phòng. Nếu chúng ta lấy ε_max=0.05, R_min=(D/2)/0.05=10 x (D/2)? chờ đã, làm lại phép tính:=(D/2) / R For ε=0.05, R=(D/2)/0.05=D/0.1=10D. Do đó R_min=250 mm cho D=25 mm. Các nhà sản xuất có thể tạo ra các điểm uốn chặt hơn, 6×OD, bằng cách làm nóng PFA trong khi uốn. Nếu chúng ta tăng biến dạng năng suất lên 15 - 20 % ở 150 C, thì R=(D/2) / 0.15=D/0.3=3.3D. Thực tế tối thiểu. Gia nhiệt cẩn thận 4-5 lần OD.

Đối với lò sưởi có lõi kim loại bên trong, lõi cũng bị uốn cong. Bán kính uốn tối thiểu đối với lõi kim loại (Incoloy hoặc titan) là 3-4× OD cho một lần uốn và 5-6× OD cho nhiều lần uốn. Thông thường, giới hạn được đặt ra bởi lõi vì kim loại cứng lại và có thể bị gãy nếu bị uốn cong quá mạnh. Đối với lò sưởi OD 25 mm có thành 2 mm, lõi kim loại OD khoảng 21 mm. Bán kính uốn cong tối thiểu (theo dữ liệu của nhà sản xuất) 80–100 mm (4–5× lõi OD). Điều này tương ứng với bán kính uốn cong của vỏ bọc PFA là 100–125 mm.

Bán kính uốn cong tối thiểu theo kích thước lò sưởi và độ dày của tường
Ống OD (mm) Độ dày thành (mm) Core OD (mm) Bán kính uốn cong tối thiểu (mm) - Chỉ PFA (được làm nóng)Bán kính uốn cong tối thiểu (mm) – với lõi kim loại Tối thiểu được khuyến nghị để lắp đặt tại hiện trường (lạnh) Hệ số nhân ( OD)
12 1.0 10 40 50 60 5× 12 1.5 9 45 55 70 6× 16 1.5 13 60 70 90 5.5× 20 1.5 17 75 90 120 6× 20 2.0 16 80 100 130 6.5× 25 1.5 22 100 120 150 6× 25 2.0 21 110 130 175 7× 25 2.5 20 120 140 200 8× 32 2.0 28 150 180 250 8× 32 2.5 27 170 200 280 9× 38 2.5 33 200 250 350 9× Xác định tính khả thi cho Cảng đường cong
Để xác định xem thiết bị gia nhiệt PFA có thể đi qua cổng đường dẫn cong hay không:

Đo hình dạng cổng: chiều rộng khe hở tối thiểu (W), góc uốn cần thiết (θ, độ) và chiều dài dây dẫn thẳng có sẵn trước và sau khi uốn.

Bán kính uốn cong yêu cầu R_req=L / theta (tính bằng radian) trong đó L là chiều dài phần uốn cong của cổng (chiều dài cung). R_req=500 / (π/2)=500 / 1.57=318 mm uốn cong 90 độ với chiều dài cung 500 mm.

Compare R_req with the minimum bend radius of the heater from the above table. If R_req >= R_min, thì bộ sưởi có thể được-uốn cong trước theo bán kính đó và lắp đặt. R_req < R_min có nghĩa là chỗ uốn cong quá chặt.

Tất cả bộ gia nhiệt OD 25 mm có đường kính 2,0 mm đều yêu cầu độ nguội R tối thiểu=175 mm và uốn cong-130 mm tại nhà máy. Có thể hình dung được một cổng manw ay yêu cầu R req=200 mm. Loại có R req =120 mm thì không thể uốn nguội được. Một lò sưởi uốn cong trước được sản xuất tại nhà máy có thể có kích thước 130 mm nhưng 120 mm vẫn nằm dưới giới hạn. Tùy chọn: Sử dụng lò sưởi có đường kính nhỏ hơn (20 mm OD, R_min{16}} mm lạnh) hoặc Sử dụng một số lò sưởi thẳng ngắn thay vì một lò sưởi uốn cong dài.

Mẹo lắp đặt cổng Manway cong
Nếu bán kính uốn cong được tính toán là khả thi thì hãy đặt mua bộ gia nhiệt-uốn cong trước từ nhà sản xuất. Việc uốn tại nhà máy được thực hiện với các trục gá được gia nhiệt, làm mát có kiểm soát và kiểm tra chất lượng (đo độ dày thành tại chỗ uốn). Uốn hiện trường, ngay cả với súng nhiệt, thường dẫn đến suy yếu tường, ứng suất dư và uốn cong không đều. Độ tin cậy phù hợp với giá của một-máy sưởi uốn cong trước (cao cấp 20–40%).

Nếu bộ sưởi-được uốn cong trước, hãy đỡ nó ở một số vị trí dọc theo chỗ uốn cong để tránh bị võng. Vùng uốn cong ít cứng hơn và có thể bị xệ xuống dưới trọng lượng của chính nó, gây ra ứng suất gần đỉnh uốn cong. Yên PTFE hoặc PFA trong khoảng cách 200-300 mm. Không kẹp vào phần uốn cong mà chỉ kẹp vào các phần thẳng.

Đối với các cổng dẫn đường chật hẹp mà không lò sưởi thương mại nào có thể lắp vừa, hãy thử lò sưởi PFA linh hoạt (xem Điều #69 về đũa di động). Đối với bán kính uốn cong 50–80 mm, bộ gia nhiệt linh hoạt mỏng hơn (1,0–1,2 mm) và đường kính nhỏ hơn (12–16 mm). Tuy nhiên chúng có mức công suất thấp hơn (thường<2 kW) and shorter longevity in hostile chemicals.

Kết luận: 6-8× OD là mức tối thiểu hợp lý cho hầu hết các máy sưởi
Để lắp đặt nguội bộ gia nhiệt PFA được lắp đặt ở cổng đường dẫn cong, bán kính uốn cong tối thiểu thực tế là 6–8× đường kính ngoài của ống. Đối với bộ sưởi-uốn cong trước tại nhà máy, bán kính uốn cong tối thiểu thực tế là 4–6× OD. Đối với lò sưởi OD 25 mm thông thường có thành 2,0 mm, bán kính tối thiểu là 150-175 mm (lạnh) hoặc 130-150 mm (uốn cong tại nhà máy). Các chỗ uốn cong chặt hơn trong quá trình luân chuyển nhiệt có thể làm suy yếu tường, ứng suất quá mức và nứt do ứng suất. Các kỹ sư cần đo độ cong của cổng đường dẫn, xác định bán kính uốn cong cần thiết, so sánh với giới hạn của lò sưởi và đặt hàng các lò sưởi uốn cong trước nếu được yêu cầu. Nếu bán kính cần thiết nhỏ hơn mức tối thiểu, hãy điều chỉnh phương pháp lắp đặt cho nhiều máy sưởi thẳng, máy sưởi có đường kính nhỏ hơn hoặc cây đũa cầm tay linh hoạt. Việc uốn cong lò sưởi vượt quá giới hạn của nó không phải là một phương án thiết kế, đó là một sự cố đang chực chờ xảy ra. Tôn trọng bán kính. Tôn trọng chất.