Trong máy hóa hơi Trimethylaluminum (TMA) có độ tinh khiết cao- dùng để lắng đọng lớp nguyên tử (50 độ , 500 mbar), Sự rửa trôi vết kim loại từ bề mặt bộ gia nhiệt PFA (Al, Fe, Cu có thể chiết xuất) tương quan như thế nào với mức dư lượng chất xúc tác của polyme được đo bằng quang phổ quang điện tử tia X- sau 3000 giờ?

Vấn đề rung động do sưng tấy trong nồi hơi DMC
Các cột tinh chế Dimethyl cacbonat (DMC) chạy ở 90 độ và 5 áp suất sử dụng nồi đun sôi lại loại ấm đun nước-với các bó ống được phủ PFA-. PFA phồng lên 1,5% về thể tích do DMC, ảnh hưởng đến tính chất cơ học và khả năng giảm rung của ống. Theo dữ liệu định lượng từ bảy cơ sở sản xuất DMC, mô đun đàn hồi giảm từ 480 MPa xuống 380 MPa (giảm 21%) khi tường PFA 2,0 mm giãn nở thành 2,03 mm. Tuổi thọ mỏi của mối nối ống-đến{14}}tấm ống được rút ngắn từ 10 năm xuống còn 4 năm do tần số tự nhiên giảm 10% và biên độ rung tăng 25%.

Ảnh hưởng của sưng lên tính chất cơ học
Hấp thụ DMC (độ phồng thể tích 1,5%) làm dẻo PFA, giảm độ cứng và tăng khả năng giảm chấn. Thử nghiệm ở 90 độ trong DMC-PFA bão hòa:

Thay đổi thông số: PFA DMC khô-PFA sưng lên (độ phồng 1,5%)
Mô đun đàn hồi (MPA) 480 380 -21%
Mô-đun lưu trữ (MPa ở 1 Hz)=420 320 -24%
45 + 22% là mô đun tổn thất (MPa).
0.05 + 0.08 + 60% là tỷ lệ giảm chấn (ζ).
Tần số tự nhiên (f_n): -10%, 90% và 100%
Biên độ rung và động lực bó ống
Rung động do dòng chảy tạo ra trong nồi đun sôi lại bằng dòng chảy hai pha (DMC sôi). Đối với một ống dài 5m, độ cứng giảm làm tăng biên độ:

Natural Frequency (Hz) Vibration Amplitude (mm peak) Cycle Life to Fatigue Failure Tube-to-Tubesheet Stress (MPa) Dry (baseline) 22 0.8 25 >10^7 chu kỳ
DMC-sưng (1,5%) 20 1.0 31 5×10^6 chu kỳ
DMC-sưng + chảy 19 1.2 38 2×10^6 chu kỳ
Khớp bị sưng + hư hỏng 17 1.5 48 5×10^5 chu kỳ
Mệt mỏi khớp ống với ống
Kết nối giữa ống PFA và tấm ống thép không gỉ chịu ứng suất tuần hoàn do rung động. Độ rão tăng lên và sức bền của PFA tăng lên giảm đi sẽ làm cho mối nối bị hư hỏng nhanh hơn. Kiểm tra độ mỏi ở 90 độ trong DMC:

Loại mối nối Tình trạng PFA Chu kỳ dẫn đến rò rỉ (áp suất 1 bar) Chế độ hỏng hóc
Nới lỏng cơ khí khô 8x10^6
Vòng sắt cơ học bị sưng 2×10^6 PFA bị rão và rò rỉ
Chất kết dính khô 5x10^6-Liên kết mỏi
Liên kết bị hỏng và chất kết dính-liên kết bị sưng lên 1×10^6 do căng thẳng sưng tấy
Mối hàn (PFA-PFA) Độ phồng 4×10^6 Độ rão của mối hàn, có thể chấp nhận được
Động học trương nở và ổn định
Sau 500 giờ ở 90 độ, độ trương nở của DMC đạt trạng thái cân bằng. Tại thời điểm này, ứng suất khớp thay đổi và đường kính ống thay đổi. Đối với nồi hơi mới, quá trình trương nở trước (DMC ở 90 độ trong 500 giờ) phải được hoàn thành trước khi áp dụng mô-men xoắn cuối cùng lên các khớp cơ khí. Sau khi cân bằng độ trương nở, khả năng duy trì mô-men xoắn của khớp được cải thiện.

Độ dày của tường và ứng suất sưng
Những bức tường dày hơn chịu áp lực trương nở lớn hơn vì chúng bị hạn chế hơn. Đối với tường 1,5 mm, ứng suất trương nở là 2,5 MPa; cho 2,0mm, 3,5 MPa; cho 2,5 mm, 5,0 MPa. Căng thẳng gia tăng làm tăng tốc độ leo khớp. Mặc dù nguy cơ thẩm thấu tăng lên đôi chút, hãy chỉ định thành mỏng hơn (1,5–1,8 mm) cho dịch vụ DMC để giảm áp lực sưng tấy lên các khớp.

Hệ số giảm tuổi thọ của mối nối Độ dày của tường Ứng suất trương nở (MPa) Loại mối nối Đề xuất: 1,5 mm 2,5 x 0,8 ống nối cơ học 1,8 mm 3,0x (đường cơ sở)Hàn hoặc cơ khí 2,0mm 3.5 1.3x Hàn 2,5mm 5.0 2.0x Hàn (cần thiết)
Giảm rung bằng PFA bị sưng
Tỷ lệ giảm chấn cao hơn (0,05 → 0,08) có thể giúp giảm biên độ cộng hưởng, nhưng nó không thể bù cho độ cứng giảm. Kết quả tổng thể là biên độ cộng hưởng cao hơn. Đối với các nồi nấu lại có vấn đề về rung động do dòng chảy{4}}đã biết, hãy cung cấp các tấm đỡ ống có khoảng cách hẹp hơn (0,8 m so với. 1.2 m) để tăng tần số tự nhiên và giảm biên độ.

Hướng dẫn đặc điểm kỹ thuật Reboiler DMC
Chỉ định PFA có độ dày thành 1,8 mm (để giảm ứng suất trương nở) và khớp nối ống hàn-với-bảng ống cho nồi nấu lại thanh lọc DMC hoạt động ở góc 90 độ . Trước khi lắp ráp lần cuối, cần phải làm phồng sơ bộ (DMC ở 90 độ trong 500 giờ). Đối với các hệ thống dễ bị rung, khoảng cách đỡ ống phải gần hơn và tính toán phần tử hữu hạn trương nở phải tính đến các đặc tính cơ học của PFA. Cung cấp chiều dài ống, khoảng cách giá đỡ và chế độ dòng chảy hai pha dự kiến ​​khi yêu cầu báo giá. Tuổi thọ mỏi cao hơn bốn-gấp trong nhiệm vụ DMC, khi lỗi nồi hơi dẫn đến việc dừng cột gây tốn kém 20.000–50.000 USD mỗi ngày, chứng tỏ chi phí tăng thêm cho các mối hàn (10–15% so với cơ khí). Sau 500 giờ vận hành lần đầu (sau{21}}sự trương nở), sau đó hàng năm hãy vặn lại các nồi đun lại hiện có bằng các khớp nối cơ học. Đối với các hệ thống có độ rung cao (dự kiến ​​từ mô hình dòng chảy hai pha), hãy chỉ định các bức tường 1,5 mm có mối hàn và các tấm đỡ bổ sung.