Η πρόκληση υψηλής-Υψηλής πίεσης- θερμοκρασίας
Ένας θερμαντήρας εμβάπτισης PTFE που λειτουργεί σε ατμό 12 barg και 180 μοίρες αντιπροσωπεύει μια από τις πιο απαιτητικές εφαρμογές για το φθοροπολυμερές. Η θερμοκρασία κορεσμού ατμού στα 12 barg είναι 191 μοίρες -κοντά στο πρακτικό όριο για PTFE. Η πίεση στεφάνης από την πίεση είναι υψηλή. Ο ρυθμός ερπυσμού στις 180 μοίρες είναι σημαντικός.
Το πάχος του τοιχώματος του σωλήνα πρέπει να ικανοποιεί την απαίτηση πίεσης διάρρηξης, την απαίτηση διάρκειας ερπυσμού και την απαίτηση μεταφοράς θερμότητας. Οι τρεις περιορισμοί ανταγωνίζονται.
Η απαίτηση πίεσης διάρρηξης
Η τάση στεφάνης σε ένα σωλήνα με λεπτά-τοιχώματα: σ=P × D / (2t), όπου P είναι η πίεση του μετρητή (1,2 MPa), D είναι η μέση διάμετρος και t είναι το πάχος του τοιχώματος.
Για ένα σωλήνα OD 10 mm:
| Πάχος τοίχου (mm) | Στρες στεφάνης στα 12 barg (MPa) | Πίεση διάρρηξης (MPa) | Συντελεστής ασφάλειας έναντι. 1.2 MPa |
|---|---|---|---|
| 1.5 | 3.4 | 8.5 | 7.1 |
| 2.0 | 2.4 | 12.0 | 10.0 |
| 2.5 | 1.8 | 16.0 | 13.3 |
| 3.0 | 1.5 | 20.0 | 16.7 |
Η πίεση διάρρηξης είναι επαρκής για όλα τα πάχη τοιχωμάτων άνω του 1,5 mm. Ο σχεδιασμός δεν είναι περιορισμένος-.
Η Απαίτηση Ζωής ερπυσμού
Στις 180 μοίρες, ο ρυθμός ερπυσμού PTFE είναι σημαντικός. Η επιτρεπόμενη τάση στεφάνης για 10ετή ζωή στους 180 βαθμούς είναι περίπου 1,2–1,5 MPa για τροποποιημένο PTFE.
Για την τάση στεφάνης κάτω από 1,5 MPa: το πάχος τοιχώματος πρέπει να είναι τουλάχιστον 2,5 mm για το σωλήνα OD 10 mm.
| Πάχος τοίχου (mm) | Στρες στεφάνης (MPa) | Εκτιμώμενη διάρκεια ερπυσμού στους 180 βαθμούς |
|---|---|---|
| 1.5 | 3.4 | 1-2 χρόνια |
| 2.0 | 2.4 | 3-5 ετών |
| 2.5 | 1.8 | 6-8 ετών |
| 3.0 | 1.5 | 10+ έτη |
Η απαίτηση διάρκειας ερπυσμού διέπει την επιλογή πάχους τοιχώματος. Ο τοίχος 3,0 mm απαιτείται για τη διάρκεια ζωής των 10 ετών.
Η ποινή της μεταφοράς θερμότητας
Το παχύτερο τοίχωμα προσθέτει θερμική αντίσταση. Το τοίχωμα PTFE 3,0 mm έχει αγώγιμη αντίσταση 0,012 m²·K/W-τρεις φορές το τοίχωμα 1,0 mm. Η συνολική τιμή U-πέφτει από 143 W/m²·K σε 71 W/m²·K-μείωση 50%.
Η ποινή μεταφοράς θερμότητας απαιτεί τη μεγαλύτερη επιφάνεια για την ίδια εργασία. Ο μεγαλύτερος θερμαντήρας καταλαμβάνει περισσότερο χώρο στο δοχείο και κοστίζει περισσότερο.
Η Σχεδιαστική Σύσταση
Για τον θερμαντήρα εμβάπτισης PTFE σε 12 barg και 180 μοίρες, το συνιστώμενο πάχος τοιχώματος είναι 3,0 mm για τον σωλήνα OD 10 mm που χρησιμοποιεί τροποποιημένο PTFE. Αυτό παρέχει 10-χρόνια ερπυσμού. Η ποινή μεταφοράς θερμότητας γίνεται αποδεκτή ως το κόστος της υπηρεσίας υψηλής-πίεσης υψηλής θερμοκρασίας.
Η επιφάνεια του θερμαντήρα πρέπει να έχει μέγεθος για τη μειωμένη τιμή U-. Το μεγαλύτερο αποτύπωμα αντισταθμίζει-την ικανότητα πίεσης και θερμοκρασίας.
Περίληψη
Το πάχος του τοιχώματος του σωλήνα για έναν θερμαντήρα εμβάπτισης PTFE στις 12 barg και 180 μοίρες διέπεται από την απαίτηση ζωής ερπυσμού και όχι από την πίεση διάρρηξης. Ο τοίχος 3,0 mm παρέχει 10ετή διάρκεια ζωής με τροποποιημένο PTFE. Η ποινή μεταφοράς θερμότητας 50% απαιτεί τη μεγαλύτερη επιφάνεια.
Η τεχνική υποστήριξη για την επιλογή πάχους τοιχώματος είναι διαθέσιμη με την υποβολή της πίεσης ατμού, της θερμοκρασίας λειτουργίας, της απαιτούμενης διάρκειας ζωής και των διαστάσεων του σωλήνα.
