Mechaninis įtempimas, atsirandantis dėl pakartotinio paleidimo–sustabdymo režimo
Šilumokaitis, kuris kelis kartus per dieną pereina iš šaltos aplinkos sąlygų į karštą proceso temperatūrą, patiria žymiai didesnį mechaninį įtempimą nei veikiantis nuolat. Pakartotinis plėtimasis ir susitraukimas, susijęs su terminiu ciklu, gali palaipsniui susilpninti jungtis, iškreipti sandarinimo paviršius ir pradėti nuovargį sujungimo vietose. Todėl mechaninė konstrukcija turi būti pasirinkta atsižvelgiant į patvarumą dviračiu kaip pagrindinį kriterijų.
Tai yra pagrindinis inžinierių dėmesyspasirinkite PTFE šilumokaičio pertraukiamą terminį cikląpareigų konfigūracijos.
Šiluminio ciklo ir gedimo mechanizmai šilumokaičiuose
Terminis ciklas įveda kintamą plėtimąsi ir susitraukimą tarp vamzdžių, vamzdžių lakštų ir apvalkalo komponentų. Kai šie komponentai plečiasi skirtingu greičiu arba yra mechaniškai suvaržyti, ciklinis įtempis perduodamas vamzdžio -į-vamzdelio lakštų jungtims.
Laikui bėgant tai gali sukelti:
Vamzdžių jungčių atsipalaidavimas dėl pasikartojančios mechaninės apkrovos
Mikro-įtrūkimų susidarymas įtampos koncentracijos taškuose
Progresuojantis nuovargio sutrikimas esant dideliam ciklo skaičiui
Sandarinimo atsipalaidavimas dėl PTFE šliaužimo esant temperatūrai ir slėgiui
Fiksuotų vamzdžių lakštų konstrukcijos yra ypač jautrios, nes šiluminis plėtimasis yra tiesiogiai atsparus standžiam inkaravimui abiejuose vamzdžių pluošto galuose.
Šiluminės plėtimosi valdymo projektavimo sprendimai
Siekiant sumažinti nuovargio poveikį, dažniausiai taikomos lanksčios vamzdžių ryšulio konfigūracijos.
U-Vamzdžio konfigūracija
AU-vamzdžių pluoštas leidžia kiekvienam vamzdeliui laisvai išsiplėsti ir susitraukti išilgai lenkto grįžtamojo kelio. Ši geometrija natūraliai sugeria šiluminio plėtimosi skirtumus, neperduodama per didelio įtempio vamzdžio lakštui.
Plaukiojančios galvos dizainas
Plaukiojančios galvutės keitiklis leidžia vienam vamzdžių pluošto galui judėti nepriklausomai nuo korpuso. Tai atskiria šiluminio plėtimosi jėgas ir žymiai sumažina įtampą vamzdžio-su -vamzdelio lakšto sąsajoje.
Abi konstrukcijos yra daug labiau tolerantiškos cikliniam veikimui nei fiksuotos vamzdžių lakštų konstrukcijos.
PTFE{0}}Specialios mechaninės aplinkybės
PTFE vamzdžių ryšuliai suteikia papildomo lankstumo, palyginti su metalinėmis sistemomis, tačiau vamzdžio -su-vamzdžio lakšto sąsaja išlieka kritinė mechaninė riba. Per pasikartojančius terminius ciklus net nedideli judesiai gali sukelti sąnarių atsipalaidavimą.
PTFE taip pat demonstruoja šliaužimą esant pastoviai temperatūrai ir apkrovai. Sąnarys, kuris iš pradžių yra įtemptas, laikui bėgant gali palaipsniui atsipalaiduoti, ypač esant periodinei šiluminei apkrovai. Jei konstrukcijos yra sandarios arba mechaniškai sandarios, norint išlaikyti sandarinimo vientisumą, gali reikėti periodiškai pakartotinai{2}}sukti.
Projektavimo gairės, skirtos cikliniam aptarnavimui
Šiluminio ciklo taikymo atrankos taisykles galima apibendrinti taip:
Fiksuotų vamzdžių lakštų konstrukcijos: nerekomenduojama esant temperatūros svyravimams, viršijantiems maždaug 50 laipsnių, esant cikliniam eksploatavimui
U-vamzdžių dizainas: pirmenybė teikiama vidutiniam ir dideliam terminio ciklo režimui
Plaukiojančios galvutės dizainas: pageidautina esant dideliam važiavimo dviračiu dažniui ir dideliems temperatūrų skirtumams
Be to, gamintojų dažnai prašoma įvertinti nuovargio veiksmingumą atliekant baigtinių elementų analizę vamzdžio -į -vamzdelio lakšto įtempių pasiskirstymą, kai tikimasi didelio važiavimo dviračiu.
Valdomas paleidimo ir išjungimo greitis dar labiau sumažina šiluminį šoką ir pailgina įrangos eksploatavimo laiką.
Išvada
Pasirinkus PTFE šilumokaitį, skirtą pertraukiamam šiluminiam ciklui, reikia atidžiai stebėti mechaninį lankstumą ir atsparumą sąnarių nuovargiui. U-vamzdžių ir slankiosios galvutės konfigūracijos suteikia veiksmingą strategiją, kaip sugerti šiluminį plėtimąsi ir sumažinti įtempių koncentraciją kritinėse sąsajose.
Tinkamai parinktas dizainas žymiai sumažina priešlaikinio jungties gedimo riziką ir užtikrina ilgalaikį{0}} veikimo patikimumą.
Todėl apibrėžiant šilumokaičio konstrukcijos reikalavimus, supratimas apie veikimo ciklą yra toks pat svarbus kaip ir cheminis suderinamumas, nes mechaninį nuovargį pirmiausia lemia tai, kaip sistema naudojama, o ne tai, ką ji apdoroja.
