Procesas, kai pakaitomis ištraukiamas kietas vakuumas ir spaudžiamas kelių barų slėgis, yra šilumokaičio tarpiklio kankinimo bandymas. Sandariklis nuolat įsiurbiamas ir išstumiamas, veikia kaip diafragma. Paprasta, minkšta elastomero tarpinė greitai išspaus iš vietos arba neatgaus formos. PTFE šilumokaičiui, kuris tokiomis ciklinėmis sąlygomis apdoroja agresyvias chemines medžiagas,tarpiklių pasirinkimas PTFE šilumokaičio ciklinis vakuuminis slėgispaslauga tampa kritiniu patikimumo sprendimu. Netinkamas tarpiklis sukelia nuotėkį, vakuumo vientisumo praradimą ir neplanuotą prastovą.
Gedimo mechanizmai esant cikliniam vakuumo{0}}slėgiui
Prieš pasirenkant sprendimą, būtina suprasti, kaip tarpinės veikia esant kintamam slėgio režimui.
Esant vakuumui
Kai proceso pusė įtraukiama į kietą vakuumą (paprastai žemiau 10 mbar absoliutus), atmosferos slėgis flanšo išorėje priverčia tarpiklį į vidų. Minkšta, nesuspausta tarpinė gali būti iš dalies įsiurbta į įrangos angą arba flanšo tarpą. Šis poslinkis į vidų gali sukelti:
Sandarinimo paviršių gniuždymo įtempio praradimas
Tarpinės medžiagos nuolatinė deformacija arba šaltas tekėjimas
Vakuuminio nuotėkio kelias išilgai tarpiklio ID
Esant slėgiui
Kai procesas yra slėgis (pvz., 3–6 barų manometras), vidinis slėgis stumia tarpiklį į išorę. Jei tarpiklis nėra mechaniškai suvaržytas, jis gali išsiveržti į flanšo tarpą tarp varžtų angų. Išspaudimas sukelia:
Tarpiklio ploninimas ties OD
Sandarinimo kontakto praradimas
Staigus išpūtimas arba laipsniškas verksmas
Kombinuotas ciklinis efektas
Dėl kintamo vakuumo ir slėgio tarpiklis su kiekvienu ciklu juda pirmyn ir atgal. Šis ciklinis lankstymas veikia tarpiklio medžiagą, pagreitindamas nuovargį, šliaužimą ir atsipalaidavimą. Tarpiklis, kuris remiasi vien elastingumu iš minkštos medžiagos, ilgainiui taps nuolatinis ir praras sandarumą.
Tinkami PTFE mainų tarpiklių tipai
PTFE šilumokaičiui svarbiausias yra cheminis suderinamumas su proceso skysčiu. Pats PTFE yra universalaus cheminio atsparumo etalonas. Todėl bet kokia tarpiklių medžiaga, kuri liečiasi su procesu, turi būti PTFE arba kitas perfluorpolimeras arba visiškai uždengta kapsulėmis.
Spiralinės{0}}Žaizdų tarpinės su PTFE užpildu
Spiralinės{0}}tarpinės yra plačiai naudojamas ir labai atsparus pasirinkimas. Jie sudaryti iš V -formos metalinės apvijos (paprastai 316 l nerūdijančio plieno), perrištos minkštesne užpildo medžiaga. Naudojant PTFE šilumokaitį, užpildas yra lankstus grafitas arba, dažniau, gryna PTFE juosta. Metalinė apvija užtikrina spyruoklinį-atgal ir konstrukcijos stiprumą, o PTFE užpildas – cheminį inertiškumą.
Privalumai:
Puikus atsparumas esant cikliniam slėgiui
Galimi standartiniai matmenys, skirti paaukštintam{0}}priešui arba liežuvėliui-ir{2}}griovelio flanšams
Geras atsparumas vakuumui (jei apvija pakankamai suspausta)
Trūkumai:
Proceso metu gali būti veikiami išoriniai ir vidiniai kreipiamieji žiedai (jei yra), todėl reikia kruopščiai parinkti medžiagą
PTFE užpildas yra minkštas ir gali šaltai tekėti, jei per{0}}suspaustas
PTFE voko tarpiklis su gofruoto nerūdijančio plieno šerdimi
Reikalingiausiam cikliniam vakuumo{0}}slėgiui PTFE šilumokaityje geriausias sprendimas yra PTFE apvalkalo tarpiklis su gofruoto nerūdijančio plieno vidine šerdimi. Šio tipo tarpiklis yra specialiai sukurtas taip, kad sujungtų PTFE cheminę inertiškumą su mechanine spyruokle-galine metalo dalimi.
Konstrukcija:Plona, gofruota (arba perforuota) nerūdijančio plieno šerdis, -paprastai 316 l-, yra visiškai įdėta į besiūlį arba suvirintą PTFE apvalkalą. Gofruotės veikia kaip kelios lakštinės spyruoklės, užtikrinančios vienodą elastingumo atsistatymą visame sandarinimo paviršiuje. PTFE apvalkalas, paprastai 0,3–0,5 mm storio, liečiasi su flanšo paviršiais ir proceso skysčiu, užtikrinant nulinę koroziją ar užteršimą.
Kodėl jis veikia esant cikliniam vakuumo{0}}slėgiui:Plieninė šerdis suteikia mechaninę „spyruoklę{0}}atgal“ ir konstrukcinį tvirtumą, kad būtų atsparus vakuumui ir slėgiui. Esant vakuumui, spyruoklės jėga iš bangelių stumia PTFE apvalkalą į išorę, išlaikydama kontaktą su flanšo paviršiais ir neleisdama įsiurbti į vidų. Esant slėgiui, tvirta plieninė šerdis atspari ekstruzijai ir tolygiai paskirsto varžto apkrovą. Tarpiklis elgiasi kaip silfonas, po kiekvieno slėgio poslinkio nuolat grįžta į pradinį storį.
Diegimo reikalavimas:Šio tipo tarpiklis turi būti įdėtas į liežuvėlį-ir-griovelį arba vidinį-junginį. Šie flanšo tipai užtikrina teigiamą izoliaciją, ribodami radialinį tarpą, į kurį gali išsiveržti tarpiklis. Plokščių -viršutinių flanšų su pakeltais paviršiais nepakanka, nes minkštas PTFE apvalkalas vis tiek gali būti stumiamas į šoną esant dideliam cikliniam įtempimui. Tinkamai suprojektuotas liežuvėlis-ir griovelio{8}}jungė pilnai apgaubia tarpiklį, todėl prapūtimas beveik neįmanomas.
Flanšo dizaino ir paviršiaus apdailos svarstymai
Pats flanšas atlieka svarbų vaidmenį tarpiklio veikimui esant cikliniam vakuuminiam{0}}slėgiui.
Flanšo tipas:Kaip minėta, pirmenybė teikiama liežuvėliams-ir-grioveliai arba vidiniai -vidiniai flanšai. Šios konstrukcijos fiziškai apriboja tarpiklį, užkertant kelią vakuumo traukimui į vidų ir išspaudimui į išorę. Jei esami flanšai pakeliami į viršų, patobulinus tarpiklį, turintį integruotą vidinį ir išorinį metalinį žiedą (pvz., spiralinė-apvija su vidiniais ir išoriniais žiedais), galima šiek tiek apsaugoti, tačiau pilnas liežuvėlis-ir{10}}griovelis yra geresni.
Flanšo paviršiaus apdaila:Norint efektyviai užsandarinti PTFE apvalkalą, reikalinga lygaus paviršiaus apdaila, paprastai 32–64 µin Ra (0,8–1,6 µm Ra). Tačiau apdaila taip pat turi turėti pakankamai „sukibimo“, kad PTFE apvalkalas neišlįstų veikiamas slėgio. Dažnai nurodoma dantyta apdaila (koncentrinė arba spiralinė) su kontroliuojamu šiurkštumu (pvz., 125–250 µin Ra dantytam raštui). PTFE patenka į dantukus, sukurdamas mechaninį blokavimą, kuris priešinasi šoniniam judėjimui.
Montavimas ir sukimo momento valdymas
Tinkamas montavimas yra toks pat svarbus kaip ir tarpiklio pasirinkimas. PTFE apvalkalo tarpikliams:
Varžto sukimo momentas turi būti atidžiai kontroliuojamas ir taikomas žvaigždute
Per -susukimas per daug suspaudžia PTFE apvalkalą, sukeldamas šaltą srautą ir sumažindamas šerdies spyruoklės poveikį
Esant sukimui-nepakankamas gniuždymo įtempis, kad sandariklis būtų vakuume
Po pirmojo terminio ciklo rekomenduojamas sukimo momentas, nes PTFE atsipalaiduoja esant pradinei apkrovai
Ciklinio vakuumo{0}}slėgio tarnybos tarpiklių parinkčių palyginimas
| Tarpiklio tipas | Atsparumas važiavimui dviračiu | Cheminis Atsparumas | Tinkamumas vakuumui | Rekomenduojamas flanšas |
|---|---|---|---|---|
| Minkštas elastomeras | Vargšas | Ribotas | Vargšas | Bet koks |
| PTFE apvalkalas (be šerdies) | Prastas (šaltas srautas) | Puikiai | Vargšas | Bet koks |
| Spiralinė -žaiza (PTFE užpildas) | Gerai | Gerai | Gerai | Pakeltas veidas arba T&G |
| PTFE vokas + gofruotas 316L šerdis | Puikiai | Puikiai | Puikiai | Liežuvis-ir-griovelis |
Išvada: Antspaudas kaip dinamiškiausias komponentas
Pasirinkus tamprią, mechaniškai tvirtą tarpiklį, skirtą konkrečiam cikliniam darbui, būtina užtikrinti, kad-tarnavimo laikas būtų be nuotėkio. PTFE šilumokaičiui, apdorojančiam agresyvias chemines medžiagas esant kintamam vakuumui ir slėgiui, PTFE -apvalkalas, metalinis-šerdies tarpiklis, sumontuotas suvaržytame liežuvėlyje- ir -griovelio flanše, atitinka aukso standartą. Sandariklis yra dinamiškiausias statinio mazgo komponentas, todėl jį reikia pasirinkti taip pat atsargiai, kaip ir vamzdžius. Tarpinė, kuri ištveria pirmuosius šimtą ciklų be gedimų, veikiausiai tęsis tūkstančius-su sąlyga, kad flanšo konstrukcija, paviršiaus apdaila ir montavimo sukimo momentas bus tinkamai atlikti. Jei kyla abejonių, gofruotoji nerūdijančio plieno šerdis po PTFE apvalkalu grąžina spyruoklę atgal, kaip vakuumo{11}}slėgio ciklas reikalauja.
