Egy eloxáló üzem tizenegy hónapos szolgálat után húzott ki egy nagy PTFE merülőfűtőt egy 1200 mm mély kénsavtartályból. A fűtés egyenesen állt a felszereléskor. Most közel 14 mm-rel meghajlott a tartály fala felé középen. A rögzítőcsavarok még mindig szorosak voltak, és a fűtőelem nem repedt meg, de az orr rést nyitott a fűtőelem és a fal között, ami egy stagnáló zónát hozott létre, ahol a folyadék túlmelegedett és a PTFE lebomlott.
Az orr deformációja olyan szerkezeti meghibásodási mód, amely gyakori a mély tartályokban, ahol a fűtőelem hosszú és karcsú. A fűtőtestet felül a rögzítő karima, alul pedig egy vezető vagy konzol korlátozza. Amikor a fűtőtest felmelegszik, kitágul. A korlátok megakadályozzák az egyenletes tágulást, és a fűtőtest meghajlik, hogy enyhítse a feszültséget.
Miért népszerűsítik a mélytankok a meghajlást?
Mély tartályban a fűtőelem hosszú. Egy 1200 mm mély tartályhoz 1000 mm hosszú fűtőelemre lehet szükség. A hossz-/-átmérő arány magas, ami rugalmassá teszi a fűtőtestet. Egy hosszú, karcsú fűtőtest könnyebben hajlik meg, mint egy rövid, vastag.
A mélytartályban a hőmérséklet-eloszlás nem egyenletes. A fűtőelem alsó része hidegebb, sűrűbb folyadékba merül. A felső rész melegebb, kevésbé sűrű folyadékban van. A fűtőtest felső és alsó része közötti hőmérséklet-különbség differenciált tágulást hoz létre. A melegebb felső jobban kitágul, mint a hidegebb alsó. A fűtőtest a hűtő oldala felé hajlik.
| Tank mélység | Melegítő hossz | Hosszúság-–-átmérő arány | Meghajlás kockázata | Tipikus íj 12 hónap után |
|---|---|---|---|---|
| 600 mm | 400 mm | 12:1 | Alacsony | <3 mm |
| 800 mm | 600 mm | 19:1 | Mérsékelt | 3-8 mm |
| 1000 mm | 800 mm | 25:1 | Magas | 8-14 mm |
| 1200 mm | 1000 mm | 31:1 | Nagyon magas | 12-20 mm |
| 1500 mm | 1300 mm | 41:1 | Szigorú | >20 mm |
A fűtőtest hosszának-az-átmérőhöz viszonyított aránya és meghajlási kockázata mély tartályokban
Hogyan befolyásolja az íj a fűtés teljesítményét
A hajlított fűtőtest rést hoz létre a fűtőtest és a tartály fala között. A rés az íj közepén a legszélesebb. A résben lévő folyadék stagnál,{2}}nem tud szabadon keringeni. A rés felé eső fűtőfelület felforrósodik, mert a hő nem tud az ömlesztett folyadékba távozni.
A magasabb felületi hőmérséklet felgyorsítja a PTFE lebomlását, lerakódását és permeációját. A hajlított rész lesz a fűtőelem első meghibásodása.
Az íj megváltoztatja az áramlási mintát a fűtőberendezés folyamatoldalán is. A fűtőfelület már nem párhuzamos a fallal, és az áramlás eloszlása egyenetlenné válik. Azokon a területeken, ahol a rés szűk, nagyobb a sebesség; azokon a területeken, ahol a rés nagy, kisebb a sebesség. Az egyenetlen áramlás a hőmérséklet egyenetlenségét-hozza létre a tartályban.
Az íj deformációjának megelőzése
A leghatékonyabb megelőzés a fűtőtest merevségének növelése. A vastagabb hüvely jobban ellenáll a meghajlásnak, mint a vékony. A köpeny falvastagságának 2,0 mm-ről 2,5 mm-re történő növelése 30-40%-kal csökkenti az ívet.
Belső merevítő bordák vagy központi tartócső hozzáadása növeli a merevséget anélkül, hogy jelentős súlyt adna. A bordák hegeszthetők vagy a belső elemhez ragaszthatók, és a fűtőelem hossza mentén elhelyezhetők.
A rugalmas rögzítési kialakítás lehetővé teszi a hőtágulást anélkül, hogy a meghajlást okozó kényszereket előírná. A hasított lyukak, a rugós{1}}tartók vagy a csúszó konzol lehetővé teszik a fűtőelem kitágulását és összehúzódását meghajlás nélkül.
| Megelőzési intézkedés | Hatás az íjra | Végrehajtás | Költség |
|---|---|---|---|
| Vastagabb hüvely, 2,5 mm | 30-40%-os csökkenés | Fűtőberendezés kialakítása | Mérsékelt |
| Belső merevítő bordák | 40-60%-os csökkenés | Fűtőberendezés gyártása | Mérsékelt |
| Hornyolt rögzítő furatok | 20-35%-os csökkenés | Szerelési kialakítás | Alacsony |
| Rugós{0}}tartozékok | 30-50%-os csökkentés | Szerelési kialakítás | Magasabb |
Megelőző intézkedések az orr deformációjához mély tartályokban
Amikor a meghajlás tervezési problémát jelez
A vastagabb burkolat és a rugalmas rögzítés ellenére meghajló fűtőtest azt jelzi, hogy a tartály mélysége és a fűtőtest hossza nem felel meg a fűtőberendezés kialakításának. Az egyedi PTFE merülőfűtő-konfiguráció vastagabb burkolattal, belső merevítő bordákkal és rugalmas rögzítési kialakítással kezeli a hajlítás kiváltó okát. A specifikációs folyamat megköveteli a tartály mélységét, a folyadékszint tartományát, a fűtőtest hosszát, az üzemi hőmérsékletet és a szükséges teljesítményt. A mély eloxáló tartályokkal rendelkező létesítményeknél ez az alkalmazás--specifikus megközelítés csökkenti az ív deformációját és meghosszabbítja a fűtőelem élettartamát.
