Kako odrediti izvedivi minimalni radijus savijanja za PFA grijač koji će biti instaliran u zakrivljeni prolaz?

Otvori prolaza spremnika općenito su zakrivljeni ili imaju ograničen razmak tako da se PFA grijači moraju savijati oko prepreka. Minimalni izvedivi radijus savijanja PFA grijača određen je trima faktorima, promjerom cijevi, debljinom stijenke i dopuštenim naprezanjem bez loma. Minimalni predloženi radijus savijanja (do središnje crte cijevi) za konvencionalni PFA grijač od 25 mm OD sa stijenkom od 2,0 mm je 200 mm (8× OD). Za tanji zid (1,5 mm) radijus se može smanjiti na 150 mm (6 x OD). Za veće promjere (32 mm OD) minimalni radijus se povećava na 250-300 mm (8-9× OD). Ako su ti radijusi čvršće savijeni, vanjski radijus će biti previše napet, što može dovesti do nepovratne deformacije, stanjivanja stijenke i pucanja pod naponom tijekom ciklusa topline. PFA grijače ne treba savijati na terenu. Trebaju se koristiti grijači unaprijed savijeni od proizvođača s reguliranim zagrijavanjem i savijanjem trna.

Proračun radijusa savijanja i granice deformacije
Vanjski radijus se stavlja pod napetost dok se cijev krivi. Vlačna deformacija ε na vanjskom vlaknu je ε=(r_outer - r_centerline) / r_centerline=(D/2) / R, gdje je D OD cijevi, a R radijus savijanja u odnosu na središnju liniju. Najveća dopuštena vlačna deformacija bez trajnog oštećenja (deformacija tečenja) za PFA je oko 5-8 % na sobnoj temperaturi. Ako uzmemo ε_max=0.05, R_min=(D/2)/0.05=10 x (D/2)? čekaj, ponovi matematiku:=(D/2) / R Za ε=0.05, R=(D/2)/0.05=D/0.1=10D. Stoga R_min=250 mm za D=25 mm. Proizvođači mogu proizvesti čvršća savijanja, 6× OD, zagrijavanjem PFA tijekom savijanja. Ako povećamo granicu tečenja na 15 - 20 % na 150 C, tada je R=(D/2) / 0.15=D/0.3=3.3D. Praktični minimum. Pažljivo zagrijavanje 4-5 puta OD.

Za grijač s unutarnjom metalnom jezgrom, jezgra se također savija. Minimalni radijus savijanja za metalnu jezgru (Incoloy ili titan) je 3-4× OD za jedno savijanje i 5-6× OD za ponovljeno savijanje. Često je ograničenje postavljeno jezgrom jer metal stvrdne i može se slomiti ako se previše savije. Za grijač od 25 mm OD sa stijenkom od 2 mm, OD metalne jezgre je oko 21 mm. Minimalni polumjer savijanja (prema podacima proizvođača) 80–100 mm (4–5× OD jezgre). To odgovara radijusu savijanja PFA plašta od 100-125 mm.

Minimalni radijus savijanja prema veličini grijača i debljini stijenke
OD cijevi (mm) Debljina stijenke (mm) OD jezgre (mm) Minimalni radijus savijanja (mm) - Samo PFA (grijani) Minimalni radijus savijanja (mm) – s metalnom jezgrom Preporučeni minimum za ugradnju na terenu (hladno) Multiplikator ( OD)
12 1.0 10 40 50 60 5× 12 1.5 9 45 55 70 6× 16 1.5 13 60 70 90 5.5× 20 1.5 17 75 90 120 6× 20 2.0 16 80 100 130 6.5× 25 1.5 22 100 120 150 6× 25 2.0 21 110 130 175 7× 25 2.5 20 120 140 200 8× 32 2.0 28 150 180 250 8× 32 2.5 27 170 200 280 9× 38 2.5 33 200 250 350 9× Određivanje izvedivosti za zakrivljeni prolaz
Da biste utvrdili da PFA grijač može proći kroz zakrivljeni otvor prolaza:

Izmjerite geometriju priključka: minimalnu širinu slobodnog prostora (W), potrebni kut savijanja (θ, stupnjevi) i duljinu ravnog voda dostupnog prije i poslije savijanja.

Potreban polumjer savijanja R_req=L / theta (u radijanima) gdje je L duljina savijenog dijela otvora (duljina luka). R_req=500 / (π/2)=500 / 1.57=318 mm Krivo od 90 stupnjeva s 500 mm duljine luka.

Compare R_req with the minimum bend radius of the heater from the above table. If R_req >= R_min, tada se grijač može unaprijed-saviti na taj radijus i postaviti. R_req < R_min znači da je zavoj preuski.

Grijač OD od 25 mm sa stijenkom od 2,0 mm zahtijeva R min=175 mm hladno i 130 mm tvornički-savijen. Moguć je priključak koji zahtijeva R req=200 mm. Onaj s R req =120 mm ne može se hladno savijati. Unaprijed savijeni grijač izrađen u tvornici možda može dobiti 130 mm, ali 120 mm je još uvijek ispod granice. Opcije: Koristite grijač manjeg promjera (20 mm OD, R_min=130 mm hladno) ili Koristite nekoliko kratkih ravnih grijača umjesto jednog dugačkog savijenog grijača.

Savjeti za ugradnju zakrivljenih prolaznih otvora
Ako je izračunati polumjer savijanja izvediv, naručite prethodno savijeni grijač od proizvođača. Tvorničko savijanje izvodi se grijanim igalima, kontroliranim hlađenjem i kontrolom kvalitete (mjerenje debljine stijenke na savijanju). Savijanje u polju, čak i s toplinskim pištoljima, često rezultira slabljenjem stijenke, zaostalim naprezanjem i neravnim savijanjima. Pouzdanost opravdava cijenu prethodno-savijenog grijača (premija 20–40%).

Ako je grijač prethodno-savijen, poduprite ga na nekoliko mjesta duž zavoja kako biste spriječili progib. Područje savijanja manje je kruto i moglo bi se spustiti pod vlastitom težinom, izazivajući stres blizu vrha savijanja. PTFE ili PFA sjedala za intervale od 200-300 mm. Nemojte stezati na samom zavoju, samo na ravnim dijelovima.

Za uske ulazne otvore gdje nijedan komercijalni grijač ne može stati, pokušajte s fleksibilnim PFA grijačem (pogledajte članak #69 o prijenosnim cijevima). Za radijuse savijanja od 50-80 mm, fleksibilni grijači su tanji (1,0-1,2 mm) i manjeg promjera (12-16 mm). Međutim, oni imaju nižu snagu (obično<2 kW) and shorter longevity in hostile chemicals.

Zaključak: 6-8× OD je razuman minimum za većinu grijača
Za hladnu ugradnju PFA grijača ugrađenog u zakrivljeni otvor prolaza, praktični minimalni radijus savijanja je 6–8 × vanjskog promjera cijevi. Za tvornički pre-savijene grijače, praktični minimalni polumjer savijanja je 4–6× OD. Za uobičajeni grijač od 25 mm OD sa stijenkom od 2,0 mm, minimalni radijus je 150-175 mm (hladan) ili 130-150 mm (tvornički savijen). Čvršća savijanja tijekom ciklusa topline mogu uzrokovati slabljenje stijenke, prenaprezanje i pucanje uslijed naprezanja. Inženjeri trebaju izmjeriti zakrivljenost ulaznog otvora, odrediti potrebni radijus savijanja, usporediti ga s ograničenjima grijača i naručiti unaprijed savijene grijače ako je potrebno. Ako je potrebni radijus manji od minimalnog, pristup ugradnji prilagodite brojnim ravnim grijačima, grijaču manjeg promjera ili fleksibilnoj prijenosnoj cijevi. Savijanje grijača preko njegove granice nije opcija dizajna, to je kvar koji čeka da se dogodi. Poštujte radijus. Poštujte suštinu.