Anodēšanas iekārta pēc vienpadsmit mēnešu ilgas ekspluatācijas izvilka lielu PTFE iegremdējamo sildītāju no 1200 mm dziļas sērskābes tvertnes. Uzstādīšanas laikā sildītājs bija taisns. Tagad tas bija noliekts pret tvertnes sienu gandrīz par 14 mm centrā. Montāžas skrūves joprojām bija cieši pievilktas, un sildītājs nebija saplaisājis, bet priekšgals bija atvēris spraugu starp sildītāju un sienu, radot stagnējošu zonu, kurā šķidrums pārkarsa un PTFE degradējās.
Priekšgala deformācija ir konstrukcijas bojājuma režīms, kas ir izplatīts dziļās tvertnēs, kur sildītājs ir garš un tievs. Sildītāju no augšas ierobežo montāžas atloka un apakšā ar vadotni vai kronšteinu. Kad sildītājs uzsilst, tas izplešas. Ierobežojumi novērš vienmērīgu izplešanos, un sildītājs noliecas, lai mazinātu stresu.
Kāpēc dziļās tvertnes veicina paklanīšanos?
Dziļā tvertnē sildītājs ir garš. 1200 mm dziļai tvertnei var būt nepieciešams 1000 mm garš sildītājs. Garuma-pret-diametra attiecība ir augsta, kas padara sildītāju elastīgu. Garš, slaids sildītājs noliecas vieglāk nekā īss, biezs.
Temperatūras sadalījums dziļā tvertnē nav vienmērīgs. Sildītāja apakšējā daļa ir iegremdēta vēsākā, blīvākā šķidrumā. Augšējā daļa atrodas siltākā, mazāk blīvā šķidrumā. Temperatūras starpība starp sildītāja augšējo un apakšējo daļu rada diferenciālu izplešanos. Siltākā augšdaļa izplešas vairāk nekā vēsākā apakšdaļa. Sildītājs noliecas uz dzesētāja pusi.
| Tvertnes dziļums | Sildītāja garums | Garuma-pret-diametra attiecība | Paklanīšanās risks | Tipisks loks pēc 12 mēnešiem |
|---|---|---|---|---|
| 600 mm | 400 mm | 12:1 | Zems | <3 mm |
| 800 mm | 600 mm | 19:1 | Mērens | 3-8 mm |
| 1000 mm | 800 mm | 25:1 | Augsts | 8-14 mm |
| 1200 mm | 1000 mm | 31:1 | Ļoti augsts | 12-20 mm |
| 1500 mm | 1300 mm | 41:1 | Smags | >20 mm |
Sildītāja garuma-pret-diametra attiecība un noliekšanās risks dziļās tvertnēs
Kā loks ietekmē sildītāja veiktspēju
Izliekts sildītājs rada atstarpi starp sildītāju un tvertnes sienu. Plaisa ir visplašākā priekšgala centrā. Šķidrums spraugā ir stāvošs,{2}}tas nevar brīvi cirkulēt. Sildītāja virsma, kas vērsta pret spraugu, kļūst karstāka, jo siltums nevar izplūst lielapjoma šķidrumā.
Augstāka virsmas temperatūra paātrina PTFE noārdīšanos, katlakmens nogulsnēšanos un caurlaidību. Izliektā zona kļūst par pirmo sildītāja daļu, kas sabojājas.
Priekšgals maina arī plūsmas modeli sildītāja procesa pusē. Sildītāja virsma vairs nav paralēla sienai, un plūsmas sadalījums kļūst nevienmērīgs. Vietās, kur sprauga ir šaura, ātrums ir lielāks; apgabalos, kur sprauga ir plaša, ātrums ir mazāks. Nevienmērīgā plūsma tvertnē rada temperatūras nevienmērību-.
Priekšgala deformācijas novēršana
Visefektīvākā profilakse ir sildītāja stingrības palielināšana. Biezāks apvalks labāk iztur noliekšanos nekā plāns. Palielinot apvalka sienas biezumu no 2,0 mm līdz 2,5 mm, loks samazinās par 30–40%.
Iekšējo stingrības ribu vai centrālās atbalsta caurules pievienošana palielina stingrību, nepalielinot ievērojamu svaru. Ribas var būt sametinātas vai savienotas ar iekšējo elementu, un tās var orientēt visā sildītāja garumā.
Elastīgā montāžas konstrukcija nodrošina termisko izplešanos, neuzliekot ierobežojumus, kas izraisa noliekšanos. Caurumi ar rievām, atsperi-noslogoti stiprinājumi vai bīdāms kronšteins ļauj sildītājam izplesties un sarauties, neliecoties.
| Profilakses pasākums | Ietekme uz Bow | Īstenošana | Izmaksas |
|---|---|---|---|
| Biezāks apvalks, 2,5 mm | Samazinājums par 30-40%. | Sildītāja dizains | Mērens |
| Iekšējās stingrības ribas | Samazinājums par 40–60%. | Sildītāja izgatavošana | Mērens |
| Rievotas montāžas atveres | Samazinājums par 20-35%. | Montāžas dizains | Zems |
| Atsperes{0}}pielādēti stiprinājumi | Samazinājums par 30-50%. | Montāžas dizains | Augstāks |
Profilakses pasākumi priekšgala deformācijai dziļās tvertnēs
Kad paklanīšanās norāda uz dizaina problēmu
Sildītājs, kas noliecas, neskatoties uz biezāku apvalku un elastīgu stiprinājumu, norāda, ka tvertnes dziļums un sildītāja garums nav piemēroti sildītāja konstrukcijai. Pielāgota PTFE iegremdējamā sildītāja konfigurācija ar biezāku apvalku, iekšējām stingrības ribām un elastīgu stiprinājuma konstrukciju novērš liekšanās galveno cēloni. Specifikācijas procesam ir nepieciešams tvertnes dziļums, šķidruma līmeņa diapazons, sildītāja garums, darba temperatūra un nepieciešamā jauda. Iekārtām ar dziļām anodēšanas tvertnēm šī -pielietojuma pieeja samazina priekšgala deformāciju un pagarina sildītāja kalpošanas laiku.
