Jak určit proveditelný minimální poloměr ohybu pro ohřívač PFA, který bude instalován v zakřiveném portu Manway?

Otvory průchodu nádrže jsou obecně zakřivené nebo mají omezenou vůli, takže ohřívače PFA se musí ohýbat kolem překážek. Minimální dosažitelný poloměr ohybu ohřívače PFA je určen třemi faktory, průměrem trubky, tloušťkou stěny a přípustným napětím bez porušení. Minimální navrhovaný poloměr ohybu (ke středové ose trubky) pro konvenční ohřívač PFA o průměru 25 mm s 2,0 mm stěnou je 200 mm (8× vnější průměr). Pro tenčí stěnu (1,5 mm) lze poloměr snížit na 150 mm (6 x OD). Pro větší průměry (32 mm vnější průměr) se minimální poloměr zvyšuje na 250-300 mm (8-9× vnější průměr). Pokud jsou tyto poloměry ohnuty těsněji, vnější poloměr bude příliš namáhán, což může vést k nevratné deformaci, ztenčení stěny a praskání napětím během tepelného cyklu. Ohřívače PFA by se v terénu neměly ohýbat. Měly by být použity předem ohnuté ohřívače výrobce s regulovaným ohřevem a ohýbáním trnu.

Výpočet poloměru ohybu a meze přetvoření
Vnější poloměr je napnutý jako trubka zakřivená. Tahová deformace ε na vnějším vláknu je ε=(r_outer - r_centerline) / r_centerline=(D/2) / R, kde D je vnější průměr trubky a R je poloměr ohybu ke středové čáře. Maximální přípustné tahové přetvoření bez trvalého poškození (mez kluzu) pro PFA je asi 5-8 % při pokojové teplotě. Pokud vezmeme ε_max=0.05, R_min=(D/2)/0.05=10 x (D/2)? počkejte, zopakujte matematiku:=(D/2) / R pro ε=0.05, R=(D/2)/0.05=D/0.1=10D. Tedy R_min=250 mm pro D=25 mm. Výrobci mohou vyrábět těsnější ohyby, 6× OD, zahříváním PFA při ohýbání. Pokud zvýšíme výnosové napětí na 15 - 20 % při 150 C, pak R=(D/2) / 0.15=D/0.3=3.3D. Praktické minimum. Opatrné zahřátí 4-5krát OD.

U ohřívače s vnitřním kovovým jádrem se jádro také ohýbá. Minimální poloměr ohybu pro kovové jádro (Incoloy nebo titan) je 3-4× vnější průměr pro jeden ohyb a 5–6× vnější průměr pro opakované ohyby. Často je limit stanoven jádrem, protože kov tvrdne a může se zlomit, pokud je příliš ohnut. U ohřívače o vnějším průměru 25 mm s 2 mm stěnou je vnější průměr kovového jádra asi 21 mm. Minimální poloměr ohybu (dle údajů výrobce) 80–100 mm (4–5× vnější průměr jádra). To odpovídá poloměru ohybu pláště PFA 100–125 mm.

Minimální poloměr ohybu podle velikosti ohřívače a tloušťky stěny
Vnější průměr trubky (mm) Tloušťka stěny (mm) Vnější průměr jádra (mm) Minimální poloměr ohybu (mm) - Pouze PFA (vyhřívaný) Minimální poloměr ohybu (mm) – s kovovým jádrem Doporučené minimum pro instalaci v terénu (za studena) Násobič ( 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× Určení proveditelnosti pro zakřivený port Manway
Chcete-li zjistit, že ohřívač PFA může procházet zakřiveným průchodem:

Změřte geometrii portu: minimální světlou šířku (W), požadovaný úhel ohybu (θ, stupně) a délku přímého vedení, která je k dispozici před a za ohybem.

Požadovaný poloměr ohybu R_req=L / theta (v radiánech), kde L je délka ohnutého úseku portu (délka oblouku). R_req=500 / (π/2)=500 / 1.57=318 mm ohyb 90 stupňů s délkou oblouku 500 mm.

Compare R_req with the minimum bend radius of the heater from the above table. If R_req >= R_min, pak lze ohřívač předem-ohnout na tento poloměr a nainstalovat. R_req < R_min znamená, že ohyb je příliš těsný.

25 mm vnější ohřívač s 2,0 mm stěnou vyžaduje R min=175 mm za studena a 130 mm tovární-ohnutý. Lze si představit manw ay port vyžadující R req=200 mm. Ten s R req =120 mm nelze ohýbat za studena. Před{10}}ohnutý ohřívač vyrobený v továrně může mít 130 mm, ale 120 mm je stále pod limitem. Možnosti: Použijte ohřívač menšího průměru (20 mm OD, R_min=130 mm studený) nebo použijte několik krátkých rovných ohřívačů místo jednoho dlouhého ohnutého ohřívače.

Tipy pro instalaci zakřivených portů Manway
Pokud je vypočítaný poloměr ohybu proveditelný, objednejte si předem ohnutý ohřívač od výrobce. Tovární ohýbání se provádí vyhřívanými trny, řízeným chlazením a kontrolou kvality (měření tloušťky stěny v ohybu). Ohýbání pole, dokonce i u horkovzdušných pistolí, má často za následek oslabení stěny, zbytkové napětí a nerovnoměrné ohyby. Spolehlivost ospravedlňuje cenu předem -ohýbaného ohřívače (prémiové 20–40 %).

Pokud je ohřívač předem ohnutý, podepřete jej na několika místech podél ohybu, aby nedošlo k prohnutí. Oblast ohybu je méně tuhá a mohla by klesnout pod svou vlastní vahou a způsobit tak napětí v blízkosti vrcholu ohybu. Sedla PTFE nebo PFA pro intervaly 200-300 mm. Neupínejte na samotný ohyb, pouze na rovné díly.

Pro těsné průchody, kam se nevejde žádný komerční ohřívač, vyzkoušejte flexibilní ohřívač PFA (viz článek #69 o přenosných hůlkách). Pro poloměry ohybu 50–80 mm jsou ohebné ohřívače tenčí (1,0–1,2 mm) a menší průměr (12–16 mm). Mají však nižší výkon (obvykle<2 kW) and shorter longevity in hostile chemicals.

Závěr: 6-8× OD je rozumné minimum pro většinu topidel
Pro studenou instalaci ohřívače PFA instalovaného v zakřiveném průchodu je praktický minimální poloměr ohybu 6–8× vnější průměr trubky. U ohřívačů předem ohnutých z výroby-je praktický minimální poloměr ohybu 4–6× vnější průměr. U běžného ohřívače vnějšího průměru 25 mm s 2,0 mm stěnou je minimální poloměr 150-175 mm (za studena) nebo 130-150 mm (ohnuto z výroby). Těsnější ohyby během tepelného cyklování mohou způsobit zeslabení stěny, nadměrné namáhání a praskání pod napětím. Technici potřebují změřit zakřivení průchodu, určit požadovaný poloměr ohybu, porovnat jej s limity ohřívače a v případě potřeby objednat předem ohnuté ohřívače. Je-li potřebný poloměr menší než minimální, upravte přístup k instalaci mnoha přímým ohřívačům, ohřívačům menšího průměru nebo flexibilní přenosné tyči. Ohnutí ohřívače za jeho limit není konstrukční možností, je to selhání, které čeká, až se stane. Respektujte rádius. Respektujte látku.