Põllukurv, mis painutas
Välitehnik, kes suunab PTFE-soojusvaheti toru ümber paagi tugitala, painutab toru käsitsi raadiuses, mis tundub mõistlik. Tundub, et toru võtab painde vastu ilma pragunemata. Kolm kuud hiljem on toru selle käänaku juures lamenenud ovaalseks-ristlõikeks. Auruvool on piiratud. Toru tuleb välja vahetada.
Viga oli PTFE painutamine alla selle minimaalse painderaadiuse. Erinevalt metalltorudest, mis annavad plastiliselt järele hästi-määratletud paindenurga all, saab PTFE-d painutada üllatavalt tiheda raadiusega ilma vahetute nähtavate kahjustusteta. Polümeerahelad orienteeruvad ümber. Toru tundub vastuvõetav. Kuid painde välissein on pinges üle materjali elastsuse piiri. Aja jooksul kõrgendatud temperatuuril venitatud polümeer roomab, sein õheneb ja toru muutub ovaalseks.
PTFE-soojusvaheti torude minimaalne painderaadius ei ole raadius, mille juures toru koheselt paindub. See on raadius, mille juures pikaajaline-libisemine ja ovaliseerimine jäävad kasutusea jooksul vastuvõetavatesse piiridesse.
Elastne vs plasti painutamise režiim
Toru painutamisel venib välissein pinges välja ja sisesein surub kokku. Välispinna deformatsioon on: ε=r / R, kus r on toru välimine raadius ja R on painde keskjoone raadius.
PTFE elastsuse piirdepinge on toatemperatuuril umbes 2-3% ja 120 kraadi juures 1–2%. Sellest piirist väiksemate pingete painutamine tekitab täielikult elastse deformatsiooni – toru naaseb vabastamisel sirgeks. Sellest piirist suuremate deformatsioonide painutamine põhjustab püsivat deformatsiooni. Polümeerahelad on venitatud üle nende elastse taastumisvõime.
Minimaalne ohutu painderaadius on arvutatud nii, et väliskiu deformatsioon püsiks maksimaalsel töötemperatuuril elastsuse piirides. See tagab, et painutus ei muutu aja jooksul järk-järgult ovaalseks.
10 mm OD PTFE torude puhul on toru välimine raadius r 5 mm. Pingutuse piiramiseks 2%-ni 120 kraadi juures on minimaalne painderaadius R=r / ε=5 / 0.02=250mm. 8 mm OD torude puhul r=4mm ja R=4 / 0.02=200mm.
Tabel 1: PTFE soojusvaheti torude soovitatavad minimaalsed painderaadiused
| Toru OD (mm) | Seina paksus (mm) | Minimaalne painderaadius 20 kraadi juures (mm) | Minimaalne painderaadius 120 kraadi juures (mm) | Toru OD kordaja (120 kraadi juures) | Märkmed |
|---|---|---|---|---|---|
| 6 | 0.8 | 90 | 150 | 25× | Tihedate painde puhul on vaja painutamisel südamiku tuge |
| 8 | 1.0 | 120 | 200 | 25× | Standardne välja painderaadius |
| 10 | 1.0 | 150 | 250 | 25× | Konsistentsi saavutamiseks kasutage painutusvedrut või -vormi |
| 10 | 1.2 | 160 | 260 | 26× | Paksem sein suurendab veidi vajalikku raadiust |
| 12 | 1.0 | 180 | 300 | 25× | Suurem läbimõõt nõuab loomulikult suuremat raadiust |
| 12 | 1.5 | 200 | 320 | 27× | Paks sein suurendab vajalikku raadiust |
Termilise taastumise efekt
PTFE-l on välja painutamiseks kasulik omadus: termiline taastumine. Kui toru on külmalt painutatud raadiusega, mis on soovitatavast miinimumist veidi tihedam, võimaldab selle kuumutamine 120-150 kraadini polümeeriahelatel lõõgastuda. Paindest tulenev sisepinge hajub osaliselt. Toru säilitab oma painutatud kuju, kuid vähendatud jääkpingega.
See tehnika võimaldab väljapainutusi umbes 20-30% tihedama raadiusega kui külmpainde miinimum-, eeldusel, et toru soojendatakse seejärel-, tsirkuleerides auru läbi selle madalal rõhul enne selle täielikku kasutuselevõttu. Kuumutamise protseduur tuleks dokumenteerida paigaldusjuhendis.
Nõuded painutustööriistadele
Toetuseta käte painutamine tekitab ebaühtlaseid raadiusi ja ohustab kohalikku paindumist. Painutusvedru-keerdvedru, mis libiseb üle toru OD-, pakub välist tuge ja hoiab ära ovaliseerumise painutamise ajal. Painutusvorm-soovitud raadiusega kujuline plokk- tagab ühtlase paindegeomeetria.
Põllupaigaldiste puhul, kus on vaja mitut identset painutust, on lihtne painutuskinnitus põhjendatud. Kinnitus tagab, et iga painutus vastab minimaalse raadiuse nõudele ja tekitab ühtlase rõhulanguse identsetes toruahelates.
Kokkuvõte
PTFE soojusvaheti torude minimaalne painderaadius on 25-kordne toru välisläbimõõt 20-kraadise külma painutamise korral ja 25-27-kordne 120-kraadise painutamise korral. See hoiab välimise kiu pinge 2% elastsuse piirides, vältides pikaajalist roomamisovaliseerumist ja voolu piiramist.
Termiline taastumine pärast külma painutamist võimaldab kontrollitud kuumuse{0}}seadistusprotseduuriga pisut tihedamaid raadiusi. Painduvad vedrud või vormid tagavad põllupaigaldamise ajal ühtlased, paindevabad{2}}painded.
PTFE toru painutamisprotseduuride tehnilised spetsifikatsioonid ja aktsepteerimiskriteeriumid on saadaval toru mõõtmete, töötemperatuuri, paigaldusruumi piirangute ja nõutavate paindegeomeetriate esitamisel.
