Pragunenud kollektori ühendus
Äsja paigaldatud PTFE soojusvaheti töötab kolm kuud ilma vahejuhtumiteta. Seejärel hakkab kollektori ühendus lekkima. Hooldus pingutab surveliitmikku. Leke peatub ajutiselt. Nädalapäevad hiljem ilmub PTFE-torusse liibuva poole juuksepiir. Remondiks tuleb spiraal eemaldada.
Rikkeanalüüs ei tuvasta keemilist lagunemist. Ei mingit üle-rõhku. Mehaaniline mõju puudub. Soojuspaisumisest tekkinud mõra{4}}toru ei liikunud, kuna see soojenes ja jahutas igapäevaste töötsüklite käigus. Pinge koondus jäigale kollektoriühendusele, kuni materjal väsis.
Seda rikkerežiimi saab õigete paigaldustavade abil täielikult vältida. See ei tulene mitte materjali puudusest, vaid arusaamatusest, kuidas PTFE termilise tsükli ajal käitub.
Jäigade piirangute probleem
PTFE paisub umbes 0,12 mm meetri kohta Celsiuse kraadi kohta. 1,5-meetrine 20 kraadilt 140 kraadini kuumutatud toru kasvab üle 21 mm. Kui toru on mõlemast otsast jäigalt fikseeritud ilma seda liikumist võimaldamata, muutub paisumine survepingeks. Pinge suurus läheneb materjali surve voolavuspiirile kõrgendatud temperatuuril.
Suurim pinge koondub maksimaalse piirangu punkti: kollektoriühendusse. Siin siseneb toru jäigasse liitmikusse, mis on kinnitatud fikseeritud päise külge. Kui külgnev toruosa ei saa vabalt laieneda, tekib liitepinnale paindepinge. Korduvad termilised tsüklid tekitavad selle pingekontsentratsiooni juures väsimuspragusid.
Viga on selles, et ei kasutata valesid liitmikke. See korraldab torude suunamise ja tugisüsteemi viisil, mis takistab vaba soojusliikumist. Iga jäik tõkesti kollektori ühenduse ja esimese vaba paisumispunkti vahel on võimalik rikkekoht.
Tabel 1: Levinud soojuspaisutamise paigaldusvead ja parandused
| Installimise viga | Stressi tagajärg | Visuaalne indikaator | Õige paigaldusmeetod |
|---|---|---|---|
| Sirge toru kahe fikseeritud päise vahel, ilma laiendusaasata | Aksiaalne paindumine või kinnitusmurd | Toru kummardus päiste vahel; mõranenud liibuv nägu | Kaasake laiendusaas või painduv sektsioon |
| Esimene tugiklamber kollektorile liiga lähedal | Konsooli painutamine kinnitusel | Mõra kinnitusmutri või toru esiküljel | Esimene tugi 50% tavalisest vahekaugusest päisest |
| Jäiga klambriga haardetoru tihedalt kinni | Piiratud aksiaalne paisumine; lokaalne painutamine | Toru deformatsioon klambri serval | Piludega juhik 0,5 mm kliirensiga libisemiseks |
| Mitu toru painutust lühikeses osas ilma vahepealse toeta | Liitpainutuspinge | Mõranemine painde siseraadiuses | Kurvide vaheline tugi; helded painderaadiused |
| Kollektor on jäigalt kinnitatud, kui torud on vabad | Diferentsiaalne liikumise pinge päise liigendites | Leke korraga mitmes ühenduses | Laske kollektoril hõljuda või tagage toru ühtlane kinnitus |
Esimene tugikauguse reegel
Vahemaa kollektori ühendusest esimese torutoeni on PTFE soojusvaheti paigaldamisel kõige kriitilisem mõõde. See vahemaa peab olema piisavalt lühike, et vältida liigset paindepinget omamassist-, kuid piisavalt pikk, et toru saaks vabalt laieneda ja kokku tõmbuda ilma liitmikule suurt paindepinget tekitamata.
Standardreegel: esimene tugikaugus peaks olema pool tavapärasest tugivahest, mida kasutatakse toru ülejäänud pikkuses. Horisontaalse PTFE soojusvaheti puhul, mis töötab 120 kraadi juures 10 mm läbimõõduga torudega, on tavaline tugivahe 300 mm. Esimene tugi peaks olema kollektori esiküljest 150 mm kaugusel.
See vähendatud vahekaugus piirab konsooli paindemomenti liitmiku juures, tagades samas piisava vaba pikkuse termilise liikumise jaoks. Toru kollektori ja esimese toe vahel võib kokkusurumisel veidi painduda, neelates paisumise ilma ühendust liigselt-pingutamata.
Laiendusahela integreerimine
Kui torujuhtmed on fikseeritud punktide vahel pikemad kui 1 meeter, on laiendusahel kohustuslik. Silmus on U-kujuline kurv torujuhtmes, mis paindub, et neelata termilise pikkuse muutusi. Silmuse mõõtmed sõltuvad eeldatavast laienemisest, toru läbimõõdust ja lubatud paindepingest.
Õigesti kavandatud paisumissilmus muudab aksiaalse paisumise paindepaindeks, mis jääb materjali elastsuse piiridesse. Silmus peaks asuma torujooksu keskpunktis. Toed mõlemal pool silmust peavad võimaldama vaba liikumist paisumissuunas, piirates samas külgliikumist.
Kompaktsete paigalduste jaoks, kuhu täielikud paisutusaasad ei mahu, tagavad spiraalsed või mähised konfiguratsioonid loomupärase laienemisvõime. Keritud toru toimib vedruna, neelates pikkuse muutusi pooli läbimõõdu kergete muutuste tõttu.
Kokkuvõte
PTFE soojusvaheti kollektori ühenduste soojuspaisumispinge tuleneb paigaldusvigadest, mis takistavad toru vaba liikumist. Jäigad kinnitused, ebaõige toe paigutus ja paisutusaasade puudumine koondavad pinge ühenduspinnale, mis põhjustab väsimuspragusid.
Õige paigaldus annab kontrollitud vabaduse termilisele liikumisele. Esimene tugi asetatakse poolele kollektori tavapärasest kaugusele. Laiendusaasad neelavad pikemate jooksude pikkuse muutused. Piludega juhttoed võimaldavad aksiaalset libisemist, vältides samal ajal külgsuunalist nihkumist.
Paigaldusjuhised ja inseneriülevaade konkreetsete PTFE-soojusvaheti konfiguratsioonide kohta on saadaval pärast torude marsruudi jooniste, töötemperatuuri vahemiku, torude mõõtmete ja kollektori ühenduse üksikasjade esitamist.
