Anodeerimistehas tõmbas 1200 mm sügavusest väävelhappepaagist suure PTFE sukelküttekeha pärast üksteist kuud töötamist. Küttekeha oli paigaldamisel sirge olnud. Nüüd oli see keskelt peaaegu 14 mm võrra paagi seina poole kummardunud. Kinnituspoldid olid endiselt pingul ja küttekeha ei olnud mõranenud, kuid kaar oli avanud küttekeha ja seina vahele tühimiku, mis tekitas seisva tsooni, kus vedelik kuumenes üle ja PTFE lagunes.
Vööri deformatsioon on struktuurne rike, mis on tavaline sügavates mahutites, kus kütteseade on pikk ja sale. Kütteseadet piirab ülalt kinnitusäärik ja alt juhiku või kronsteiniga. Kui kütteseade soojeneb, paisub see. Piirangud takistavad ühtlast paisumist ja küttekeha paindub stressi leevendamiseks.
Miks Deep Tanks reklaamib kummardamist?
Sügavas paagis on kütteseade pikk. 1200 mm sügavune paak võib vajada 1000 mm pikkust kütteseadet. Pikkuse- ja-läbimõõdu suhe on kõrge, mis muudab küttekeha paindlikuks. Pikk ja peenike küttekeha paindub kergemini kui lühike ja paks keris.
Temperatuuri jaotus sügavas paagis ei ole ühtlane. Küttekeha alumine osa on sukeldatud jahedamasse ja tihedamasse vedelikku. Ülemine osa on soojemas, vähem tihedas vedelikus. Temperatuuride erinevus küttekeha ülemise ja alumise osa vahel tekitab diferentsiaalse paisumise. Soojem ülaosa laieneb rohkem kui jahedam põhi. Kütteseade kummardub jahedama poole poole.
| Paagi sügavus | Küttekeha pikkus | Pikkuse---diameetri suhe | Kummardusrisk | Tüüpiline vibu 12 kuu pärast |
|---|---|---|---|---|
| 600 mm | 400 mm | 12:1 | Madal | <3 mm |
| 800 mm | 600 mm | 19:1 | Mõõdukas | 3-8 mm |
| 1000 mm | 800 mm | 25:1 | Kõrge | 8-14 mm |
| 1200 mm | 1000 mm | 31:1 | Väga kõrge | 12-20 mm |
| 1500 mm | 1300 mm | 41:1 | Raske | >20 mm |
Küttekeha pikkuse-ja-läbimõõdu suhe ja kummardusoht sügavates mahutites
Kuidas vibu mõjutab küttekeha jõudlust
Kaardunud küttekeha tekitab küttekeha ja paagi seina vahele tühimiku. Vahe on kõige laiem vööri keskel. Vahes olev vedelik seisab-see ei saa vabalt ringelda. Pilu poole jääv küttekeha pind läheb kuumemaks, kuna kuumus ei pääse vedelikku välja.
Kõrgem pinnatemperatuur kiirendab PTFE lagunemist, katlakivi sadestumist ja läbitungimist. Kumerdunud ala muutub kütteseadme esimeseks osaks, mis ebaõnnestub.
Kaar muudab ka voolumustrit küttekeha protsessipoolsel küljel. Kerise pind ei ole enam seinaga paralleelne ja voolujaotus muutub ebaühtlaseks. Piirkonnad, kus vahe on kitsas, on suurema kiirusega; piirkondades, kus vahe on lai, on kiirus väiksem. Ebaühtlane vooluhulk tekitab paagis ebaühtlase-temperatuuri.
Vibu deformatsiooni vältimine
Kõige tõhusam ennetus on küttekeha jäikuse suurendamine. Paksem kest talub kummardumist paremini kui õhuke. Mantli seina paksuse suurendamine 2,0 mm-lt 2,5 mm-le vähendab vööri 30–40%.
Sisemiste jäikusribide või keskse tugitoru lisamine suurendab jäikust ilma märkimisväärset kaalu lisamata. Ribid võivad olla keevitatud või sisemise elemendi külge ühendatud ja neid saab suunata piki küttekeha pikkust.
Paindlik paigalduskonstruktsioon võimaldab soojuspaisumist ilma kummardamist põhjustavate piiranguteta. Piludega augud, vedruga-kinnitused või liugklamber võimaldavad kütteseadmel ilma kummardamata laieneda ja kokku tõmbuda.
| Ennetusmeede | Mõju vibule | Rakendamine | Maksumus |
|---|---|---|---|
| Paksem ümbris, 2,5 mm | 30-40% vähenemine | Küttekeha disain | Mõõdukas |
| Sisemised jäigastavad ribid | Vähendus 40-60%. | Küttekeha valmistamine | Mõõdukas |
| Piludega kinnitusavad | Vähendus 20-35%. | Paigaldusdisain | Madal |
| Vedruga{0}}laaditavad kinnitused | Vähendus 30-50%. | Paigaldusdisain | Kõrgem |
Vööri deformatsiooni ennetusmeetmed sügavates mahutites
Kui kummardamine näitab disainiprobleemi
Vaatamata paksemale ümbrisele ja painduvale kinnitusele painduv kütteseade näitab, et paagi sügavus ja küttekeha pikkus ei sobi küttekeha konstruktsiooniga. Kohandatud PTFE sukelsoojendi konfiguratsioon paksema ümbrise, sisemiste jäikusribide ja paindliku kinnituskonstruktsiooniga lahendab kummarduse algpõhjuse. Spetsifikatsiooniprotsess nõuab paagi sügavust, vedeliku taseme vahemikku, küttekeha pikkust, töötemperatuuri ja nõutavat võimsust. Sügavate anodeerimismahutitega rajatiste puhul vähendab see rakendusespetsiifiline-lähenemine vööri deformatsiooni ja pikendab küttekeha kasutusiga.
