Ar gyfer Cynhesu Cymysgeddau Asid Ffurfig/Dŵr o dan Amodau Cynhyrfus, Sut Mae Diamedr y Tiwb-i-Walch Cymhareb Erydiad Erydiad-Gwrthsefyll Cyrydiad?

Mae cymysgeddau dyfrllyd o asid fformig (HCOOH) yn cynhyrchu amgylchedd lleihau sy'n herio sefydlogrwydd ffilm goddefol titaniwm. Nid yw asid fformig yn achosi amodau ocsideiddio ar gyfer atdafiad digymell fel asid nitrig neu ddŵr môr. Ar gyfer crynodiadau asid ffurfig rhwng 10 a 90% ar dymheredd uchel (70-100 gradd) mae titaniwm yn defnyddio dalen ocsid tenau, gymharol ansefydlog. Pan ddarperir cynnwrf gan droi mecanyddol, ailgylchredeg pwmp neu wasgaru nwy, mae effeithiau cyfun ymosodiad cemegol a chneifio hylif mecanyddol yn cynhyrchu cyflwr erydiad. Mae ymateb arwyneb titaniwm i'r ymosodiad dwbl hwn yn dibynnu'n gryf ar gymhareb diamedr i wal (D/t) y tiwb. Mae D/t llai (wal mwy trwchus o'i gymharu â diamedr) yn newid cyflwr straen arwyneb a hydrodynameg llif ar ryngwyneb hylif y tiwb, sy'n dylanwadu'n uniongyrchol ar y gyfradd tynnu deunydd.

Erydiad-Mecanweithiau Cyrydiad mewn Asid Ffurfig Cynhyrfus

Erydiad{0}}mae cyrydiad yn wahanol i gyrydiad pur neu erydiad pur; Mewn asid fformig, mae'r gydran cyrydiad yn ymosod yn barhaus ar y ffilm oddefol, tra bod y gydran cynnwrf yn tynnu haenau arwyneb sy'n amddiffyn yn rhannol yn fecanyddol. Mae'r straen cneifio yn gymesur â sgwâr y graddiant cyflymder lleol ac yn cael ei achosi gan y cyflymder hylif ar wyneb y tiwb. Ar gyfer cyfradd llif benodol, mae'r cyflymderau lleol a'r pwysau cneifio yn uwch yn y tiwbiau â diamedrau llai (ac felly cymarebau D/t is ar gyfer yr un trwch wal). Fodd bynnag, straen arwyneb sy'n gyfrifol am yr effaith fwyaf blaenllaw. Mewn ymateb i gynnwrf, mae tiwbiau'n dirgrynu ar amleddau sy'n gysylltiedig â'u hanystwythder. Mae anhyblygedd hyblyg y tiwb mewn cyfrannedd â moment yr inertia, sy'n amrywio fel (D4 - (D-2t)4). Mae cymhareb D/t lai yn cynhyrchu tiwb mwy anhyblyg sy'n gwrthsefyll straen arwyneb oherwydd dirgryniad. Mae'r straen llai ar yr wyneb yn golygu bod y ffilm goddefol yn torri'n llai aml yn fecanyddol ac felly gall y rhan cyrydiad fod yn arafach ac yn fwy unffurf yn lle cyflym a thrwy dorri'r ffilm.

Cydberthynas Meintiol Rhwng Cyfradd Symud Deunydd a Chymhareb D/t

Mae profion dolen reoledig mewn asid ffurfig 50% ar 85 gradd, cyflymder llif o 2 m/s a chynnwrf o dyrbin Rushton (cyflymder blaen 3 m/s) wedi esgor ar y perthnasoedd canlynol ar gyfer titaniwm Gradd 2:

Cymhareb 8 D/t (ee. 20mm diamedr, wal 2.5mm): cyfradd tynnu deunydd 0.08mm/flwyddyn. Mae'r gymhareb wal i ddiamedr cymharol fawr yn arwain at diwb anystwyth ag amledd naturiol sy'n fwy na 200 Hz, sy'n llawer uwch na'r amleddau agitator arferol (20-50 Hz). Ychydig iawn o aflonyddwch dirgryniad ffilm. Mae gan erydiad-cyrydiad ddosraniad homogenaidd ac mae'n rhagweladwy.

Cymhareb d/t o 15 (ee . 24 mm dia, wal 1.6 mm): Cyfradd tynnu deunydd: 0.22 mm y flwyddyn. Gostyngodd anystwythder tiwb tua 60% o'i gymharu â D/t=8. Ar amlder pasio llafn y cynhyrfwr, mae dirgryniad soniarus yn digwydd. Mae tarfu lleol ar ffilm wrth gynheiliaid tiwbiau a rhychwant canol-yn cynyddu'r gyfradd dynnu gan ffactor o 2.7.

Cymhareb d/t o 25 (ee . 25 diamedr mm, wal 1.0 mm): cyfradd tynnu deunydd 0.55 mm y flwyddyn. Gostyngodd anystwythder y tiwb ~85% o'i gymharu â D/t=8. Mae dirgryniadau gormodol yn achosi poendod mewn safleoedd cyswllt. Mae'r gyfradd symud yn dod yn lleol iawn gydag ymosodiad yn cael ei wella ar bwyntiau o osgled dadleoli uwch.

Cymhareb d/t 33 (ee . 33 diamedr mm, wal 1.0 mm): Cyfradd tynnu deunydd > 1.0 mm y flwyddyn. Bydd y tiwb yn mynd trwy -ddirgryniad a achosir gan lif, waeth beth fo dyluniad y cynhyrfwr. Heb ei awgrymu i'w ddefnyddio gyda formica cynhyrfus.

Canllaw Dewis Cymhareb Diamedr i Wal yn ôl Cais

Dangosir y fframwaith penderfynu ar gyfer dewis y gymhareb D/t orau fel swyddogaeth dwysedd cynnwrf a chrynodiad asid fformig yn y tabl isod.

Cyflwr Cynnwrf a Crynodiad Asid Ffurfig a Argymhellir Cymhareb D/t Rhesymeg Graidd ac Erydiad-Addasu Cyrydiad
Tyrbin araf,<1 m/s tip speed, mild agitation, 10–30% formic acid, 70°C 20–25 (e.g., 25 mm × 1.0 mm)Lower acid content results in lower corrosion rate. Thin wall, vibration regulated with additional supports every 500 mm. Reduced material cost.
Cynnwrf cymedrol (cyflymder blaen 2 m/s, tanc dryslyd), asid fformig 30-60%, 85 gradd 12 i 18 (ee, 22 mm × 1.5 mm neu 30 mm × 2.0 mm) Cyfaddawd rhwng trosglwyddo gwres (waliau teneuach yn well) ac anhyblygedd (waliau mwy trwchus yn well). Trefniant gwresogydd diwydiannol yn nodweddiadol.
Cynnwrf difrifol (cymysgydd cneifio uchel, gwasgariad nwy), asid fformig 60-90%, 100 gradd 8-12 (ee . 25 mm x 2.5 mm neu 20 mm x 2.0 mm) Yr uchafswm ymwrthedd cyrydiad erydu a ddymunir. Derbyn trosglwyddiad gwres is (wal mwy trwchus yn cynyddu ymwrthedd thermol) Tâl ychwanegol am ddeunydd titaniwm.
Asid ffurfig cynhyrfus, crisialau crog (amodau sgraffiniol) 6-10 (ee, 20 mm × 2.5 mm neu 18 mm × 2.0 mm) Cymhareb D/t wedi'i lleihau ar gyfer anystwythder mwyaf. Mae trwch wal hefyd yn darparu ar gyfer lwfans abrasion. Cynghorir llewys traul y gellir eu newid.
Y tu allan i Beirianneg Cymhareb Diamedr i Wal

Nid yw'r gymhareb D/t yn annibynnol ar ffurfweddiad cymorth y tiwb. Mae cynheiliaid canolradd wedi'u gwahanu ar gyfnodau heb fod yn uwch nag 20 diamedr tiwb yn lleihau'r osgled dirgryniad gan ffactor o 70 i 80 y cant ar gyfer unrhyw gymhareb D/t sy'n fwy na 15. Materion deunydd ategol: Mae mewnosodiadau PTFE neu PEEK yn osgoi cyrydiad galfanig ac yn lleihau poendod o'u cymharu â chynheiliaid metelaidd. Mae'r proffil crynodiad asid ffurfig hefyd yn newid y mecanwaith erydiad erydiad. O dan 20% o asid fformig, mae'r hydoddiant yn lleihau llai ac mae sefydlogrwydd ffilm goddefol yn cynyddu, gan ganiatáu cymarebau D / t uwch. Uwchlaw 80% o asid fformig ar 100 gradd, mae cyfraddau cyrydiad unffurf yn cynyddu waeth beth fo'r cynnwrf a rhaid gostwng y gymhareb D/t i ddarparu lwfans trwch wal ar gyfer teneuo cyffredinol yn hytrach nag ar gyfer rheoli dirgryniad. Y gronfa ddeunydd wrth gefn ar gyfer bywyd gwasanaeth hir yw gwerth absoliwt trwch y wal (nid y gymhareb yn unig). Mae gan diwb wal 2.0 mm (diamedr 40 mm) gyda D/t=20 oddefgarwch erydiad llawer uwch na thiwb wal 1.5 mm (diamedr 22.5 mm) gyda D/t=15.

Manyleb Gwybodus

Wrth ddewis gwresogydd titaniwm ar gyfer cyfuniadau asid ffurfig / dŵr o dan amodau cynhyrfus, diffiniwch y cynnwrf o ran cyflymder blaen y cynnwrf (m/s) a drysu'r tanc i bennu dwyster y cynnwrf. Ar gyflymder blaen sy'n llai na 1.5 m/eiliad, gall dyluniadau gwresogydd nodweddiadol o D/t 15-20 fod yn addas gyda chynheiliaid wedi'u gosod yn iawn rhyngddynt. Ar gyfer cyflymder blaenau uwch na 2.5 m/s, nodwch y gymhareb D/t nad yw'n fwy na 12. Gofynnwch i'r cyflenwr gyfrifo amledd naturiol y geometreg tiwb a awgrymir a'r bylchau cynnal. Llofnod dirgryniad, gall unrhyw newid mewn osgled ar amleddau penodol yn ystod gweithrediad nodi llacio cynheiliaid neu newidiadau mewn crynodiad asid fformig, sy'n effeithio ar ddwysedd hylif . Mae dewis y gymhareb diamedr i wal fel paramedr dylunio yn rhoi rheolaeth uniongyrchol i'r peiriannydd dros y gyfradd erydiad-cyrydiad yn un o'r cymwysiadau gwresogi mwyaf mecanyddol ar gyfer offer titaniwm.