Sut Mae Sioc Mecanyddol a Dirgryniad yn Cyfyngu ar Gymhwysiad Cyfnewidwyr Gwres Graffit?

Mae graffit yn -sylwedd tebyg i serameg sy'n gryf o dan gywasgiad ond yn frau. Gall un jolt neu ymchwydd pwysau neu ddirgryniad parhaus dorri cyfnewidydd graffit a pheri iddo fethu'n drychinebus mewn modd na fyddai tiwbiau PTFE hyblyg byth yn ei wneud. 9. Mae gan graffit ymwrthedd cyrydiad a dargludedd gwres rhagorol, ond mae'n fecanyddol fregus ac felly'n eithaf cyfyngedig o ran lle y gellir ei osod yn ddiogel. Mae deall y cyfyngiad cyfnewidydd gwres graffit sioc fecanyddol yn bwysig wrth ddewis offer a fydd yn ddibynadwy yn ystod ei fywyd gwasanaeth penodedig.

Mae graffit yn frau, dim hydwythedd, dim rhybuddion
Yn y bôn, nid oes gan graffit unrhyw hydwythedd nac ymddygiad cynnyrch cyn torri asgwrn. Tra bod metelau'n anffurfadwy yn blastig ac yn ymestyn o dan straen, ac mae PTFE yn ymestyn yn fawr cyn rhwyg, mae graffit yn solid brau. Nid yw'n hyblyg nac yn elastig. Mae'n torri. Cryfder tynnol graffit anhydraidd fel arfer yw 10-20 MPa, yn debyg i gryfder PTFE. Fodd bynnag, mae gallu PTFE i ddadffurfio'n blastig ac amsugno ynni yn golygu ei fod yn gallu gwrthsefyll effaith llawer mwy. Mae graffit, ar y llaw arall, yn cronni egni elastig nes cyrraedd lefel straen critigol, ac yna'n torri'n sydyn heb unrhyw ddadffurfiad blaenorol.

Mae brau o'r fath yn golygu nad yw cyfnewidwyr gwres graffit yn gallu gwrthsefyll llwythi mecanyddol cyflym, effeithiau sydyn neu feicio straen ailadroddus. Gall gorbwysedd neu ddirgryniad cymedrol dros amser achosi craciau sy'n ymledu trwy flociau, tiwbiau neu ddalennau tiwb.

Peryglon Mecanyddol Penodol i Gyfnewidwyr Gwres Graffit
Morthwyl Dŵr Y Don Bwysau Ddirgel
Mae atal llif yn sydyn, cychwyn pwmp, neu gau falf yn cynhyrchu ton bwysau sy'n teithio trwy'r pibellau ar gyflymder sain. Gall yr ysgogiad morthwyl dŵr hwn greu pwysau sawl gwaith o bwysau dylunio'r system. Gall ysgogiad cryf o'r fath dorri blociau neu diwbiau ar unwaith ar gyfer cyfnewidydd graffit. Mae graffit yn debyg i gerameg, ac nid yw'n amsugno egni ymchwydd pwysedd trwy ddadffurfiad elastig. Mae'r don bwysau yn dod o hyd i bwynt gwan, fel arfer o amgylch cysylltiadau ffroenell neu gorneli o flociau, ac yn dechrau torri asgwrn.

Mae graffit yn ddewis risg uchel mewn unrhyw system lle mae morthwyl dŵr yn bosibilrwydd. Achosion nodweddiadol morthwyl dŵr yw cyddwyso llinellau stêm, rhediadau hir o bibellau gyda falfiau cau cyflym a llinellau gollwng pwmp o faint annigonol. Gall cyfnewidydd gwres graffit gael ei niweidio'n fewnol gan un digwyddiad difrifol, hyd yn oed pan nad oes unrhyw ddifrod allanol amlwg.

Dirgryniad Blinder Offer Cylchdroi
Mae pympiau, cywasgwyr, cynhyrfwyr a pheiriannau nyddu cyfagos yn trosglwyddo dirgryniad parhaus trwy'r bibell a'r gragen cyfnewidydd. Gall y dirgryniad mecanyddol hwn roi straen ar gydrannau graffit dros amser, yn enwedig ar uniadau, cysylltiadau tiwb i ddalennau tiwb, neu pan fydd pibellau anhyblyg wedi'u cysylltu'n uniongyrchol â nozzles cyfnewidydd. Nid oes angen i'r dirgryniadau fod yn dreisgar; osgled cymedrol, gall osgiliadau amledd uchel gynhyrchu microcracks sy'n lluosogi'n raddol nes bod toriad llwyr yn digwydd.

Mae angen amgylchedd gwasanaeth "tawel" yn fecanyddol ar gyfnewidwyr graffit. Mae ei osod ar yr un sgid â phwmp cilyddol neu'n union nesaf at gefnogwr anghydbwysedd yn rysáit ar gyfer methiant cynamserol. Mewn rhai sefyllfaoedd, gall amlder cynhenid ​​tiwbiau neu flociau graffit gael eu cyffroi hyd yn oed gan ddirgryniad a achosir gan lif o hylif cythryblus sy'n llifo trwy sianeli'r cyfnewidydd.

Difrod Trwy Drin a Gofal
Mae brau yn effeithio ar osod a gwasanaethu hefyd. Gall offeryn wedi'i ollwng, taro ffroenell graffit, fflans pibell drom wedi'i gyrru allan o aliniad, hyd yn oed gordynhau caewyr ar glawr greu crac. Gall cyfnewidwyr metel gymryd triniaeth galed yn ystod y cynulliad, tra bod yn rhaid trin unedau graffit yn ofalus. Pryder mawr arall yw difrod llongau: gall paled a ollyngir wrth ddadlwytho dorri bloc graffit cyn iddo hyd yn oed weld gwasanaeth.

Camau Lliniaru Cyfnewidydd Graffit
Os yw cyfnewidwyr gwres graffit i gael eu defnyddio mewn lleoliadau lle gall fod sioc fecanyddol neu ddirgryniad, mae yna nifer o weithdrefnau dylunio a gosod a allai liniaru risg:

Mesur Lliniaru Peryglon
Morthwyl dŵr Defnyddiwch falfiau cau araf, atalyddion ymchwydd neu gronyddion. Peidiwch â defnyddio falfiau solenoid ar y llif hylif i mewn i'r cyfnewidydd sy'n cau'n gyflym. Dylunio pibellau i leihau amrywiadau cyflym mewn llif.
Dirgryniad pibellau Rhowch gysylltwyr hyblyg (pibellau metel plethedig neu gymalau ehangu) rhwng y pibellau anhyblyg a'r nozzles cyfnewidydd. Cefnogi pibellau ar wahân yn agos at y cyfnewidydd i atal trosglwyddo llwyth.
Dirgryniad pympiau, neu gywasgwyrYnysu'r cyfnewidydd ar fowntiau llaith dirgrynol. Mae'r cyfnewidydd yn cael ei wahanu oddi wrth beiriannau dirgrynol gan 2 i 3 metr o bibellau hyblyg.
Diogelu rhag Effaith Gosodwch gardiau neu gewyll o amgylch ffroenellau sy'n agored i niwed. Marciwch lugiau codi yn uniongyrchol ar gragen y cyfnewidydd. Hyfforddi gweithwyr cynnal a chadw proffesiynol ar dechnegau trin cywir.
Sioc thermol Rheoli cyflymder gwresogi ac oeri (fel arfer<5–10°C/min). Never infuse cold fluid into a hot exchanger abruptly.
Hyd yn oed gyda'r camau hyn, ni all unrhyw liniaru leihau'n llwyr y risg a gyflwynir gan straen mecanyddol. Ar gyfer ceisiadau lle na ellir osgoi morthwyl dŵr neu ddirgryniad eithafol yn ddiogel, dylid ymchwilio i ddeunyddiau eraill megis bwndeli tiwb PTFE neu gyfnewidwyr carbid silicon.

Pan Mae Graffit yn Gweithio-a Phryd Nid yw'n Gweithio
Mae cyfnewidwyr gwres graffit yn dda ar gyfer gosodiadau dirgryniad isel sy'n sefydlog yn fecanyddol gyda llif cyson o hylif, dim ymchwyddiadau pwysau a gweithredwyr gofalus. Ceisiadau derbyniol nodweddiadol yw:

Hylif gwresogi neu oeri-cyflwr cyson mewn adweithyddion cemegol

Anwedd o anweddau pur trwy ddraen disgyrchiant

Gwasanaeth reboiler gyda mewnbwn thermol rheoledig

Ceisiadau anymarferol:

Systemau cyddwysiad sy'n agored i forthwyl stêm

Gosodiadau i lawr yr afon o bympiau cilyddol

Offer symudol neu forwrol sy'n agored i symudiadau a siociau

Unrhyw wasanaeth nad oes ganddo gysylltwyr hyblyg neu gynhalwyr addas ar gyfer y system pibellau.

Cymharu â PTFE: Ymwrthedd Cemegol yn erbyn Caledwch Mecanyddol
Mae'r gymhariaeth â ptfe yn dweud. Mae'r bwndeli tiwb PTFE yn plygu pan fydd ymchwyddiadau pwysau yn digwydd ac yn amsugno'r sioc fecanyddol heb unrhyw ddifrod. Gall PTFE ddioddef dirgryniad aml a cham-drin trin cymedrol. Ond ni all PTFE weithio ar yr un tymereddau uchel â graffit ac nid oes ganddo'r un dargludedd thermol uchel. Mae'r penderfyniad rhwng graffit a PTFE yn nodweddiadol yn wahaniaeth rhwng perfformiad cemegol/thermol (graffit) a chadernid mecanyddol (PTFE).

Crynodeb
Mae brau graffit yn cyfyngu ar ei gymhwysiad i osodiadau dirgrynu solet, isel, tra bod PTFE yn llawer mwy maddau. Mae morthwyl dŵr, dirgryniad a difrod effaith yn heriau gwirioneddol i gyfanrwydd cyfnewidwyr gwres graffit. Ni ellir gosod bloc neu diwb wedi'i dorri ac fel arfer mae'n rhaid ailosod yr uned. Felly mae'r amgylchedd mecanyddol mor hanfodol â'r amgylchedd cemegol yn y dewis o ddeunydd. Rhaid gwerthuso deinameg pibellau, amseroedd gweithredu falfiau, peiriannau cylchdroi o amgylch a gweithdrefnau trin yn ddigonol cyn pennu cyfnewidydd gwres graffit. Os na ellir osgoi sioc fecanyddol, heblaw am fethiant trychinebus ac amser segur nas rhagwelwyd, dylid ystyried deunyddiau sy'n gwrthsefyll cyrydiad neu ddyluniad cyfnewidydd gwahanol.