Sut Mae Cyfernod Ehangu Thermol PTFE yn Dylanwadu ar Ddylunio Mowntio a Chefnogi Gwresogydd?

Pan fydd gwresogydd trochi PTFE yn cynhesu o dymheredd amgylchynol i dymheredd gweithredol, mae ei hyd yn cynyddu'n sylweddol. Os yw'r gwresogydd yn cael ei ddal yn gadarn ar y ddau ben, mae'r ehangiad hwn yn achosi straen mewnol mawr. Rhaid rhoi cyfrif am y symudiad hwn wrth osod gwresogydd cywir, ac mae'n nodwedd hanfodol a anwybyddir yn aml mewn systemau diwydiannol.

Cyfernod PTFE o ehangu thermol
Mae cyfernod ehangu thermol (CTE) yn mesur faint y bydd deunydd yn ehangu neu'n crebachu ar gyfer pob gradd o newid tymheredd. Mae gan PTFE CTE cymharol uchel-tua 120 × 10⁻⁶ fesul gradd Celsius (120 ppm fesul gradd ). Mewn cymhariaeth , mae gan ddur di - staen ( 304 a 316 ) CTE o tua 17 * 10 ^ -6 / C . Felly bydd PTFE yn ehangu tua 7 gwaith yn fwy na dur ar gyfer yr un cynnydd mewn tymheredd.

Mae'r canlyniad ymarferol yn wych. Mae gwresogydd PTFE 1 metr o hyd wedi'i gynhesu o dymheredd ystafell o 20 gradd i dymheredd gweithredol nodweddiadol o 100 gradd yn ehangu tua:

ΔL=L 0 × CTE × ΔT=1.0 m × 120×10 −6 / gradd × 80 gradd=0.0096 m ≈ 9.6 mm

Ar gyfer cydran sydd wedi'i hatodi'n gaeth, mae newid o tua 10 mm fesul metr o hyd yn sylweddol iawn. Ar gyfer gwresogyddion mwy, 3 neu 4 metr o hyd, gall ehangu cyffredinol fod cymaint â 30-40 mm.

Cyfernod Ehangu Thermol Deunydd ( × 10-6 / gradd ) ar 20-100 gradd Ehangu fesul Mesur fesul 80 gradd Cynnydd PTFE 120 - 130 ≈ 9.6 - 10.4 mm
PFA 120 – 140 ≈9.6 – 11.2 mm
Dur di-staen (304/316) 16 - 18 ≈ 1.3 - 1.4 mm
Titaniwm (Gradd 2) 8 – 9 ≈0.6 – 0.7 mm
Mae PFA yn fflworopolymer arall sydd â chyfernod ehangu tebyg o uchel. Mae rhai gwresogyddion metel arbenigol yn cyflogi titaniwm, sy'n ehangu hyd yn oed yn llai na dur di-staen. Mae'r gwahaniaeth rhwng PTFE ac unrhyw ddeunydd gwain metel neu graidd metel mewnol yn syfrdanol.

Problem Mowntio a Achosir gan Ehangiad Uchel PTFE
Yn gyffredinol, mae gwresogydd trochi PTFE yn ymgorffori gwifren neu graidd gwrthiant metel mewnol. Mae'r craidd metel yn ehangu ar gyfradd o tua un-seithfed cyfradd y wain PTFE o'i amgylch. Pan gaiff y gwresogydd ei gynhesu, mae'r PTFE eisiau ehangu'n sylweddol fwy na'r craidd metel y tu mewn iddo. Mae'r ehangiad gwahaniaethol hwn yn achosi straen cneifio mewnol ar y rhyngwyneb rhwng PTFE a metel.

Os yw'r gwresogydd hefyd wedi'i gyfyngu'n allanol (gan clampiau caled, cromfachau neu flanges ar y ddau ben), ni all y wain PTFE ehangu'n rhydd i'r cyfeiriad echelinol. Mae'r tensiwn mecanyddol a grëir felly yn arwain at nifer o ddulliau methu:

Bwcio neu bwa - Mae gwain PTFE yn feddalach na metel ac felly bydd yn tueddu i fwclo allan yn y canol, gan wneud siâp crwm neu donnog a allai daro waliau tanciau neu wresogyddion eraill.

Cracio mewn lleoliadau crynodiad straen - Mae clampiau anhyblyg neu ymylon cynnal miniog yn codi straen. Mae'r PTFE yn ehangu ac yn gorfodi yn erbyn y mannau sefydlog hyn, a all achosi craciau i ffurfio a lledaenu trwy'r wain.

Tynnu -i ffwrdd o'r craidd metel mewnol - Gall ehangu gwahaniaethol y PTFE a'r craidd metel, ynghyd â chyfyngiadau allanol, achosi i'r PTFE dynnu i ffwrdd o'r terfyniadau metel neu ymlusgo i ffwrdd o'r craidd, gan ddatgelu'r wifren ymwrthedd i hylifau prosesau cyrydol.

Gwall cyffredin mewn gosodiadau diwydiannol yw trin gwresogydd PTFE fel gwresogydd metel, hy ei glymu â nifer o gynheiliaid solet ar ei hyd neu ei glampio ar y pen uchaf a'r gwaelod. Mae'r mathau hyn o dactegau bron yn sicr o fethu'n gynnar.

Canllawiau Ymarferol ar gyfer Gosod Gwresogyddion Ehangu Thermol PTFE
Y rhagosodiad sylfaenol ar gyfer gosod gwresogyddion ehangu thermol PTFE yw caniatáu i'r gwresogydd ehangu a chontractio'n rhydd o hyd ond parhau i aros yn ei le bwriadedig yn y tanc neu'r llong. Mae technegau a argymhellir yn cynnwys:

Mowntio ar Un Pen yn Unig.
Dylai'r gwresogydd gael ei osod yn anhyblyg mewn un man yn unig - yn aml y pen terfynol (y pen oer lle mae'r cysylltiadau trydanol yn cael eu gwneud). Ar y llaw arall, dylai'r hyd wedi'i gynhesu fod yn hollol rhydd i lithro neu symud. Ni ddylid gosod clampiau, cromfachau neu ganllawiau ychwanegol ar hyd y tiwb PTFE.

Darparwch ar gyfer Symudiad Echelinol mewn-dros{0}}y-Cromfachau Ochr
Os defnyddir braced mowntio dros yr ochr, ni ddylai'r braced guro'r wain PTFE yn anhyblyg. Yn lle hynny, dylid creu canllaw gosod rhydd neu drefniant slotiedig sy'n cadw'r gwresogydd yn fertigol ond sy'n caniatáu i'r PTFE deithio'n echelinol drwy'r braced gan fod y tymheredd yn amrywio. Gallwch chi ddechrau gyda chliriad o tua 2-3 mm rhwng y wain a'r twll braced.

Osgoi ffurfweddau L ac U rhy anhyblyg
Weithiau defnyddir gwresogyddion siâp L (gyda choes llorweddol a fertigol) ar gyfer rhai dyluniadau tanc. Os yw'r ddwy goes, llorweddol a fertigol, wedi'u cau'n ddiogel ar eu pennau, mae ehangiad un goes yn gweithio yn erbyn y llall, ac mae'r gornel yn destun straen plygu sylweddol. Mewn gwirionedd, dylai'r gwresogydd PTFE siâp L gael ei ddylunio gydag un goes yn rhydd i symud neu dylai'r gornel fod â thrawsnewidiad hyblyg (ee tro radiws mwy) i amsugno ehangiad gwahaniaethol.

Gofod Diwedd Am Ddim ar gyfer Ehangu
Mae angen o leiaf 10 mm o ofod gwag ar wresogydd 1- metr sy'n ehangu 10 mm ar ei ben rhydd. Ar gyfer gwresogydd sy'n cael ei hongian yn fertigol, mae hyn yn awgrymu na ddylai gwaelod y gwresogydd gyffwrdd â gwaelod y tanc nac unrhyw beth y tu mewn i'r tanc. Argymhellir bwlch o 20-30 mm i wneud iawn am oddefiannau gweithgynhyrchu a gwibdeithiau gor-dymheredd posibl.

Defnyddiwch geinciau hyblyg yn lle cwndid anhyblyg Ynghlwm, wrth Wein
Rhaid i'r gwifrau o ben terfynell y cyflenwad trydan fod yn ddigon hyblyg i ganiatáu symudiad cymedrol o'r cynulliad terfynell wrth i'r gwresogydd ehangu a chrebachu. Gall cwndid metel anhyblyg, o'i gyplysu'n uniongyrchol â'r tai terfynell, drosglwyddo grymoedd symud i'r pwynt cysylltu, a all niweidio'r terfynellau.

Beth Sy'n Digwydd Pan Fydd Ehangu'n Gyfyngedig?
Mae profiad maes yn dangos mai ehangu thermol cyfyngedig yw un o brif achosion methiant gwresogydd PTFE yn dilyn gorlwytho trydanol. Mae arwyddion cyffredin o fethiant yn cynnwys:

Bwclo gwain - Archwiliad gweledol gyda siâp sarff neu donnog.

Craciau hydredol - Craciau yn gyfochrog ag echel y gwresogydd, gan ddechrau'n gyffredin ger clampiau mowntio.

Gwahaniad pen terfynell - Mae'r wain PTFE yn llithro i ffwrdd o'r cyfansawdd potio terfynell gan amlygu'r wifren ymwrthedd neu ganiatáu sianel ar gyfer treiddiad hylif.

Torri gwifrau mewnol - Cylchoedd ehangu a chrebachu, pan gaiff ei atal, blinder y wifren gwrthiant mewnol ar y safle mynediad i'r wain PTFE.

Ni fydd y caledwedd mowntio yn cywasgu'r wain PTFE yn rheiddiol. Mae PTFE yn cropian o dan straen cywasgol cyson. Bydd clamp pibell neu glamp pibell wedi'i glampio o amgylch y PTFE yn ymlacio yn y pen draw wrth i'r oerfel deunydd lifo i ffwrdd o'r clamp a gall y pwysau anwastad achosi torri.

Casgliad: Mae Arferion Gosod Da Yr Un mor Bwysig ag Ansawdd Gwresogydd
Mae cyfernod ehangu thermol PTFE tua saith gwaith yn fwy na dur di-staen. Bydd gwresogydd PTFE 1-m o hyd yn ymestyn tua 10 mm pan gaiff ei gynhesu o dymheredd amgylchynol i 100 gradd . Os caiff yr ehangiad hwn ei gyfyngu, mae'r straen mecanyddol sy'n datblygu yn arwain at fethiant y wain PTFE yn byclo, yn torri neu'n tynnu i ffwrdd.

Mae atodiad gwresogydd ehangu thermol PTFE priodol yn gofyn am un pwynt sefydlog, fel arfer ar ddiwedd y derfynell, gyda gweddill y gwresogydd yn rhydd i symud yn echelinol. Dylid caniatáu llithro dros-y-cromfachau ochr; L-ni ddylai fod dau gyfyngiad ar drefniadau siâp; a dylai fod digon o le yn y pen rhydd. Nid gwelliannau dewisol yw'r technegau dylunio hyn, ond maent yn hanfodol ar gyfer bywyd gwasanaeth hir. Mae ansawdd y gwresogydd yn hanfodol, ond mae gweithdrefnau gosod da hefyd. Pan roddir sylw priodol i effeithiau mecanyddol ehangu thermol, mae gwresogyddion trochi PTFE yn rhoi'r ymwrthedd cemegol llawn a'r buddion inswleiddio trydanol heb gyfaddawdu.