Kuidas korreleerub PFA-soojendi pindadelt (ekstraheeritav Al, Fe, Cu) metallide leostumine kõrge -puhtusastmega trimetüülalumiiniumi (TMA) aurustites aatomkihtsadestamise jaoks (50 kraadi, 500 mbar) polümeeri katalüsaatori jääkide tasemega, mida mõõdeti PhotoSpectros {{3}Aftercopy}Ray poolt 3000 tundi?

Vibratsiooniprobleem, mida põhjustab DMC paisutamine
Dimetüülkarbonaadi (DMC) puhastuskolonnides, mis töötavad 90 kraadi ja 5 rõhuga, kasutatakse PFA-kaetud torukimpudega veekeetja-tüüpi reboilereid. PFA paisub DMC tulemusena 1,5% mahust, mõjutades torude mehaanilisi omadusi ja vibratsiooni summutamist. Seitsme DMC tootmiskoha kvantitatiivsete andmete kohaselt väheneb elastsusmoodul 480 MPa-lt 380 MPa-le (vähenemine 21%), kui 2,0 mm PFA seinad laienevad 2,03 mm-ni. Toru -to-toru liigeste väsimise eluiga lüheneb 10 aastalt 4 aastale, kuna loomulik sagedus väheneb 10% ja vibratsiooni amplituudi 25% suureneb.

Turse mõju mehaanilistele omadustele
DMC neeldumine (1,5 mahuprotsendiline paisumine) plastifikeerib PFA, vähendades jäikust ja suurendades summutusvõimet. Testimine 90 kraadi juures DMC{3}}küllastunud PFA-s:

Parameetri muutus: kuiv PFA DMC{0}}paisunud PFA (1,5% paisumine)
Elastsusmoodul (MPA) 480 380 -21%
Salvestusmoodul (MPa 1 Hz juures)=420 320 -24%
45 + 22% on kadumoodul (MPa).
0.05 + 0.08 + 60% on summutussuhe (ζ).
Omasagedus (f_n): -10%, 90% ja 100%
Vibratsiooni amplituud ja torukimbu dünaamika
Voolu-indutseeritud vibratsioon tekib veekeetja ümberkeetjates kahe-faasilise vooluga (keev DMC). 5 m pikkuse toru puhul suurendab vähenenud jäikus amplituudi:

Natural Frequency (Hz) Vibration Amplitude (mm peak) Cycle Life to Fatigue Failure Tube-to-Tubesheet Stress (MPa) Dry (baseline) 22 0.8 25 >10^7 tsüklit
DMC-turse (1,5%) 20 1.0 31 5×10^6 tsüklit
DMC-paistes + voolu 19 1.2 38 2×10^6 tsüklit
Paistes + kahjustatud liiges 17 1.5 48 5 × 10^5 tsüklit
Toru ja toru lehe liigeste väsimus
PFA toru ja roostevabast terasest torulehe vaheline ühendus kogeb vibratsiooni tõttu tsüklilist pinget. Suurenenud PFA suurenenud roomamine ja vähenenud tugevus kiirendavad liigese halvenemist. Väsimuskatse 90 kraadi juures DMC-s:

Ühenduse tüüp PFA seisund Tsükkel kuni lekkeni (1 baari rõhk) rikkerežiim
Kuiv 8x10^6 mehaaniline hülssi lõdvendamine
Paisunud mehaaniline hülss 2×10^6 PFA roome ja leke
Kuiv 5x10^6 liim-liimitud Liime väsib
Ühenduse katkemine ja liim{0}}liimitud paisunud 1 × 10^6 pundumispinge
Keevitatud (PFA-PFA) paisunud 4 × 10^6 keevisõmbluse libisemine, vastuvõetav
Turse ja stabiliseerumise kineetika
Pärast 500 tundi 90 kraadi juures saavutab DMC turse tasakaalu. Sel hetkel muutub liigeste pinge ja toru läbimõõt. Uute katelde puhul tuleks eelpaisutamine (DMC 90 kraadi juures 500 tundi) enne lõplikku pöördemomenti mehaanilistele liigenditele rakendada. Pärast turse tasakaalu saavutamist paraneb liigeste pöördemomendi säilimine.

Seina paksus ja turse stress
Paksemad seinad kogevad suuremat paisumisstressi, kuna need on kitsamad. 1,5 mm seina puhul on paisumispinge 2,5 MPa; 2,0 mm jaoks 3,5 MPa; 2,5 mm jaoks, 5,0 MPa. Suurenenud pinge kiirendab liigeste roomamist. Vaatamata mõnevõrra suurenenud läbitungimisriskile, määrake DMC-teenuse jaoks õhemad seinad (1,5–1,8 mm), et vähendada liigeste paisumissurvet.

Vuugi eluea vähendamise tegur Seina paksus paisumispinge (MPa) Liite tüüp Soovituslik ühendus: 1,5 mm 2,5 x 0,8 mehaaniline ümbris 1,8 mm 3,0 x (alustase) keevitatud või mehaaniline 2,0 mm 3.5 1.3 x keevitatud 2,5 mm 5.0 2.0x keevitatud
Vibratsiooni vähendamine paistes PFA-ga
Suurem summutusaste (0,05 → 0,08) võib aidata vähendada resonantsi amplituudi, kuid see ei saa kompenseerida jäikuse vähenemist. Kogutulemus on suurem resonantsi amplituud. Teadaolevate voolu-vibratsiooniprobleemidega katlate puhul varustage omasageduse suurendamiseks ja amplituudi vähendamiseks kitsama vahekaugusega toru tugiplaadid (0,8 m vs . 1.2 m).

DMC reboileri spetsifikatsiooni juhised
Määrake PFA seinapaksusega 1,8 mm (paisumispinge vähendamiseks) ja keevitatud toru---torude ühendused DMC-puhastuskatelde jaoks, mis töötavad 90 kraadi juures. Enne lõplikku kokkupanekut on vajalik eel-paisutamine (DMC 90 kraadi juures 500 tundi). Vibratsioonile vastuvõtlike süsteemide puhul peaksid torude tugivahed olema väiksemad ja punduvate lõplike elementide arvutustes tuleks arvesse võtta PFA mehaanilisi omadusi. Hinnapakkumiste taotlemisel märkige toru pikkus, tugivahe ja eeldatav kahefaasiline voolurežiim. Neli korda pikem väsimusiga DMC-režiimis, kui katla rike põhjustab kolonni seiskumise, mis maksab 20 000–50 000 dollarit päevas, õigustab keevisliidete lisatasu (10–15% mehaanilisest). Pärast 500 töötundi (pärast paisumist) ja seejärel igal aastal keerake olemasolevad mehaaniliste liigenditega katlad ümber. Kõrge vibratsiooniga süsteemide jaoks (eeldatavalt kahefaasilise voolu modelleerimise korral) määrake 1,5 mm seinad keevisliidete ja täiendavate tugiplaatidega.