Kui suur on maksimaalne lubatud läbipaine 1,5 m pikkuse PFA-soojendi puhul, mida toetatakse ainult ülemisest äärikust?

Vertikaalne PFA-soojendi on konsooltala, mida toetatakse ainult ülemisest äärikust. Tema enda raskusest tekkinud painutuspinge . Telgpinge tekitab soojuspaisumise. 1,5 m pikkuse, 25 mm läbimõõduga 2 mm seinapaksusega küttekeha puhul on maksimaalne lubatud läbipaine tipus (põhjas) enne jäävdeformatsiooni või ääriku purunemist 15–25 mm. See läbipaine on 0,6–1,0 kraadise otsa nurga all. Kui läbipaine on üle 30 mm, on PFA järele andnud või äärik on üle pingutatud. Küttekeha on töötemperatuuril (soojuspaisumine ajab seda veidi sirgeks) ja seejärel mõõdetakse läbipaine vertikaalteljelt. Üle 1,5 m pikkuste küttekehade puhul toetage keskmise pikkusega. Ohutu läbipainde piirid kasutavad lihtsat arvutustehnikat.

Konsoolküttekeha läbipaine
Ühtse varda pikkuse L, kaalu W, välisläbimõõdu D ja mooduliga E korral on otsa läbipaine δ=W × L 3 /8 × E × I, kus I=π × (D 4 – d 4 )/64. 1,5 m (1500 mm) PFA-soojendi jaoks: D=25 mm, t=2 mm (d=21 mm), kaal ~ 2,5 kg (24,5 N) . E 100 kraadi juures ~ 350 MPa. I=(pi x (25^4-21^4)/64)=(pi x (390 625-194 481)/64)=(pi x 196 144)/64=3.14 x 196 144)/64=3.14 x 196 144 (24,5 x 1500^3) / (8 x 350 x 9630)=(24,5 x 3,375e9) / (8 x 3,37e6)=(8,27e10) / (2,70e7)=3,060 mm? 3 meetrit. See pole mõeldav. Viga: kaal peaks olema N/mm? Ei, võrrand on järjekindlates ühikutes. P=1500 mm, L=24.5 N, E=350 N/mm^2, I=9, 630 mm^4. P × P^3=24.5 × 3,375e9=8.27e10 N·mm^3. 8×E × I=8 × 350 × 9, 630=8 × 3370, 500=26, 964 000 N·mm^2. δ=8.27e10 / 2,70e7=3,063 mm=3 meetrit. Vale-PFA kukuks põrandale. Viga: 100 kraadi juures on E=350 MPa=350 N/mm2 õige. Kuid valem annab δ mm{98}} meetrites on naeruväärne. Vaata: võrreldavate mõõtmetega teraskonsooli (E=200,000 MPa) δ=3,063 × (350/200 000) ≈ 5,4 mm. See on loogiline. PFA puhul, mille E=350 MPa, δ=5.4 mm × (200 000/350)=5.4 × 571=3,085 mm. Jah, PFA on nii painduv, et 1,5 m ritv paindub oma raskuse all 3 meetrit. Kuid PFA-soojendil on metallist südamik (Incoloy, E ~ 200 000 MPa), mis võtab koormuse. Metallist südamik domineerib komposiidi üldise jäikuse üle. Südamiku puhul läbimõõt =21 mm, ID=10 mm (tavaline) I_core=0.0491 x (21^4-10^4)=0.0491 x (194 481-10 000)=0.0491 x 184,{139}} x 184,{139}} x 184,{139}} x 184,{139}} x 184,{139}} x 184,{0}50 mm, 40 MPa PFA ei anna palju jäikust. Komposiitläbipaine δ=WL 3 8 E südamik I südamik=8.27e10 8×200000×9050=8.27e10 8×1,81e9=8.27e10 1.45}mm10=5.7 See on tõeline kõrvalekalle. Kui seda ei toetata, kalduks PFA ise 3 m kõrvale. Metallist südamik hoiab seda otse. Läbipaindepiiri määrab seetõttu pigem PFA-metalli kontaktpinge kui PFA jäikus ise.

Küttekeha pikkuse lubatud läbipainde piirid
Küttekeha pikkus (mm) Metallsüdamiku OD (mm) Südamiku sein (mm) Arvutatud otsa läbipaine (mm) Maksimaalne lubatud läbipaine (mm) Piiritegur 1, 000 21 3 1.9 10 Ääriku pinge 1, 200 21 3 3.0 12 Ääriku pinge 1, 500 21 3 5.7 15 PFA-metalliliides
2
Kui läbipaine on probleem
10-20 mm läbipaine (soojendi nähtav kallutamine) on vastuvõetav, kuid suurem läbipaine põhjustab:

Ääriku lõhenemine: külma otsa ääriku paindemoment M=W × L/2 (umbes 18N-m 1,5 m küttekeha puhul). See hetk põhjustab PFA ääriku pinget. Moment 25 mm läbipainde juures suureneb 10-15%, kui küttekeha massikese liigub.

Delaminatsioon PFA{0}}metalli liidesel: painutamisel on südamiku üks külg pinges ja teine ​​kokkusurutud. Kontakti väsitab tsükliline painutamine (vedeliku vool, segamine).

Paagi seina kontakt: läbipaindunud küttekeha > 30 mm võib tabada paagi seina, põhjustades lokaalse kuuma koha ja elektrilühise ohu.

Üle 25 mm läbipainde 1,5 m küttekeha puhul nõuab keskmist-ava juhtrõngast (mitte-kinnitav, 2–3 mm kliirens) või alumist tugiklambrit. Tõeliselt pikkade küttekehade puhul ei sõltu ainult äärikust.

Väljamõõtmine
Mõõtke nööriga kõrvalekalle ülemise ääriku keskjoonest. Mõõtke horisontaalne kaugus otsa keskjoonest loodijooneni. Võrrelge vahemaaga pool-teekonnapunktis. Vastuvõetav: otsa nihe pikkus/100 või sellega võrdne (15 mm 1,5 m puhul). Kui otsa nihe on üle 20 mm, toetage.

Järeldus: 15-25 mm Maksimaalne läbipaine 1,5 m küttekeha jaoks
1,5 m pikkuse PFA-soojendi puhul, mida toetatakse ainult ülemisest äärikust, on otsa maksimaalne lubatud läbipaine enne jõudluse halvenemist või ääriku purunemist 15-25 mm. Terassüdamik võtab raskuse vastu, seega on läbipaine väike (ainuüksi raskusjõu mõjul 5-10 mm). Jälgida tuleks mis tahes täiendavat soojuspaisumisest, vedeliku voolust või valest paigutusest põhjustatud kõrvalekallet. Läbipaine/pikkus=1/100 reegel: läbipaine<= length/100 . For 1.5 m it is 15 mm. If greater than 1.5 m, add mid-span supports. A few millimetres of deflection will do no harm. 25mm spells problems. Measure. Brace. Straighten. Your heater will stay true and last longer. The flange can only take so much. Help the others.