Hvordan korrelerer spormetallet, der udvaskes fra PFA-varmeflader (ekstraherbar Al, Fe, Cu) i høj-Renheds-trimethylaluminium (TMA)-fordampere til atomlagsaflejring (50 grader , 500 mbar), med polymerens katalysatorrestniveau målt ved X{ Photo{3}-after000000000?
Læg en besked
Problemet med vibrationer forårsaget af hævelse i DMC-genkedler
Dimethylcarbonat (DMC) rensningskolonner, der kører ved 90 grader og 5 tryk, anvender kedel-type genopvarmere med PFA-belagte rørbundter. PFA svulmer med 1,5% i volumen som følge af DMC, hvilket påvirker rørens mekaniske egenskaber og vibrationsdæmpning. Ifølge kvantitative data fra syv DMC-produktionssteder falder elasticitetsmodulet fra 480 MPa til 380 MPa (en 21 % reduktion), når 2,0 mm PFA-vægge udvider sig til 2,03 mm. Levetiden for udmattelse af rør-til-rørpladesamling er forkortet fra 10 år til 4 år som følge af et fald på 10 % i egenfrekvens og en stigning på 25 % i vibrationsamplitude.
Hævelsens indvirkning på mekaniske egenskaber
DMC-absorption (1,5 % volumen svulmning) blødgør PFA, reducerer stivheden og øger dæmpningskapaciteten. Test ved 90 grader i DMC-mættet PFA:
Parameterændring: Tør PFA DMC-Hævet PFA (1,5 % hævelse)
Elastisk modul (MPA) 480 380 -21 %
Lagermodul (MPa ved 1 Hz)=420 320 -24 %
45 + 22 % er tabsmodulet (MPa).
0.05 + 0.08 + 60 % er dæmpningsforholdet (ζ).
Naturlig frekvens (f_n): -10 %, 90 % og 100 %
Vibrationsamplitude og rørbundtdynamik
Flow-induceret vibration skabes i kedel-genkedler af to-fasestrøm (kogende DMC). For et 5m langt rør øger nedsat stivhed amplituden:
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 cyklusser
DMC-hævede (1,5 %) 20 1.0 31 5×10^6 cyklusser
DMC-hævet + flow 19 1.2 38 2×10^6 cyklusser
Hævede + beskadigede led 17 1.5 48 5×10^5 cyklusser
Rør til Rørplade Ledtræthed
Forbindelsen mellem PFA-røret og rørpladen af rustfrit stål oplever cyklisk belastning på grund af vibrationer. Den øgede krybning og nedsatte styrke af forstørret PFA fremskynder ledforringelsen. Træthedstest ved 90 grader i DMC:
Ledtype PFA-tilstand cykler til lækage (1 bar tryk) Fejltilstand
Tør 8x10^6 mekanisk løsring af ferrul
Hævet mekanisk ferrule 2×10^6 PFA krybning og lækage
Tør 5x10^6 klæbende-bundet bindingstræthed
Bindingssvigt og klæbemiddel-bundet hævet 1×10^6 hævelsesspænding
Svejset (PFA-PFA) Hævet 4×10^6 svejsekrybning, acceptabelt
Hævelse og stabiliseringskinetik
Efter 500 timer ved 90 grader når DMC-hævelse ligevægt. På dette tidspunkt ændres ledspændingen, og rørdiametrene ændres. For nye kedler skal for-kvældning (DMC ved 90 grader i 500 timer) afsluttes, før det endelige drejningsmoment påføres de mekaniske led. Efter hævelsesligevægt forbedres fastholdelse af ledmoment.
Vægtykkelse og hævelse Stress
Tykkere vægge oplever større hævelsesstress, fordi de er mere indelukkede. For 1,5 mm væg er kvældningsspændingen 2,5 MPa; for 2,0 mm, 3,5 MPa; til 2,5 mm, 5,0 MPa. Øget spænding fremskynder ledkrybning. På trods af en noget øget gennemtrængningsrisiko, specificer tyndere vægge (1,5-1,8 mm) til DMC-service for at reducere kvældningstrykket på leddene.
Ledlevetidsreduktionsfaktor Vægtykkelse Kvældningsspænding (MPa) Fugetype Forslag: 1,5 mm 2,5 x 0,8 mekanisk ferrule 1,8 mm 3,0x (basislinje) Svejset eller mekanisk 2,0 mm 3.5 1.3 x svejset 2,5 mm 5.0 2.0 x svejset)
Reducerer vibrationer med hævet PFA
Et højere dæmpningsforhold (0,05 → 0,08) kan hjælpe med at reducere resonansamplitude, men det kan ikke kompensere for nedsat stivhed. Det samlede resultat er en højere amplitude ved resonans. Til genopvarmere med kendte flow--inducerede vibrationsproblemer skal du sørge for rørstøtteplader med smallere afstand (0,8 m vs.. 1.2 m) for at øge egenfrekvensen og reducere amplituden.
DMC Reboiler Specifikation Retningslinjer
Angiv PFA med en vægtykkelse på 1,8 mm (for at reducere kvældningsspænding) og svejsede rør-til-rørpladekoblinger til DMC-rensningsgenkedler, der arbejder ved 90 grader. Forud for den endelige samling er det nødvendigt med for-kvældning (DMC ved 90 grader i 500 timer). For systemer, der er modtagelige for vibrationer, bør afstanden mellem rørstøtten være tættere, og beregninger af svulmende Finite element bør tage højde for PFAs mekaniske egenskaber. Angiv rørlængden, støtteafstanden og det forventede tofasede strømningsregime, når du anmoder om tilbud. Den fire-gange længere udmattelseslevetid i DMC-drift, når kedelfejl resulterer i kolonnestop, der koster 20.000-50.000 USD pr. dag, retfærdiggør det ekstra for svejsede samlinger (10-15 % i forhold til mekaniske). Efter 500 timers indledende drift (efter-hævelse), og derefter årligt derefter, skal du efterspænde eksisterende eftervarmere med mekaniske samlinger. Angiv 1,5 mm vægge med svejsede samlinger og ekstra støtteplader for systemer med høje vibrationer (forventet fra to-flowmodellering).
