Kako miješanje spremnika uzrokuje zamor od vibracija u PTFE grijačima?

Feb 13, 2023

Ostavite poruku

Grijači ugrađeni u spremnike s miješanjem opetovano kvare na točno istom mjestu-obično odmah ispod točke ugradnje prirubnice-unatoč tome što ne pokazuju znakove kemijskog napada, pregrijavanja ili oštećenja od udarca. Spremnik sadrži snažnu mješalicu koja proizvodi vidljive površinske turbulencije i jake strujne struje kroz cijeli volumen. Svaka zamjena traje samo nekoliko mjeseci prije nego što se isti čisti prijelom ponovno pojavi. Menadžeri održavanja i stručnjaci za pouzdanost suočavaju se s ponavljajućim zastojima i troškovima zamjene sve dok ne prepoznaju da temeljni uzrok nije materijalna greška, već zamor od vibracija uzrokovan uznemirenjem spremnika.

Zamor od vibracija nastaje kada cikličko naprezanje na savijanje opetovano savija plašt grijača preko njegove granice izdržljivosti. Neoslonjena duljina grijača djeluje kao konzolna greda ili poluga, pojačavajući čak i skromne vibracije koje potječu od impelera mješalice, turbulentnog protoka ili recirkulacije pumpe. Male oscilacije na stijenci spremnika ili površini tekućine pretvaraju se u znatno veće otklone na vrhu grijača. Tijekom tisuća ciklusa, mikroskopske pukotine nastaju na točkama najveće koncentracije naprezanja-najčešće na prijelazu-na-plašt gdje postoje geometrijski i zavareni ili spojeni diskontinuiteti. Ciklički stres postupno širi te pukotine kroz PTFE stijenku sve dok omotač ne pukne i omogući procesnoj tekućini da dopre do unutarnjih komponenti.

Karakterističan potpis kvara razlikuje zamor od vibracija od ostalih oblika oštećenja. Prijelom se čini čist i lomljiv, često okomit na os cijevi, bez lokalne deformacije, udubljenja ili taljenja. Površine prijeloma pokazuju klasične zamorne brazde vidljive pod -niskim povećanjem. Ovo je u oštrom kontrastu s oštećenjima od udarca, koja stvaraju vidljive nagnječenja ili pukotine oko udubljenja, ili s kemijskim napadom, koji uzrokuje izbjeljivanje površine i postupno stanjivanje. Budući da se lom događa unutar spremnika i može ostati potopljen, operateri često otkriju problem tek kada se uključi-zaštita od kvara na zemlji ili kada kontrola temperature postane nepravilna.

Nekoliko praktičnih mjera uklanja ili uvelike smanjuje zamor od vibracija. Međunosači predstavljaju najefikasnije i najekonomičnije rješenje. Jedan nosač srednjeg{2}}raspona-obično PTFE ili fluoropolimerom-obloženi nosač usidren na zid ili pod spremnika-skraćuje nepodržanu duljinu i ograničava otklon. U praksi, jedan nosač srednjeg-raspona može smanjiti amplitudu vibracija za 90 posto i produžiti život grijača s mjeseci na godine. Prigušivači vibracija ili elastične montažne jastučiće na prirubnici dodatno izoliraju grijač od kretanja stijenke-spremnika. Povećanje promjera grijača ili debljine stijenke povećava krutost i pomiče prirodnu frekvenciju dalje od radnog područja mješalice.

Izbjegavanje rezonancije pruža još jednu moćnu polugu. Svaki grijač ima vlastitu frekvenciju određenu duljinom, promjerom, modulom materijala i krajnjim uvjetima. Kada se ta frekvencija podudara s brzinom vrtnje miješalice ili frekvencijom prolaza-lopatice, amplituda vibracija dramatično se umnožava. Uobičajeno rješenje za rezonanciju je lagano mijenjanje duljine grijača kako bi se njegova prirodna frekvencija pomaknula od radne brzine mješalice. Jednostavna podešavanja polja-skraćivanje grijača za 100–150 mm ili dodavanje male mase na vrhu-miču sustav iz rezonancije bez mijenjanja performansi procesa. Prilagodbe brzine mješalice ili ugradnja pogona-varijabilne frekvencije omogućuju operaterima da izbjegnu kritične brzine utvrđene tijekom puštanja u rad.

Za nove instalacije spremnika, analiza vibracija tijekom projektiranja u potpunosti sprječava probleme. Modeliranje-konačnih elemenata ili jednostavni izračuni rukom predviđaju prirodne frekvencije i očekivane amplitude otklona pod određenim uvjetima miješanja. Lokacije grijača, duljine i zahtjevi za potporu mogu se zatim optimizirati prije izrade. Postojeći spremnici imaju koristi od povremenog praćenja vibracija pomoću prijenosnih akcelerometara koji su privremeno montirani na prirubnicu grijača. Očitavanja koja prelaze RMS brzinu od 5 mm/s ukazuju na prekomjerno cikličko naprezanje i potrebu za trenutnim dodatnim potporama.

Zamor od vibracija, neoslonjena duljina, frekvencija rezonancije, srednji oslonci i cikličko naprezanje stoga predstavljaju potpuno upravljiv način kvara, a ne neizbježnu posljedicu uznemirenosti. Odgovarajući mehanički dizajn i podrška pretvaraju kronični izvor zastoja u pouzdan dugoročan-rad. Inženjeri postrojenja i stručnjaci za pouzdanost koji uključuju ova razmatranja u fazi specifikacije ili tijekom rekonstrukcije štite kapitalna ulaganja i održavaju kontinuiranu proizvodnju u uzburkanim procesnim okruženjima. Za spremnike s ekstremnim turbulencijama ili neuobičajeno dugim elementima grijača, rana analiza vibracija tijekom projektiranja identificira potencijalne probleme prije nego što uzrokuju kvarove i omogućuje pouzdan odabir robusnih konfiguracija grijača od samog početka.

info-717-482

Pošaljite upit
Kontaktirajte nasako imate bilo kakvih pitanja

Možete nas kontaktirati putem telefona, e-pošte ili online obrasca u nastavku. Naš stručnjak će vas uskoro kontaktirati.

Kontaktirajte odmah!