Yuqori -haroratning pasayishiga oid savol
Kimyoviy jarayon 6 barg to'yingan bug' bilan 180 daraja doimiy isitishni talab qiladi. PTFE va PFA (perfluoroalkoksi) quvurlari 260 daraja uzluksiz xizmat ko'rsatish uchun baholanadi. Ikkalasi ham to'liq ftorlangan va kimyoviy jihatdan inertdir. Issiqlik almashtirgich konstruktori ular orasidan haroratdagi mexanik ko'rsatkichlarga-, xususan, ichki bosim ostida o'rmalab yorilish muddatiga qarab tanlashi kerak.
180 gradusda PTFE va PFA ning o'tish tezligi farqlanadi. Farqi ularning molekulyar arxitekturasidan kelib chiqadi. PTFE qattiq, tayoqcha- zanjir konformatsiyasiga ega, ultra{3}}yuqori molekulyar og‘irlikdagi chiziqli polimerdir. PFA tarkibiga perfluoropropil vinil efir komonomeri kiradi, bu esa kristallanishni buzadigan va o'rmalanish reaktsiyasini o'zgartiradigan qisqa yon shoxlarni kiritadi.
Savol miqdoriy: bir xil quvur o'lchamlari va ichki bug 'bosimi uchun har bir material emirilish yoki qabul qilib bo'lmaydigan deformatsiyadan oldin qancha ish soatini ta'minlaydi? Javob texnik xizmat ko'rsatish oraliqlari va hayot aylanishi narxini belgilaydi.
Suzilish farqining molekulyar asoslari
Ftoropolimerlarda siljish molekulyar zanjirning siljishi bilan sodir bo'ladi. Doimiy stress ostida polimer zanjirlari asta-sekin ajralib chiqadi va bir-birining yonidan siljiydi. Tezlik zanjir uzunligi (molekulyar og'irlik), zanjirning qattiqligi, kristalligi va langar vazifasini bajaradigan yon shoxlarning mavjudligiga bog'liq.
PTFE o'ta yuqori molekulyar og'irlik-10⁷ dan 10⁸ g/mol va yuqori kristallilikka ega (bokira PTFE uchun 50-70%, o'zgartirilgan navlar uchun past). Uzoq, qattiq zanjirlar zanjir sirpanishiga qarshilik ko'rsatadigan keng kristalli domenlarni hosil qiladi. Amorf hududlar, deformatsiyaga qodir bo'lsa-da, atrofdagi kristallitlar tomonidan cheklangan.
PFA molekulyar og'irligi PTFEga qaraganda pastroq va kristalliligi pastroq (30-45%). Perfluoropropil vinil efir yon shoxlari kristallanishni buzadi. Yon novdalar o'zgartirilgan PTFEdagi komonomer funktsiyasiga o'xshash-zanjirning sirpanishiga qarshi bir oz ankrajni ta'minlasa-da - umumiy past kristallik va past molekulyar og'irlik yuqori haroratda tezroq siljishga olib keladi.
180 gradusda, teng halqa stressi ostida PFA ning o'tish tezligi bokira PTFEdan taxminan 2-4 baravar va modifikatsiyalangan PTFEdan 1,5-3 baravar ko'pdir. Miqdoriy farq, xizmat muddatini qisqartirish yoki PFA uchun ekvivalent hayotga erishish uchun qalinroq quvur devorlariga aylanadi.
| Yurish parametri | Bokira PTFE | O'zgartirilgan PTFE | PFA |
|---|---|---|---|
| Oddiy molekulyar og'irlik (g / mol) | 10⁷-10⁸ | 10⁷-10⁸ (yon shoxlari bilan) | 10⁶-10⁷ |
| Kristallik (%) | 50-70 | 40-55 | 30-45 |
| 180 daraja o'tish tezligi, 3 MPa halqa kuchlanishi (%/1000 soat) | 0.08-0.15 | 0.04-0.08 | 0.12-0.30 |
| 180 gradusda 2% kuchlanish vaqti, 3 MPa (soat) | 13,000-25,000 | 25,000-50,000 | 6,500-16,500 |
| Hisoblangan xizmat muddati 180 daraja, 6 barg (yil) | 1.5-3 | 3-6 | 0.8-2 |
| Ekvivalent 5 yillik xizmat muddati uchun quvur devor qalinligi (mm, 10mm OD) | 1.5 | 1.2 | 2.0+ |
Dizaynning ta'siri
PFA ning 180 gradusda tezroq siljishi uni ishlatishga to'sqinlik qilmaydi-bu halqa kuchlanishini pasaytirish tezligi maqbul darajaga tushirish uchun qalinroq quvur devorlarini talab qiladi. Berilgan bug 'bosimi va talab qilinadigan xizmat muddati uchun PFA trubkasi devori o'zgartirilgan PTFE ekvivalentidan 30-50% qalinroq va bokira PTFEdan 15-25% qalinroq bo'lishi kerak.
Qalinroq devor material narxini oshiradi va issiqlik uzatishni biroz kamaytiradi. Ushbu jazolarni PFA afzalliklari bilan solishtirish kerak: eritish{1}}payvandlangan ulanishlarni ta'minlaydigan ishlov berish, yuqori tiniqlik va biroz yaxshi charchoqqa chidamlilik.
Issiqlik almashtirgich doimiy ravishda o'rnatilgan va mexanik ulanishlar maqbul bo'lgan 180 graduslik ilovalar uchun o'zgartirilgan PTFE o'tish muddati, devor qalinligi va narxning eng yaxshi muvozanatini ta'minlaydi. Ultra{2}}yuqori-tozalik xizmati uchun payvandlangan ulanishlar zarur bo‘lganda, PFA afzal ko‘riladi va qisqarish muddati dizayn yoki rejali almashtirish orqali boshqariladi.
Xulosa
O'zgartirilgan PTFE issiqlik almashtirgich quvurlari yuqori molekulyar og'irlik, yuqori kristallik va o'zgartirilgan navlarda yon shoxlarning ankraj ta'siri tufayli 180 daraja teng halqa stressi ostida PFA quvurlariga qaraganda 1,5-3 baravar ko'proq yirtilib ketish muddatini ta'minlaydi. PFA stressni kamaytirish uchun devor qalinligini oshirish orqali ekvivalent xizmat muddatiga erishishi mumkin, bu esa yuqori material narxi va issiqlik uzatishni biroz qisqartirishi mumkin. Ko'pgina sanoat ilovalari uchun 180 daraja, o'zgartirilgan PTFE mexanik jihatdan eng yaxshi tanlovdir.
Muayyan ish harorati va bosimlarida PTFE va PFA materialini tanlash bo'yicha muhandislik yordami bug' bosimi, talab qilinadigan xizmat muddati, quvur o'lchamlari va tozalik talablari taqdim etilganda mavjud.
