DMC reboilerlarida shish-induktsiyali tebranish muammosi
90 daraja va 5 bar haroratda dimetil karbonat (DMC) tozalash ustunlari PFA-qoplamali quvurli to'plamli choynak tipidagi qaynatgichlardan foydalanadi. DMC PFA ning 1,5% hajmda shishishiga olib keladi, bu esa quvurlarning mexanik xususiyatlarini va tebranishini pasaytirishni o'zgartiradi. 7 ta DMC ishlab chiqarish ob'ektlarining miqdoriy tahlili shuni ko'rsatadiki, 2,0 mm PFA devorlari 2,03 mm gacha shishib, elastik modulni 480 MPa dan 380 MPa gacha (21% qisqartirish) kamaytiradi. Bu tabiiy chastotani 10% ga kamaytiradi va tebranish amplitudasini 25% ga oshiradi, bu esa trubaning-truba va{17}}bo'g'imlarining charchoq muddatini 10 yildan 4 yilgacha qisqartiradi.
Mexanik xususiyatlarga shishish ta'siri
DMC yutilishi (1,5% hajmli shishish) PFAni plastiklashtiradi, qattiqlikni kamaytiradi va damping qobiliyatini oshiradi. DMC{3}}toʻyingan PFAda 90 daraja sinov:
| Parametr | Quruq PFA | DMC-Shishgan PFA (1,5% shish) | O'zgartirish |
|---|---|---|---|
| Elastik modul (MPa) | 480 | 380 | -21% |
| Saqlash moduli (1 Gts chastotada MPa) | 420 | 320 | -24% |
| Yo'qotish moduli (MPa) | 45 | 55 | +22% |
| Damping nisbati (ζ) | 0.05 | 0.08 | +60% |
| Tabiiy chastota (f_n) | 100% | 90% | -10% |
Tebranish amplitudasi va quvurlar to'plamining dinamikasi
Choynak qaynatgichlarida ikki fazali oqim (qaynayotgan DMC) oqim- tebranishini hosil qiladi. 5 m uzunlikdagi quvur uchun qattiqlikning pasayishi amplitudani oshiradi:
| Quvur holati | Tabiiy chastota (Hz) | Tebranish amplitudasi (mm tepalik) | Tubesheet Stress (MPa)-to{1}} | Hayotni charchoq etishmovchiligiga aylantiring |
|---|---|---|---|---|
| Quruq (asosiy) | 22 | 0.8 | 25 | >10^7 tsikl |
| DMC-shishgan (1,5%) | 20 | 1.0 | 31 | 5×10^6 sikl |
| DMC-shishgan + oqim | 19 | 1.2 | 38 | 2×10^6 sikl |
| Shishgan + shikastlangan bo'g'in | 17 | 1.5 | 48 | 5×10^5 sikl |
Tube{0}}to-Tubesheet Bo'g'imlarning charchashi
PFA trubkasi va zanglamaydigan po'latdan yasalgan trubka o'rtasidagi birikma tebranishning tsiklik kuchlanishini boshdan kechiradi. Shishgan PFA kamroq kuchga ega va yuqori o'rmalanishga ega bo'lib, bo'g'imlarning ishdan chiqishini tezlashtiradi. DMCda 90 daraja charchoq testi:
| Birgalikda turi | PFA holati | Oqish uchun aylanishlar (1 bar bosim) | Muvaffaqiyatsizlik rejimi |
|---|---|---|---|
| Mexanik tirgak | Quruq | 8×10^6 | Qulfni bo'shatish |
| Mexanik tirgak | Shishgan | 2×10^6 | PFA o'rmalanishi, oqishi |
| Yopishtiruvchi-biriktirilgan | Quruq | 5×10^6 | Bog'lanishning charchashi |
| Yopishtiruvchi-biriktirilgan | Shishgan | 1×10^6 | Bog'lanishning buzilishi, shishish stressi |
| Payvandlangan (PFA-PFA) | Shishgan | 4×10^6 | Payvand chokining siljishi, qabul qilinadi |
Shishish kinetikasi va barqarorlashuvi
DMC shishishi 90 daraja haroratda 500 soatdan keyin muvozanatga etadi. Ushbu davrda trubaning o'lchamlari o'zgaradi va qo'shma stress qayta taqsimlanadi. Yangi qaynatgichlar uchun mexanik bo'g'inlarning yakuniy momentidan oldin shishishni (500 soat davomida 90 daraja DMC) bajaring. Shishish muvozanatidan so'ng, qo'shma momentni ushlab turish yaxshilanadi.
Devor qalinligi va shishish stressi
Qalinroq devorlar katta cheklovlar tufayli yuqori shishish stressini boshdan kechiradilar. 1,5 mm devor uchun shishish kuchlanishi 2,5 MPa; 2,0 mm, 3,5 MPa uchun; 2,5 mm, 5,0 MPa uchun. Yuqori stress bo'g'inlardagi emirilishni tezlashtiradi. DMC xizmati uchun, o'tkazuvchanlik xavfi biroz yuqori bo'lishiga qaramay, bo'g'inlardagi shishish stressini minimallashtirish uchun ingichka devorlarni (1,5-1,8 mm) belgilang.
| Devor qalinligi | Shishish stressi (MPa) | Birgalikda hayotni qisqartirish omili | Tavsiya etilgan qo'shma turi |
|---|---|---|---|
| 1,5 mm | 2.5 | 0.8x | Mexanik tirgak |
| 1,8 mm | 3.0 | 1,0x (asosiy) | Mexanik yoki payvandlangan |
| 2,0 mm | 3.5 | 1.3x | Payvandlangan |
| 2,5 mm | 5.0 | 2.0x | Payvandlangan (majburiy) |
Shishgan PFA bilan tebranishlarni yumshatish
Ko'tarilgan damping nisbati (0,05 → 0,08) rezonans amplitudasini kamaytirish uchun foydalidir, ammo pasaytirilgan qattiqlikni qoplay olmaydi. Aniq effekt rezonansda yuqori amplitudadir. Oqimdan kelib chiqadigan tebranish muammosi-ma'lum bo'lgan qayta qozonlarda tabiiy chastotani oshirish va amplitudani kamaytirish uchun quvurlarni qo'llab-quvvatlash plitalarini yaqinroq masofada (0,8m va. 1.2m) belgilang.
DMC Reboilers uchun texnik ko'rsatmalar
90 graduslik DMC tozalash qozonlari uchun devor qalinligi 1,8 mm (shishish kuchlanishini kamaytirish uchun) va payvandlangan truba{2}}-truba bo'g'inlari bilan PFAni belgilang. Yakuniy yig'ilishdan oldin-oldindan shishishni (500 soat davomida 90 daraja DMC) talab qiling. Tebranish-tanqidiy dizaynlar uchun trubkalar orasidagi masofani yaqinroq belgilang va PFA mexanik xususiyatlarini shishgan holda chekli elementlar tahlilini bajaring. Kotirovkalarni so'rashda trubaning uzunligi, qo'llab-quvvatlash oralig'i va kutilayotgan ikki fazali oqim rejimini ko'rsating. Payvandlangan bo'g'inlar uchun mukofot (mexanikdan 10{20}}15%) DMC xizmatida 4 baravar ko'proq charchoq muddati bilan oqlanadi, bunda qozon ishlamay qolganda ustunlar ishlamay qolishi natijasida kuniga 20 000 -50 000 dollar turadi. Mexanik bo'g'inlarga ega bo'lgan mavjud reboiller uchun 500 soatlik dastlabki ishlagandan so'ng (shishishdan keyin), keyin har yili qayta torting. Yuqori tebranishli tizimlar uchun (ikki fazali oqimni modellashtirishdan bashorat qilish mumkin), payvandlangan bo'g'inlar va qo'shimcha qo'llab-quvvatlash plitalari bilan 1,5 mm devorlarni belgilang.
