Hugsanlegar bilanir af völdum misjafnra varmaþenslustuðla milli hylkishitara og uppsetningarbotna

Jan 17, 2019

Skildu eftir skilaboð

Byggingarsamhæfi hitahylkja og uppsetningarbotna þeirra hefur bein áhrif á hitastækkunarstuðulinn (CTE), sem er mikilvægur mælikvarði sem mælir stærðarbreytingar efnis með hitabreytingum. Þegar þessir tveir íhlutir eru með ósamræmi CTE gildi, mynda endurteknar hitunar-kælingarlotur flókið vélrænt álag á viðmótinu, sem kallar fram flæði hugsanlegra bilana sem spanna vélræna uppbyggingu, hitauppstreymi, efnisheilleika og rafmagnsöryggi. Verulegur CTE munur á algengum málmum er orsök þessa vandamáls. Til dæmis, við hitasveiflur, þenjast kolefnisstál (11–13×10⁻¹/ gráðu), ál (23×10⁻◦/ gráðu) og ryðfríu stáli (16–18×10⁻¹/ gráðu) út með mjög mismunandi hraða, sem veldur hlutfallslegri tilfærslu og álagssöfnun við tengitenginguna.

Vélrænt álag af völdum CTE misræmis veldur beinlínis burðarvirkjum. Stífar tengingar auka ójafna útþenslu við upphitun, sem skapar skurðálag á samskeyti. Endurtekin hitauppstreymi veldur plastaflögun, sem getur birst sem skemmdir á þéttingaryfirborði, beygingu hitara áss, tap á flatneskju uppsetningarflans eða halli stuðningsbyggingar. Forálag festinga er einnig í hættu: hár hiti veldur því að efnið sem er stækkandi "kreist" því minna stækkanlegt, sem veldur lausum snittum tengingum, sprungnum suðusamskeytum, biluðum hnoðum eða renni klemmumannvirki. Boltar, einkum, þjást af breyttri togspennu meðan á hitauppstreymi stendur, hætta á að þráður slitni eða brotni með tímanum. Með því að breyta þéttingu þjöppunar, valda hlutfallslegri renna þéttiflata, pressa út þéttiefni eða búa til örsprungur í viðmóti, skerðir CTE misræmi þéttingargetu fyrir lokuð notkun eins og dýfingahitara. Þetta getur leitt til miðlungs leka og öryggisáhættu í hættulegu umhverfi.

Óbeinar bilanir stafa af rýrðri hitaleiðni. Snertiþrýstingur við viðmótið breytist með CTE misræmi: of mikil þjöppun við háan hita veldur því að mjúk efni skríða á meðan of lítill snertiþrýstingur eftir kælingu skapar lofteyður. Ásamt aukinni viðmótsoxun og breyttri ör-grófleika, eykur þetta snertihitaþol, hækkar rekstrarhita hitara, dregur úr skilvirkni og styttir endingartíma. Staðbundið losun á milli hitara og grunns skapar "heita bletti" þar sem hitastig fer langt yfir hönnunarmörk, sem veldur staðbundinni ofhitnun og oxun á rörveggnum, ótímabæra öldrun viðnámsvíra, kolsýringu einangrunarefna og brengluðum hitaskynjaramælingum.

Efnisþreyta og endingarvandamál versna við langvarandi notkun. Auk streitutæringarsprungna, hraðari oxunar á kornamörkum og brothættum fasaúrkomu veldur og dreifir hringlaga hitaálagi hitaþreytasprungur, sérstaklega við suðusamskeyti. Öll þessi ferli þróast smám saman frá örgöllum yfir í stórsæja bilun. Viðvarandi hár hiti og streita veldur aflögun á skrið, sem leiðir til slökunar á álagi á festingum, lafandi burðarvirki, beygju röra og taps á víddarstöðugleika. Ennfremur, í raflausnaumhverfi, eykur CTE misræmi galvaníska tæringu milli ólíkra málma, sem leiðir til uppsöfnunar oxíðafurða, sprungu á streitutæringu, sprungu tæringu á snertiflötum og óstöðugra snertiþols.

Rafmagnsafköst og öryggi eru einnig í hættu. Vélrænt álag veikir samfellu jarðvegs, eykur losun að hluta, breytir skriðfjarlægð og brýtur einangrunarefni. Raftengingar verða óstöðugar vegna stækkunarmunar, sem getur leitt til lausra skauta, meiri snertiviðnám leiðara, brotna á blýþreytu og tilfærslu einangrunar. Ónákvæmar mælingar á hitaskynjara, seinkun á varmaöryggissvörun, ófullnægjandi snertingu hitastills eða ranglega virkjun öryggislæsinga getur allt valdið því að hitavarnarbúnaður virki ekki. Afköst kerfisins og orkunýtni minnkar þar sem aukin varmaviðnám og hitatap lengja hitunartímann, hækka stöðuga-orkunotkun, versna einsleitni hitastigs og seinka hitasvörun. Að auki skekkir vélrænt álag hitaskynjun og stjórnun, sem leiðir til sveiflna í stýrikerfinu, offramhjáhaldi hitastigs, hægra leiðréttingarviðbragða og mismunar á skráðu og raunverulegu hitastigi.

Til að draga úr þessum áhættum eru hagnýtar ráðstafanir meðal annars að velja efnissamsetningar með svipuðum CTE-gildum, hanna sveigjanlegan tengivirki til að gleypa þenslumun, nota umbreytingarefni eða jöfnunaríhluti, fínstilla festingaraðferðir og forhleðslu, og framkvæma hitauppstreymisviðnámspróf. Til að draga saman þá er misræmið í CTE milli festingarbotna og hylkishitara margvíslegt vandamál sem felur í sér bilun{1},} vélrænni, rafmagns- og efnafræði. Það hefur í för með sér versnandi afköst og öryggisáhættu auk beinna vélrænna bilana. Til þess að hitakerfi í verkfræðiforritum verði stöðugt og -varanlegt er skynsamlegt efnisval, burðarvirki og ferlistýring mikilvæg.

Hringdu í okkur
Hafðu samband við okkuref þú hefur einhverjar spurningar

Þú getur annað hvort haft samband við okkur í gegnum síma, tölvupóst eða netformið hér að neðan. Sérfræðingur okkar mun hafa samband við þig fljótlega.

Hafðu samband núna!