Како мешање резервоара изазива замор од вибрација у ПТФЕ грејачима?

Грејачи стављени у резервоаре који су узнемирени настављају да се кваре на истом месту, обично непосредно испод тачке монтаже прирубнице, иако нема доказа о хемијском нападу, прегревању или оштећењу од удара. Резервоар има робусну мешалицу која чини да површина воде изгледа турбулентно, а струје јаке по целој запремини. Сваки пут када га замените, исти чисти прекид се враћа након неколико месеци. Све док менаџери за одржавање и стручњаци за поузданост не схвате да проблем није у неисправном делу, већ у замору од вибрација изазваним мешањем резервоара, мораће да се изнова суочавају са застојима и трошковима замене.

Када се омотач грејача превише пута савија напред-назад, добија замор од вибрација. Неподржана дужина грејача ради као конзолна греда или полуга, чинећи чак и мале вибрације ротора мешалице, турбулентног протока или рециркулације пумпе много јачим. Мали покрети на зиду резервоара или на површини течности претварају се у много веће покрете на врху грејача. Током хиљада циклуса, мале пукотине почињу да се формирају на тачкама највеће концентрације напрезања. Ово је обично прелаз од прирубнице-у-оплату, где долази до промена у облику и завареним спојевима или савијањима. Циклично напрезање полако шири ове пукотине кроз ПТФЕ зид док се омотач не сломи и омогући процесној течности да дође до унутрашњих делова.

Јединствени знак квара издваја замор од вибрација од других врста оштећења. Прелом изгледа чисто и крто, а обично се дешава под правим углом у односу на осу цеви. Нема локализоване деформације, удубљења или топљења. Класичне пруге замора могу се видети на површинама лома када су увећане при малој снази. Ово се веома разликује од оштећења од ударца, који оставља привидно дробљење или зрачење пукотина око удубљења, или од хемијског напада, који површину чини бељом и тањом током времена. Пошто се лом дешава унутар резервоара и може остати под водом, оператери обично сазнају за то тек када се активира заштита од{5}}земља или контрола температуре поквари.

Постоји низ практичних корака који могу да се отарасе или знатно умање замор од вибрација. Најбоље и најисплативије{1}}решење је коришћење средњег носача. Један носач средњег распона, обично држач обложен ПТФЕ или флуорополимером и причвршћен за зид или под резервоара, скраћује дужину без ослонца и држи угиб на минимуму. У стварном животу, један носач средњег{5}}распона може смањити амплитуду вибрација за 90% и учинити да грејачи трају од месеци до година дуже. Пригушивачи вибрација или еластични јастучићи за монтажу на прирубници помажу да грејач буде још одвојенији од кретања зида резервоара. Повећање пречника грејача или дебљине зида чини га чвршћим и помера природну фреквенцију од радног опсега мешалице.

Избегавање резонанце је још једно снажно средство. Дужина, пречник, модул материјала и крајњи услови грејача утичу на његову природну фреквенцију. Када се ова фреквенција поклопи са брзином ротације мешалице или фреквенцијом{2}}проласка лопатице, амплитуда вибрације се повећава за огромну количину. Једна техника за поправљање резонанције је да се мало промени дужина грејача тако да његова природна фреквенција више није иста као брзина мешалице. Једноставне промене на терену, попут скраћивања грејача за 100–150 мм или додавања мале масе на врху, могу довести систем из резонанције без утицаја на то како добро функционише. Оператери могу да избегну критичне брзине пронађене током пуштања у рад променом брзине мешалице или додавањем мотора променљиве{8}}фреквенције.

Приликом пројектовања нових резервоара, анализа вибрација спречава појаву проблема. Моделирање-коначних елемената или основна израчунавања руком могу вам рећи колике ће бити природне фреквенције и предвиђене амплитуде скретања под одређеним условима мешања. Пре него што направите грејаче, можете оптимизовати њихове положаје, дужине и потребе за подршком. Постојећи резервоари могу имати користи од повременог праћења вибрација помоћу преносивих акцелерометара који су привремено причвршћени на грејну прирубницу. Ако очитања РМС брзине прелазе 5 мм/с, то значи да постоји превелики стрес циклуса и да је потребно одмах додати више подршке.

Замор од вибрација, дужина без подршке, резонантна фреквенција, средњи ослонци и циклични стрес су све ствари које се могу контролисати и нису само резултат агитације. Добар механички дизајн и систем подршке могу да претворе извор застоја који се стално дешава у поуздан дуготрајан-рад. Инжењери постројења и стручњаци за поузданост који размишљају о овим стварима док пишу спецификације или праве промене у постојећим системима чувају своја улагања и одржавају производњу у околностима у којима се процеси увек мењају. Рана анализа вибрација током пројектовања може открити проблеме са резервоарима који имају веома турбулентну воду или грејним елементима који су ненормално дуги. Ово вам омогућава да са самопоуздањем одаберете јаке конфигурације грејача од самог почетка.