Hvordan korrelerer spormetallutlekkingen fra PFA-varmeoverflater (ekstraherbar Al, Fe, Cu) i høy-renhets-trimetylaluminium (TMA) fordampere for atomlagavsetning (50 grader , 500 mbar) med polymerens katalysatorresidunivå målt med X{ Photo{300000000000?

Problemet med vibrasjon forårsaket av hevelse i DMC-kjeler
Rensekolonner for dimetylkarbonat (DMC) som kjører ved 90 grader og 5 trykk, bruker kjele-type gjenkokere med PFA-belagte rørbunter. PFA sveller med 1,5 % i volum som et resultat av DMC, noe som påvirker de mekaniske egenskapene og vibrasjonsdempingen til rør. I følge kvantitative data fra syv DMC-produksjonssteder, reduseres elastisitetsmodulen fra 480 MPa til 380 MPa (en 21 % reduksjon) når 2,0 mm PFA-vegger utvides til 2,03 mm. Levetiden for utmatting av rør-til-rørplate er forkortet fra 10 år til 4 år som et resultat av en 10 % reduksjon i egenfrekvens og en 25 % økning i vibrasjonsamplitude.

Hevelsens effekt på mekaniske egenskaper
DMC-absorpsjon (1,5 % volumsvelle) mykner PFA, reduserer stivhet og øker dempingskapasiteten. Testing ved 90 grader i DMC-mettet PFA:

Parameterendring: Tørr PFA DMC-Hovnet PFA (1,5 % svell)
Elastisk modul (MPA) 480 380 -21 %
Lagringsmodul (MPa ved 1 Hz)=420 320 -24 %
45 + 22 % er tapsmodulen (MPa).
0.05 + 0.08 + 60 % er dempingsforholdet (ζ).
Naturlig frekvens (f_n): -10 %, 90 % og 100 %
Vibrasjonsamplitude og rørbuntdynamikk
Strømningsindusert-vibrasjon skapes i kjelekokere av to-fasestrøm (kokende DMC). For et 5m langt rør øker redusert stivhet amplituden:

Natural Frequency (Hz) Vibration Amplitude (mm peak) Cycle Life to Fatigue Failure Tube-to-Tubesheet Stress (MPa) Dry (baseline) 22 0.8 25 >10^7 sykluser
DMC-hovne (1,5 %) 20 1.0 31 5×10^6 sykluser
DMC-hoven + flyt 19 1.2 38 2×10^6 sykluser
Hovent + skadet ledd 17 1.5 48 5×10^5 sykluser
Rør til rørplate leddtretthet
Forbindelsen mellom PFA-røret og rørplaten i rustfritt stål opplever sykliske påkjenninger på grunn av vibrasjoner. Økt kryp og redusert styrke av forstørret PFA fremskynder leddforringelse. Utmattelsestesting ved 90 grader i DMC:

Leddtype PFA-tilstand sykluser til lekkasje (1 bar trykk) feilmodus
Tørr 8x10^6 mekanisk hylseløsning
Hovent mekanisk hylse 2×10^6 PFA kryp og lekkasje
Tørr 5x10^6 selvklebende-bondet tretthet
Bindingssvikt og lim-bundet hoven 1×10^6 hevelsesspenning
Sveiset (PFA-PFA) Svulst 4×10^6 sveisekryp, akseptabelt
Hevelse og stabiliseringskinetikk
Etter 500 timer ved 90 grader, når DMC-hevelse likevekt. På dette tidspunktet endres leddspenningen og rørdiametrene endres. For nye kjeler bør for-svelling (DMC ved 90 grader i 500 timer) fullføres før det endelige dreiemomentet påføres de mekaniske leddene. Etter hevelse likevekt forbedres leddmomentretensjon.

Veggtykkelse og hevelse Stress
Tykkere vegger opplever større hevelsestress fordi de er mer innesluttet. For 1,5 mm vegg er svellingsspenningen 2,5 MPa; for 2,0 mm, 3,5 MPa; for 2,5 mm, 5,0 MPa. Økt spenning fremskynder leddkryping. Til tross for en noe økt gjennomtrengningsrisiko, spesifiser tynnere vegger (1,5–1,8 mm) for DMC-service for å redusere svelletrykk på ledd.

Ledningslevetidsreduksjonsfaktor Veggtykkelse Svellespenning (MPa) Fugetype Forslag: 1,5 mm 2,5 x 0,8 mekanisk hylse 1,8 mm 3,0x (grunnlinje)Sveiset eller mekanisk 2,0 mm 3.5 1.3 x sveiset 2,5 mm 5.0 2.0 x sveiset) (
Reduserer vibrasjoner med hoven PFA
Et høyere dempingsforhold (0,05 → 0,08) kan bidra til å redusere resonansamplitude, men det kan ikke kompensere for redusert stivhet. Det totale utfallet er en høyere amplitude ved resonans. For kokere med kjente strømningsinduserte-vibrasjonsproblemer, gi rørstøtteplater med smalere avstand (0,8 m vs. 1.2 m) for å øke egenfrekvensen og redusere amplitude.

DMC Reboiler spesifikasjonsretningslinjer
Spesifiser PFA med en veggtykkelse på 1,8 mm (for å redusere svellingsspenningen) og sveisede rør-til-rørplatekoblinger for DMC-rensekjeler som opererer ved 90 grader. Før sluttmontering er det nødvendig med for-oppsvelling (DMC ved 90 grader i 500 timer). For systemer som er mottakelige for vibrasjoner, bør avstanden mellom rørstøtten være tettere, og svelling Finite element-beregninger bør ta hensyn til PFAs mekaniske egenskaper. Oppgi rørlengden, støtteavstanden og forventet tofasestrømningsregime når du ber om tilbud. Den fire-doble lengre utmattelseslevetiden i DMC-drift, når kokefeil resulterer i kolonnestopp som koster $20 000–50 000 per dag, rettferdiggjør ekstra for sveisede skjøter (10–15 % over mekanisk). Etter 500 timers innledende drift (etter-hevelse), og deretter årlig etterpå, ettertrekk eksisterende kjeler med mekaniske ledd. For systemer med høy vibrasjon (forventet fra to-strømsmodellering), spesifiser 1,5 mm vegger med sveisede skjøter og ekstra støtteplater.