Jet-Cavitation Induced Blasting Forms Unilateral Aerosion Clusts
פריסה לא תקינה של המערבל מייצרת סילוני נוזל מרוכזים-גבוהים הפוגעים רק בצד אחד של דוד הטבילה PTFE. זרימה-במהירות גבוהה מייצרת בועות זעירות מסיביות של קוויטציה שקורסות באלימות על משטחי מחמם, ומשחררות אנרגיית השפעה מיידית לפיצוץ מטריצת פלואורפולימר. זרימה סביבה אחידה מאזנת את לחץ הקוויטציה באופן שווה, אך השפעת סילון חד-צדדית צוברת מכתשי קוויטציה מקובצים אך ורק על הפנים המושפעות. מכתשים אלו הופכים לתעלות חדירת יונים קבועות, המשלבות שחיקה מכאנית של קוויטציה עם קורוזיה כימית על מנת להפעיל בור א-סימטרי של פני השטח ודילול דופן חד צדדי של מחמם טבילה PTFE.
בדיקות ניגודיות במעבדה מראות כי מחמם טבילה PTFE מוקף בזרימה הומוגנית שומר על חיי שירות יציבים של 18-24 חודשים. תנורי חימום הסובלים מקוויטציה סילונית חד-צדדית יומית מפתחים נזקי שחיקה א-סימטריים חמורים תוך 10 חודשים. מאמר זה מנתח מנגנוני השפלה מכאניים-כימיים מצורפים של קוויטציה, מדגים-הפרעות בין פריסת תסיסה פשוטה להגנה נגד-קוויטציה, ומספק תקני התאמה אנטי-חד צדדיים-של התאמת קוויטציה.
הנדסת ליבה החלפה-בין פריסת תסיסה חד-צדדית- לבין בקרת שחיקת קוויטציה
התקנת רק-תערבולות צד אחד מורידה את עלויות רכישת הציוד והחיווט, אך עם זאת זרימת סילון מרוכזת מפעילה התפוצצות מתמשכת של קוויטציה על פני השטח הפונה של מחמם הטבילה PTFE. פריסה סימטריים מרובים- נקודות ומבלבולי זרימה מפזרת את מהירות הסילון באופן שווה ומבטלת מיסודו את הקוויטציה החד-צדדית, אך מעלה את ההשקעה בציוד מראש ועומס העבודה בתחזוקת הניקיון. תנור טבילה סטנדרטי בקיר PTFE חסר-השפעה צולבת-גבוהה גבוהה כדי לעמוד בפני גלי הלם קוויטציה מחזוריים. קריסת בועות חד-צדדית-לטווח ארוך מרחיבה במהירות מכתשים קטנים מפוזרים לרשתות בורות צפופות המחוברות זו לזו.
טבלת סכנת שחיקה א-סימטרית, חומרת קוויטציה סילון חד-צדדית ותנור טבילה PTFE
| שעות חשיפה יומיות להשפעה של סילון | סטיית מהירות הזרימה בין שני צדדים | מהירות הצטברות פירוק קאוויטציה | חיי שירות | מבנה מומלץ |
|---|---|---|---|---|
| פחות או שווה ל-3h, פריסת מרובה-תסיסים סימטרית | פער מהירות קטן או שווה ל-0.3 מטר/שניה | איטיים דלילים מבודדים בורות cavitation | 17-23 חודשים | דוד טבילה סטנדרטי יצוק PTFE |
| 3-7 שעות, מפעיל-צד אחד ללא תבליטים | פער מהירות 0.3–0.8 מ'/שנייה | התפשטות מכתש מקובצת מתונה | 11-15 חודשים | מחמם טבילה PTFE בינוני-עמיד בפני זעזועים-בינוני עבה- |
| >7 שעות,-סיל אחד מהיר-השפעה לטווח ארוך | Velocity gap >0.8 m/s | מכתשים חופפים עמוקים ומהירים ודילול חד צדדי | 4-9 חודשים | מחמם טבילה בצורת PTFE גבוהה ללא תפרים |
הלם קוויטציה כפול ומנגנון פירוק כימי
סילוני ערבול חד-צדדיים-גבוהים מייצרים אזורי לחץ-נמוכים שבהם נוצרות בועות קוויטציה בצורה מסיבית. כאשר בועות קורסות כנגד משטח מחמם הטבילה PTFE, גלי הלם מיקרו קורעים מכתשים זעירים לתוך שכבת הפלואורופולימר. יוני חומצה קורוזיביים, אלקליים ומתכת חודרים לחללי מכתש טריים במהלך מחזורי חימום. טמפרטורה מתחלפת מרחיבה את פערי הבורות ומאפשרת לשאריות מלח מוליכות לחלחל למרווחים בין מעטפת PTFE חיצונית למילוי בידוד חימום פנימי. משקעים מוליכים מצטברים בתוך שכבות בידוד, ויוצרים תעלות דליפה קבועות המפחיתות בהדרגה את התנגדות הבידוד הכוללת. משטחים מכוסים במכתש גס- תופסים יותר חלקיקי שוחקים מרחפים בנוזל מסתובב, מגבירים את הנזק של-השחיקה הכפולה ומאיץ דילול חד-צדדי במחזור-עצמי של החמרה. כל הנזק החמור מתרכז בסילון-שפונה למשטח האנכי של מחמם הטבילה PTFE.
סכנות ייצור
מקבצי מכתשי קוויטציה א-סימטריים פוגעים בהתנגדות הבידוד של מחמם טבילה PTFE ומפעילים כיבויים תכופים של הגנה מפני דליפה, משבשים את ייצור האצווה והצריבה המתמשכת של אלקטרוניקה. משקעים שנלכדו בתוך המכתשים יוצרים שכבות בידוד-בחום קבוע ונקודות חמות חד-צדדיות, מה שמוביל לטמפרטורת אמבטיה לא אחידה ולאיכות עיבוד לא עקבית של חלקי עבודה עם שיעורי גרוטאות גבוהים יותר. דילול מתקדם של הקירות החד-צדדיים יוצר בסופו של דבר חורי חדירה, הגורם לכשל במעגל קצר ברצועה- ולגריטה מלאה של דוד הטבילה PTFE. שברי PTFE שבירים מתקלפים מתקלפים משטחי המכתש ומזהמים את נוזל התהליך, ויוצרים פגמים בחלקיקים ברכיבים אלקטרוניים מדויקים.
פתרונות התאמה לצמצום
קווי ייצור-במהירות-נמוכים עם פריסת תסיסה סימטרית יכולים לאמץ מחמם טבילה סטנדרטי יצוק מסוג PTFE; התקן זרמים הומוגניים בזרימה אנכית לפיצול סילונים מרוכזים. סדנאות קוויטציה סילונית חד-צדדית בינונית בחרו במחמם טבילה בקיר PTFE-בינוני צולב-הלם-עמיד בינוני עבה-עם מטריצה מולקולרית גמישה צפופה לכוח ההשפעה של קוויטציה. פסי ייצור המוני עם-טווח ארוך-השפעת סילון צד-במהירות גבוהה חייבים לצייד ללא תפרים -חומת עבה-קיר עבה-נגד קוויטציה יצוק PTFE כדי לעמוד בגלי הלם מתמשכים של התמוטטות בועות. כללי פעולת עזר: אימוץ סידור טורבל סימטרי דו-צדדי-; להפחית את מהירות זרימת הסילון המקומית על-ידי הוספת משטחי הסחה; התאם את תפוקת המשאבה כדי לאזן את זרימת הנוזל סביב דוד הטבילה PTFE.
מַסְקָנָה
צבירי מכתשי קוויטציה א-סימטריים צפופים ודילול דופן לא אחיד חד צדדי של מחמם טבילה PTFE תחת פגיעת סילון תסיסה חד צדדית מקורם בשחיקת זעזוע מכני של קוויטציה מחזורית מצמודה וחדירה מואצת של יונים קורוזיביים בתוך מכתשי פיצוץ, במקום הזדקנות מתונה אחידה בזרימה הומוגנית מאוזנת. תנור טבילה מסוג PTFE רגיל שאינו-מוצלב דק-חסר חיזוק צולב-עמיד בפני זעזועים כדי לעמוד-לטווח ארוך בשחיקת התמוטטות בועות חד-צדדיות. הצטיידות של פריסת ערבול סימטרית והסטת זרימה, המותאמות למחמם טבילה PTFE-עמיד בפני זעזועים-עבה-בקיר PTFE המבוסס על סטיית מהירות סילון, יכול למעשה לרסן את התרחבות מקבץ המכתשים ולהאריך את חיי השירות עבור מערכות טבילה רטובות בזרימה גבוהה-המצוידות בחום של מיכלי טבילה PTFE.
