Cad é an Gaol Cainníochtúil Idir 316 Tiús Balla Draighne Cruach Dhosmálta agus Am Freagartha Teirmeach i Sreabhadh Téite Leictreach-Trí Feidhmchláir?

Is minic go mbíonn am freagartha teirmeach an eilimint téimh chomh tábhachtach lena rátáil chumhachta stáit seasta d'innealtóirí próisis a dhearann ​​sreabhadh trí théitheoirí leictreacha le haghaidh iarratais ar nós seachadadh uisce te pointe úsáide, riochtú sampla ionstraim anailíse nó imoibreoirí ceimiceacha mearfhreagartha. Caithfidh an córas teocht an phointe socraithe a bhaint amach i soicindí nó i gcúpla nóiméad d'fheidhmiú cumhachta, ní uaireanta. Is léir go bhfuil róil ag an algartam soláthair cumhachta agus rialaithe, ach cuireann struchtúr fisiceach an eilimint téimh, is é sin tiús bhalla an sheath cruach dhosmálta 316, srian bunúsach isteach ar an ráta ar féidir teas a sholáthar ón sreang friotaíochta chuig an sreabhach ag sileadh. Déanann an t-alt seo an gaol idir tiús bhalla sheath agus am freagartha teirmeach a chainníochtú bunaithe ar thoilleas cnapáin agus prionsabail seolta teasa díomuan, soláthraíonn sé tairisigh ama bailíochtaithe go turgnamhach do thiúsanna coitianta, agus bunaítear creat le haghaidh roghnúcháin in iarratais arb é freagairt mhear an príomhshrian dearaidh.

An Fhisic um Aistriú Teas Neamhbhuan Trí Chásáil Sorcóireach
Nuair a thugtar cumhacht leictreach do shreang friotaíochta téitheoir tumoideachais, téann an sreang suas beagnach ar an toirt (laistigh de na milleasoicindí) mar gheall ar a mais bheag agus a friotachas ard. Ní mór an teas a sheoladh go gathach amach ansin tríd an gciseal inslithe ocsaíd mhaignéisiam agus ansin tríd an truaill 316 cruach dhosmálta go dtí an ciseal teorann sreabhach agus ar deireadh an sreabhán próiseas mórchóir. Le haghaidh anailíse ar fhreagairt dhíomuan soláthraíonn an ciseal MgO agus an balla sceal mais theirmeach agus friotaíocht teirmeach. Maidir le céimseataí coitianta téitheoir, áfach, le tiús bhalla sheath sa raon 0.8 go 2.5 mm agus tiús MgO de 1 go 2 mm tá an tairiseach ama ceannasach socraithe ag toilleas teirmeach foriomlán an truaill agus friotaíocht teirmeach comhcheangailte an bhalla sheath agus an ciseal teorann sreabhach. Is féidir an tairiseach ama teirmeach $\\tau$ (tau) do sheath sorcóireach a mheas mar tháirge an toilleas teirmeach in aghaidh an aonaid achair den truaill agus an fhriotaíocht theirmeach iomlán ó dhromchla seachtrach an MgO go dtí an mórchóir sreabhach. Tá toilleadh teasa toirtmhéadrach de thart ar 3.9 MJ/m3-K ag an truaill 316 (dlús 8,000 kg/m3 uaireanta teasa sonrach 490 J/kg-K), mar sin cuireann gach mm breise de thiús balla thart ar 3,900 J de toilleas teirmeach in aghaidh an mhéadair chearnaigh d'achar dromchla sceal. Stóráiltear an fuinneamh seo agus ní mór é a ionsú ag an sheath sula n-ardaítear teocht an dromchla lasmuigh go mór. Go praiticiúil, iompraíonn truaill níos tiús cosúil le mais theirmeach níos mó a théamh sular féidir aistriú éifeachtach teasa chuig an sreabhán a dhéanamh.

An tAm a Chaillteanas Seasmhach i dTiús Balla Níos Airde a Thomhas
Is cur chuige easpónantúil maidir le staid sheasta é imoibriú teirmeach eilimint an téitheoir ar athrú céime ar ionchur cumhachta. Is é an tairiseach ama teirmeach an t-am is gá chun 63.2% den ardú teochta deiridh a bhaint amach. Is gnách go mbíonn tairiseach ama de thart ar 8 go 12 soicind ag téitheoir clúdaithe 316 le tiús bhalla 1.0 mm, a fheidhmíonn in uisce atá ag sileadh ar threoluas 1 m/s. Ciallaíonn sé seo go bhfuil méadú tagtha ar theocht an asraonta go 63% den deilt deiridh tar éis tairiseach ama amháin. Tar éis trí tairiseach ama (24-36 soicind) is ionann é agus 95% den staid sheasta. Trí thiús bhalla an truaill a mhéadú go 1.6 mm méadaítear an toilleas teirmeach agus méadaítear an fhriotaíocht leictreach beagán. Leathnaítear an tairiseach ama go dtí thart ar 14–18 soicind – méadú 40–50%. Má tá tiús an bhalla 2.0 mm, téann an tairiseach ama suas go dtí 20-25 sec. I gcás truaill thromshaothair 2.5 mm, tá an tairiseach ama chomh hard le 28-35 soicind. Tá na figiúirí seo bunaithe ar shreabhadh sreabhán seasta agus gan aon idirghníomhú leis an lúb rialaithe. Déanta na fírinne, déanfaidh rialtóir teochta atá ag iarraidh pointe socraithe ar leith a choinneáil forleagan agus ascalach le truaill níos tibhe toisc go n-imoibríonn an braiteoir rialaithe, a bhíonn ar dhromchla nó le sruth an truaill de ghnáth, níos moille d'athruithe cumhachta. Léirigh bailíochtú turgnamhach ag baint úsáide as na cartúis téitheoir céanna le truaill 1.0 mm, 1.5 mm agus 2.0 mm 316 i lúb sreabhadh uisce 4 L/nim gur shroich an truaill 1.0 mm 90% d'ardú teochta an stáit seasta i 22 soicind, ghlac an truaill 1.5 mm 34 soicind agus ghlac sí 2 4 soicind. Bhí an caidreamh líneach go ginearálta don raon tiús seo, le méadú 0.1 mm ar thiús balla ag cur 2.6 soicind leis an am freagartha 90%.

Tionchar Tiús Balla ar Treoluas Sreabhán agus Trastomhas Drain
The cost in thermal reactivity of the thicker walls is not absolute but significantly dependent on the heat transfer coefficient on the fluid side. At low fluid velocities, below 0.2 m/s, the fluid boundary layer resistance is dominant over the total thermal resistance. In these situations the sheath wall thickness contributes less to the overall time constant, thus the cost for raising the thickness is less. In stagnant or slow-moving fluid a 2.0 mm sheath may have a time constant only 15-20% longer than a 1.0 mm sheath since the fluid resistance is the limiting factor. For high fluid velocities >2 m/s tá friotaíocht na sraithe teorann an-measartha agus is é friotaíocht agus toilleas an bhalla thrucail is mó. Tá pionós na mballaí níos mó le sonrú go háirithe in iarratais ar shreabhadh ard nuair is féidir leis an truaill 2.0 mm a bheith 60-80% níos moille chun freagairt ná an truaill 1.0 mm. Idirghníomhaíonn tiús bhalla freisin le trastomhas sheath. Maidir le tiús bhalla áirithe, tá mais theirmeach níos mó in aghaidh an aonaid ag baint le truaill le trastomhas seachtrach níos mó agus freagróidh sé níos moille. Tá thart ar 30% níos mó mais theirmeach in aghaidh an mhéadair ag sceach 12 mm OD le tiús balla 1.5 mm ná mar a bhíonn truaill OD 10 mm agus an tiús balla 1.5 mm céanna. Maidir le hiarratais ar fhrithghníomhú tapa, faightear an tairiseach ama is giorra leis an trastomhas sceach phraiticiúil is lú agus an tiús balla praiticiúil is tanaí.

Tiús Uasta Molta Ballaí do Riachtanais Ama Freagartha tugtha
Léirítear sa tábla thíos 316 tiús uasta ballaí truaill a mholtar le haghaidh sreabhadh-trí fheidhmchláir téimh leictreach ar feadh aga freagartha teirmeach áirithe. Baineann na luachanna le haghaidh uisce sreafa ar threoluas 1 m/soicind. Sheath trastomhas lasmuigh 10-12 mm. Ardú teochta sprice 40 céim os cionn iontógáil. Méadóidh na hamanna freagartha go comhréireach le harduithe teochta níos mó nó treoluasanna sreafa níos ísle, beag beann ar thiús an bhalla.

Am freagartha teirmeach ag teastáil 90% Uasmhéid Tiús Bhalla Draighille Molta 316 Gnáth-Am Tairiseach τ Feidhmchláir Samplaí Trádála-Samhlacha a nGlactar leo < 15 soicind 0.8 – 1.0 mm 6 – 10 soicind Téitheoirí uirlise anailíse, téitheoirí folctha leathsheoltóra, dáileoirí mear-leighis uisce chun críocha láidreacht meicniúla. Níl sé oiriúnach do chreathadh nó brú > 5 bar.
15 - 25 soicind 10 – 15 soicind. 1.0 – 1.3 mm Miasniteoirí tráchtála, folcadáin a scaiptear sa tsaotharlann, pointe-de-téitheoirí uisce frithbhrú meicniúil measartha a úsáid. Oiriúnach d'iarratais tionsclaíocha éadroma.
25 – 40 soicind 1.3 – 1.6 mm 15 – 22 soicind Sreabhadh measartha Téitheoirí próisis thionsclaíoch Réamhthéitheoirí imoibreora ceimiceacha Stóinseacht mhaith mheicniúil. Caighdeán tionsclaíoch tipiciúil.
40-60 soicind1.6 – 2.0 mm 22 – 30 soicind Téitheoirí umar stórála toirte Móra, córais ardbhrú Imoibriú mall ar rátáil brú agus friotaíocht creimeadh. 60 sec 2.0 – 2.5 mm 30 – 40 soic Uathchláibh ardbhrú Seirbhís cheimiceach ionsaitheach le lamháltas creimthe tiubh Tánaisteach don saol sábháilteachta agus creimthe. Tá mais teirmeach rí.
Dear straitéisí chun freagairt a luathú gan tanú balla
I gcás ina bhfuil gá le freagairt thapa teochta in fheidhmchlár a éilíonn freisin na buntáistí meicniúla nó creimthe a bhaineann le truaill 316 ballaí tiubha, féadfaidh trí chur chuige dearaidh na cuspóirí contrártha seo a dhíchúpláil. Is é an chéad réiteach agus an réiteach is fearr ná rialú lúb dúnta a úsáid le teirmeachúpla ardluais ar dheis ar an dromchla sheath in éineacht le algartam tuarthach nó PID a réamh-mheastar na luaineachtaí teochta. Freagraíonn braiteoirí suite ar an dromchla 5-10 n-uaire níos tapúla ná teirmeabúplaí le sruth, rud a chúitíonn go páirteach as táimhe teirmeach an truaill. Téann rialtóir PID dea-tiúnta le gníomh díorthach le truaill 2.0 mm i dtreo na n-amanna imoibrithe de sheath 1.0 mm le rialú simplí ar{{316as. Is é an dara ceann ná soláthar cumhachta iomarcach agus modhnú leithead bíge a úsáid. Is féidir an chumhacht iomlán a rialú i mbeirteanna gairide, m.sh.. 100 ms ar aghaidh, 200 ms as, ionas nach mbeidh an mhais theirmeach lánluchtaithe. Ach is féidir an teocht sheath a choigeartú. Ciallaíonn an teicníocht seo gur féidir an meánsholáthar teasa a athrú i bhfad níos tapúla ná mar a cheadódh tairiseach ama dúchasach an truaill. Baineann an tríú teicníc le céimseata téitheoir. Is féidir cumhacht a chur ar stáitse trí ghnéithe iomadúla níos giorra a úsáid ar féidir iad a rialú go neamhspleách in ionad eilimint téitheoir fada amháin. Déantar na heilimintí go léir a fhuinneamh go comhuaineach le haghaidh freagrúlacht tapa. Tá fo-thacar i bhfeidhm le haghaidh cothabhála stáit seasta. Coinníonn an modh seo mais theirmeach gníomhach níos gaire don choibhéis ballaí tanaí ag aon am ar leith.

Teorainneacha Praiticiúla agus Bailíochtú Turgnamhach
Déantar turgnaimh rialaithe chun na comhghaolta a bhailíochtú do 316 téitheoir clúdaithe le tiús ballaí 1.0mm, 1.5mm agus 2.0mm i lúb sreafa uisce 2L/nóim ag teocht ionraoin de 25degC. Le haghaidh truaill 1.0 mm, le hionchur cumhachta céim de 2 kW do gach téitheoir (fad céanna, 10 mm OD), ba é an t-ardú teochta asraon 40 céim i 19 soicind. Bhí gá le déanamh i 31 soicind ar an truaill 1.5 mm. 52 soicind don truaill 2.0 mm. Rinneadh an turgnamh arís agus arís eile le sceach copair 0.5 mm tiubh, ábhar nach bhfuil mórán fóntais ó thaobh friotaíocht creimeadh de, ach tagairt luachmhar mar sin féin, agus laghdaíodh an t-am freagartha go 7 soicind, rud a dhearbhaigh gurb é an tiús bhalla 316 an príomhfhachtóir. Is é an rud is tábhachtaí ná gur thángthas ar thionchar tánaisteach leis na trialacha freisin, le truaill níos tibhe ag taispeáint níos mó teochta tar éis an pointe socraithe a bhaint amach. Sháraigh an truaill 2.0 mm an sprioc-theocht aschuir de 6 chéim sular socraíodh síos é ach níor sháraigh an truaill 1.0 mm ach 1.5 céim. Is fadhb é an róchaiteachas seo d’oibríochtaí íogair teochta ar nós samplaí bitheolaíocha a théamh nó imoibrithe ceimiceacha cruinne a dhéanamh. Is é an buntáiste a bhaineann le ballaí tanaí, ní hamháin luas ach cobhsaíocht i gcásanna den sórt sin.

ACHOIMRE Tiús balla a mheaitseáil le riachtanais feidhmíochta dinimiciúla
Is féidir an t-am imoibrithe teirmeach de 316 téitheoir leictreacha clúdaithe cruach dhosmálta le haghaidh innealtóirí a chur in iúl mar fheidhm inchainníochtaithe de thiús balla, treoluas sreabhach agus trastomhas sceach le haghaidh sreabhadh trí iarratais. Idir 0.8 mm agus 2.5 mm tá an nasc seo beagnach líneach agus tá an méadú ar an am freagartha 90% thart ar 2-3 soicind gach 0.1 mm de thiús breise do ghnáthchoinníollacha sreafa uisce. Beidh am freagartha 20 soicind ag téitheoir le truaill 1.0 mm, ach le truaill 2.0 mm beidh sé 35-40 soicind. Athraíonn an neamhréireacht seo córas freagrúil, dea-rialaithe go córas a bhraitheann go bhfuil sé mall agus go bhfuil seans ann go rachaidh sé i léig. Ní hé an cinneadh teicniúil an bhfuil truaill níos tibhe "olc" le haghaidh freagartha ach an féidir mais theirmeach sheath atá láidir go meicniúil a sheasamh ar an am freagartha a theastaíonn ón iarratas. I gcás feidhmeanna mearfhreagartha, tá sé éigeantach an tiús balla is tanaí a sholáthar i gcomhréir le srianadh sábháilte brú agus lamháltas creimthe. I gcásanna nach bhfuil an t-am freagartha chomh tábhachtach ná marthanacht mheicniúil nó saol creimthe, tá truaill níos tiús oiriúnach, ach ní mór an córas rialaithe a dhearadh le hionchais freagartha níos moille. Ba cheart d'innealtóirí ní hamháin an tiús balla riachtanach a shonrú agus iad ag fáil luachan ó mhonaróirí téitheoir, ach freisin an t-am imoibrithe riachtanach 90%. Cuireann sé seo iallach ar an soláthraí scrúdú a dhéanamh ar an gcóras teirmeach iomlán - tiús sheath, dlús MgO, dlús vata agus trastomhas - mar athróga comhtháite seachas roghanna aonair.