Hvaða gerðir á membranum eru til og hverjar eru kostir þeirra?

Val á efni öndunshvöllu fyrir afköst í efna-, hita- og vélfræði

Úr, EPDM, FKM og PTFE-kleðningar öndunshvöll: Samstilla efni við ferlagskröfur

Að velja réttan efni fyrir himnu krefst að horfa á ýmsa þætti samhliða: hvaða efni hún verður í snertingu við, hversu mikið hita hún getur unnið og hvaða tegund álags hún verður fyrir. Náttúrulegur kró og SBR eru sveigjanlegar lausnir en brotna fljótt við snertingu við kolefnishydröt. EPDM er sérstaklega góður gegn vatni, gufu, álkaunum og veikum sýrum. Þetta gerir hana hentugar í kerfum eins og drykkjarvatnskerfum, hreinsunaraðgerðum í lyfjaverslunum og hita- og kælikerfum. Hins vegar hefur EPDM mikil vandamál við olíur, ketón og klóruð leysimi, þar sem hún brýtist oft alveg niður. Flúorkolvetnis kró (FKM) heldur út gegn brenniefnum, arómötu efnisefnum og jarðolíum jafnvel við frekar háa hitastig, allt að um 175°C (350°F). Gæta skal hins vegar varnar fyrir heitri gufu eða sterkum grunni, þar sem FKM prestar ekki svo vel. Himnur með PTFE yfirborð hafa kannski bestu efnaþolvarnirnar sem tiltækar eru í dag, einnig gegn erfiðum efnum eins og salpétursýru og klóríðdíoxíði. En það er truflandi að þessi efni halda ekki lengi við endurtekin beygingar, eru slæm til að standa við nýtingu og skemmast auðveldlega ef rangt er handhafið við uppsetningu eða rekstri.

Efnaþol og minnkun á markvissum gildum: Af hverju hita-þrýstingur markaðar eftir tegund af hlutberi

Afsláttarferlar eru ekki eins og einn stærð passar öllum, þeir sýna okkur hvernig mismunandi efni brjást við hita og efni samhliða. Tökum EPDM til dæmis, það heldur sig vel undir 150 gráður F í súrri umhverfi, en byrjar að missa á styrk sínum alvarlega þegar hitinn nær 200 gráður F. FKM þéttunarefni virka yfir breiðan hitasvið, almennt tekið, en verða mjög stíf ef hitinn fellur undir mínus 20 gráður F, sem gerir þau meira viðkvæm fyrir sprungur í köldum aðstæðum. PTFE-fóðraðir berðskorpar standa upp við næstum hvaða efni sem er, óháð pH-gildi, en sömu hlutirnir verða brotlátir við mjög lága hitastig og slitast fljótt ef beygð er við þá nálægt hámarksgildinu á um 220 gráður F. Iðnustriupplýsingar sýna að ef vélar eru keyrðar aðeins 10% yfir ráðlögðu mörkum fyrir eitthvert efni, getur það stytt notendalíf hans um allsherad 20%. Og hér er eitthvað mikilvægt sem á að muna: einangrun er mjög mikilvæg. Jafnvel litlir mengunarefni geta haft mikinn áhrif. Við höfum séð tilfelli þar sem aðeins hálf prósent acetone blandaðist í vökva sem átti að vera samhæfður við EPDM og leiddi til bilunar þrisvar sinnum hraðar samkvæmt staðlaðri ASTM D471-prófun. Notið þess vegna ekki almennra samhæfðarleiðbeininga, heldur athugið alltaf sérstakar töflur frá framleiðendum áður en lokastöður eru teknar varðandi val á efnum.

Himnugeometría og bogningargerð: Áhrif á notkulíftíma og áreiðanleika

Geislahringur og keilulaga snið: Spennudreifing, þrotþol og spá fyrir lífslífu

Hvernig geislótt og keilulaga þykjur takast á við álag í rekstri gerir allan muninn í hversu lengi þær standast og hversu traustar þær eru. Geislótt útfærslur hafa fallega nálgunlega hringlaga bogningssvæði sem dreifir bögnunarþrýstingnum jafnt yfir alla yfirborðið. Þessi jafndreifing hjálpar til við að forðast svokölluð „hitapunkt“ þar sem álagsneysla verður of mikil, sem þýðir að þessar geta oft lifað yfir 100.000 arftækla í notkun með þrýsting um 60 til 125 psi, sérstaklega ef notuð er sterkt efni eins og EPDM gummi. Öfugt við, taka keilulaga lögunir undir vandræðum álagið beint á oddinum á sínum sléttu hluta, sem myndar það sem verkfræðingar kalla „hliðrunarpunkt“, sem bíður eingöngu eftir að sprakkja undir endurtekinu álagi. Þegar settar gegnum sömu álagscyklana ná keilulaga þykjurnar venjulega aðeins 60 til 70% af því sem geislóttar ná. Flerum framleiðendum keyra líkönum kölluð endanlega frumfallsgreining (FEA) til að sjá nákvæmlega hvernig álagin leysast upp áður en lokast er við hönnunarákvarðanir. Í raunverulegum aðstæðum eru geislótt útfærslur venjulega fyrir vali í búnaði sem þarf að virka þúsundir og milljónir sinnum, eins og í blandaferlum eða hreinsunarkerfum. En stundum gera plássmarkmið eða léttari kröfur keilulaga útgáfur enn verða að teljast, þrátt fyrir styttri notkunartíma.

Hönnun á ventílskífu og innfæddur hveli: Weir vs. beint í gegnum fyrir bestu virkni hvelisins

Ventílskífan er ekki bara umhverfi – hún stjórnar virklega álagi á hvelinu, straumhreyfingum og löngvarandi þéttleika. Tvær aðalgerðir – weir og beint í gegnum – ákvarða hvernig rafræn orka er flutt á hvelið og hvernig ferlið sameinar sig við þéttunarviðmótinu.

Weir hönnun: Stjórnað lyfting, nákvæm stýring á stranglun og minni beygjuþrýstingur á hvelinu

Vírhníkun höfuð með hækkandi sæti þar sem diafragma raunverulega snertir. Hönnunin virkar öðruvísi en venjuleg flöt hansbena, vegna þess að hún minnkar hversu mikið diafragma þarf að beygja við opnun og lokun. Prófanir sýna að þetta getur minnkað beygjuhreyfingu um allt að 60 til 80 prósent. Í staðinn fyrir að krefjast stórra hreyfinga fram og til baka, samansteljast þessir hnífur í minni hornum. Hvað þýðir þetta í raun? Minni álag á efnið. Flest uppsetningar halda hámarkshnit á undan 0,8%, sem er örugglega innan marka þess sem EPDM og FKM efni geta unnið án niðurbrots. Fyrir forrit þar sem nákvæmni skiptir máli, eins og lyfjagerð eða efnaumséttun, veitir þetta um plús eða mínus 1,5% nákvæmni í vöktun ástra. Og reynsla úr raunveruleikanum sýnir að þessir hnífur eru um alla líklega tvisvar sinnum lengri líftíma en venjulegir í endurteknum hlauprekstri. Auk þess er einnig annar kostur vert að minnast: lögun vírsins hjálpar til við að eyða skyndihraðaþrýstingi og vibratiónum af vökvaeðlingu, svo diafragma missir ekki jafn hratt af styrk vegna allra varanlegra hreyfinga.

Beint í gegn hönnun: sjálfhreinsunar straumvegur, lítill afstaða rými og hentugt fyrir hreinlæti/sleim

Beinlopararmklukkur fjarlægja öll þau innri hindrunarefni sem koma í veg fyrir vökvahreyfingu, og mynda þannig alveg opið flæðisrás sem línur nákvæmlega við rörin sjálf. Samkvæmt prófunum sem fram hefur verið að undir ASME BPE-standurðunum, koma þessar klukkur í veg fyrir að agnir geti fest sig í um 97% tilvikanna þegar um er að ræða slímaga blöndur. Auk þess skilja þær eftir minna en 0,1% af heildargetu rörsins sem endurgjöf, sem er ástæðan fyrir því að þær uppfylla strangar hreinlætiskröfur sem krafist er um í lífefnafræðilegum forritum. Auk þess eru þær færar um að vinna með mjög þykk efni með sýrustigi allt að 50.000 sentípóisa án þess að valda neinum vandamálum við flæði eða pulsun. Annað hvort, vegna þess að enginn vélmennilegur stöðvunarpunktur er innbyggður, verður því felluhimman að strekkjast fullkomlega á milli án stuðnings, sem leiðir til um 40% meiri álagshreyfingar samanborið við weir-gerðir. Þetta aukna álag á hlutana, ásamt því að þessar klukkur eru ekki nógu góðar til nákvæmra stillinga (venjulega aðeins ± 5–8% stjórnun), gerir þær óhentugar þar sem nákvæm stjórnun er nauðsynleg. En í aðstæðum þar sem hlutir eins og rétt úrrennsli, auðvelt hreinsun eða flutningur fastefna eru helst mikilvægir, virka beinloparklukkur afar vel. Hugsaðu um biðlalagnir, matvælaframleiðslustöðvar eða hvaða stað sem er sem sterilar flutningar á stórum magni þurfa að fara fram á öruggan hátt.

Algengar spurningar

Hvaða þættir ættu að vera tekin tillit til við val á afmörkunarefnum?

Valið ætti að miðla við efnaásetningu, hitaþol og vélarálag. Hvert efni eins og EPDM, FKM og PTFE býður upp á mismunandi kosti og galla sem ættu að greina í samræmi við ákveðnar ferlagskröfur.

Af hverju er mikilvægt að athuga samhæfniartöflur framleiðanda?

Samhæfniartöflur framleiðenda benda nákvæmlega á hvernig efni standast undir ákveðnum aðstæðum—eins og efnaásetningu og hitastigi—sem getur verið mjög ólíkt almennri leiðbeiningum. Þetta er mikilvægt til að gera vel upplýst úrval á efnum.

Hvernig hafa geislalínur og keilulaga afmörkun áhrif á notkunartíma?

Geislalínur dreifa álaginu jafnvelur, sem leiðir til lengri notkunartíma og meiri traustleika, en keilulaga hönnun myndar álagspunkta og eru oftast minna varanleg.

Hverjar eru kostirnir við að nota ventílhönnun af weir-típunni?

Vélshlæðinga af Weir-típunni bjóða stjórnaða lyftu, betri nákvæmni við reglugjöf og minni spennu í himnu, sem gerir þær að ákjósanlegum kosti fyrir nákvæm forritun.

Hvenær ættu beinar vélshlæðingar að vera notaðar?

Beinar útfærslur eru komin fremst í forritum þar sem sjálfhreinsun, lágur haldbandarúm og hæfileiki til að vinna með þykkja eða skerandi efni eru mikilvæg, eins og til dæmis í biðrunar- eða matvælaframleiðslu.