Максимално разрешената скорост на вибрация (средно квадратично, RMS) за PFA нагревател, монтиран на стена на резервоар до 50 kW бъркалка (обикновено работеща при 100–300 RPM), за да се предотврати повреда от умора на студения край, е 2,0–3,0 mm/s RMS. Нагревателят има почти неограничен живот при скорости на вибрации под 2 mm/s RMS. В рамките на една до три години, пукнатини от умора в студения край (преход от фланец-към-обвивка) се развиват между 3 и 5 mm/s RMS. Повреда се случва в рамките на месеци, ако RMS е повече от 5 mm/s. Тъй като концентрира напрежението на огъване и функционира като конзолен корен, студеният край е най-податливото място. Скоростта на вибрациите винаги трябва да се измерва на мястото на монтиране на нагревателя за резервоари с разбъркване. Инсталирайте вибрационни изолатори (пружинни опори или гъвкав маркуч за разединяване), за да намалите предаваната вибрация, ако надвишава 3 mm/s RMS. Връзка между скоростта на вибрациите и издръжливостта на умора Студеният край на PFA нагревател претърпява циклично напрежение на огъване, което е пропорционално на скоростта на вибрациите. Амплитудата на напрежението при огъване σ_b ≈ ρ × v × f × L² за синусоидална вибрация, където ρ е плътност, v е скорост (m/s), f е честота (Hz) и L е дължина на нагревателя. Скорост от 3 mm/s (0,003 m/s) създава напрежение на огъване от приблизително 2-3 MPa за стандартен 1,5 m, 25 mm OD PFA нагревател при f=20 Hz (1200 RPM бъркалка), което е под границата на умора на PFA (≈4-5 MPa). Напрежението нараства до 4-5 MPa при 5 mm/s, което е границата на умора. Напрежението надвишава 8–10 MPa при 10 mm/s, превишавайки границата на провлачване и водещо до бърза повреда. PFA нагревател Студен край Разрешена скорост на вибрация (mm/s RMS) Цикли до повреда (при 20 Hz) Пиково напрежение на огъване в студен край (MPa) Очакван живот (години непрекъсната работа) Режим на повреда<1.0 1.0–1.5 >10 >50 Без умора 1,0–2,0; 1,5–2,5; 10–10; 10–50 Минимален риск; 2,0–3,0; 2,5–3,5; 10–10; 1–10 Нисък риск 3,0–5.0 3.5–5.0 10–10 0.1–1 Потенциал за кракване 5,0–8.0 5.0–7.0 10–10 1–12 месеца висок процент на отказ 8,0–12.0 7.0–10.0 10–10 седмици Бърз отказ12,0 > 10,0 < 10 дни до седмици Неизправност веднага Мониторинг и измерване Използвайте акселерометър или преносим виброметър с RMS изходна скорост (mm/s). Позиционирайте сензора перпендикулярно на оста на нагревателя (радиална посока) върху стената на резервоара при монтажния фланец на нагревателя. Измервайте в продължение на десет минути, докато бъркалката работи нормално. Обърнете внимание на средната RMS скорост. Освен това обърнете внимание на пиковата (най-високата) скорост, която може да бъде 2–3 пъти по-висока поради честотата, с която минава лопатката на работното колело. Намаляване на прекомерната вибрация Три метода намаляват вибрацията, подадена към нагревателя, ако откритата скорост на вибрация е повече от 3 mm/s RMS: Решение Коефициент на намаляване на вибрациите Внедряване Необходими разходи Престой Четири монтажа на пружинни изолатори60–80% $200–500 2-4 часа Разединяване на гъвкави плетени маркучи (вижте член #21) 80–95% $300–800 4–8 часа Гумена подложка под фланеца (20 mm дебелина) 30–50% $50–100 Един час (временно) Укрепваща скоба (осигурява опора на средния-нагревател)50–70% $150–300 два до три часа Пример на полето A 50 kW бъркалка (180 RPM, 3 Hz, честота на преминаване на ножа 18 Hz) е използван в химически завод. На мястото на монтиране на PFA нагревателя беше установено, че скоростта на вибрациите е 6,5 mm/s RMS. В рамките на пет до седем месеца два нагревателя се повредиха поради напукване на фланеца на студения край. Между стената на резервоара и фланеца на нагревателя фабрично е монтиран гъвкав плетен маркуч за разединяване (300 mm дължина, 1 инч ID). При нагревателя скоростта на вибрациите намалява до 1,2 mm/s RMS. Не е имало пукнатини в студения край през четирите години работа на резервния нагревател. Монтирането на маркуча за 500 долара отне шест часа. Когато причината не е вибрация Потърсете алтернативни причини, ако в студения край се появят пукнатини, но скоростта на вибрацията е по-малка от 2 mm/s RMS: Напрежение от термичен цикъл (вижте член #12) Остатъчно напрежение при производство (незакален PFA) При контакт, корозия (химическо нападение) Монтажни болтове, които са прекалено затегнати (концентрация на напрежение) Заключение: 2–3 mm/s RMS е максимално допустимата скорост на вибрация. Максимално разрешената скорост на вибрации за PFA нагревател, поставен близо до 50 kW бъркалка, за да се предотврати повреда от умора на студения край, е 2,0–3,0 mm/s RMS. Под тази точка нагревателят достига неограничен живот на умора. Напукване се случва за 1-3 години със скорост 3-5 mm/s RMS. Вероятно е повреда да настъпи в рамките на месеци, ако RMS е по-голямо от 5 mm/s. Когато бъркалката работи, измерете скоростта на вибрациите. Инсталирайте изолатори на вибрации или гъвкав маркуч за разединяване, ако RMS е по-голямо от 3 mm/s. Слабото място е студеният край; предпазете го от вибрации. Въпреки че няколко милиметра в секунда може да не изглеждат много, нагревателите се убиват в продължение на милиони цикли. Измерете, намалете и удължете живота. Вашият нагревател ще го оцени. Вашият нагревател не трябва да се клати заедно с бъркалката, дори ако клати резервоара. Разделете се, изолирайте се и се отпуснете.