وائبریشن کا مسئلہ
PTFE ہیٹ ایکسچینجر ٹیوبیں لچکدار ہیں۔ ان کے کم لچکدار ماڈیولس (0.5 GPa بمقابلہ. 200 سٹیل کے لیے GPa) کا مطلب ہے کہ وہ ایک دیے گئے بوجھ کے نیچے زیادہ موڑتے ہیں اور اسی جہت کی دھاتی ٹیوبوں سے کم قدرتی تعدد رکھتے ہیں۔ کم قدرتی تعدد انہیں پروسیس ٹینکوں-ایگیٹیٹر بلیڈ-پاسنگ فریکوئنسی (2-10 ہرٹز)، پمپ وین سے گزرنے والی فریکوئنسی (20-100 ہرٹز)، اور فلو ٹربولنس (براڈ بینڈ) میں عام جوش کی تعدد کے قریب لاتی ہے۔
اگر ایک ٹیوب کی قدرتی تعدد اتیجیت کی فریکوئنسی کے ساتھ ملتی ہے تو، گونج ہوتی ہے۔ ٹیوب بڑے طول و عرض کے ساتھ ہلتی ہے، ملحقہ ٹیوبوں کو متاثر کرتی ہے یا سپورٹ پلیٹ کے رابطہ پوائنٹس پر پہنتی ہے۔ کمپن تھکاوٹ کے نقصان کو تیز کرتا ہے اور وقت سے پہلے ٹیوب کی ناکامی کا باعث بن سکتا ہے۔
سپورٹ پلیٹوں کی تعداد-جو سپورٹ کے درمیان غیر تعاون یافتہ اسپین کی لمبائی کا تعین کرتی ہے-ٹیوب قدرتی فریکوئنسی کو کنٹرول کرنے والا بنیادی ڈیزائن متغیر ہے۔ زیادہ سپورٹ کا مطلب ہے کہ مختصر دورانیے، زیادہ قدرتی تعدد، اور گونج کا کم خطرہ۔
قدرتی تعدد کا حساب کتاب
دو سپورٹوں کے درمیان سنگل-اسپین ٹیوب کی فطری فریکوئنسی ہے: f_n=(π / 2L²) × √(EI / m)، جہاں L سپورٹ کے درمیان اسپین کی لمبائی ہے، E آپریٹنگ درجہ حرارت پر PTFE کا لچکدار ماڈیولس ہے، I ٹیوب کراس کی جڑتا کا ایریا لمحہ ہے، فی ٹیوب کراس کی لمبائی ({inclu}) اور لمبائی یونٹ کی لمبائی ہے بھاپ/کنڈینسیٹ پر مشتمل ہے)۔
تعدد اسپین کی لمبائی کے مربع کے الٹا متناسب ہے۔ مدت کی لمبائی کو نصف کرنا (سپورٹ کی تعداد کو دوگنا کرنا) قدرتی تعدد کو چار گنا کر دیتا ہے۔ یہ مضبوط انحصار کمپن کنٹرول کے لیے سب سے مؤثر ڈیزائن ٹول سپورٹ سپیسنگ بناتا ہے۔
80 ڈگری (E ≈ 300 MPa) پر 10mm OD × 1mm وال PTFE ٹیوب کے لیے، مختلف اسپین کی لمبائی کے لیے قدرتی تعدد یہ ہے:
| اسپین کی لمبائی (ملی میٹر) | سپورٹ کی تعداد (3m ٹیوب) | قدرتی تعدد (Hz) |
|---|---|---|
| 1,500 | 1 (صرف اینڈ سپورٹ) | 2.5 |
| 750 | 3 | 10 |
| 500 | 5 | 22.5 |
| 375 | 7 | 40 |
| 300 | 9 | 62.5 |
| 250 | 11 | 90 |
گونج سے بچنے کا معیار
گونج سے بچنے کے لیے، ٹیوب کی قدرتی تعدد سب سے زیادہ متوقع اتیجیت فریکوئنسی سے کم از کم 20% زیادہ، یا کم از کم متوقع اتیجیت فریکوئنسی سے کم از کم 20% نیچے ہونی چاہیے۔ ایک عام ایگیٹیٹ ٹینک کے لیے جس میں ایک ایجیٹیٹر بلیڈ-پاسنگ فریکوئنسی 3-8 ہرٹز اور پمپ وین پاسنگ فریکوئنسی 40-60 ہرٹز ہو، ٹیوب کی قدرتی فریکوئنسی یا تو 2.4 ہرٹز (زیادہ تر اسپین کے لیے غیر عملی) یا 72 ہرٹز سے زیادہ ہونی چاہیے۔
72 ہرٹز سے اوپر کی قدرتی فریکوئنسی حاصل کرنے کے لیے تقریباً 280 ملی میٹر یا اس سے کم کی لمبائی کی ضرورت ہوتی ہے-3 میٹر ٹیوب کے لیے 10 سپورٹ پلیٹس کے مساوی۔ یہ ایک قدامت پسند ڈیزائن ہے جو تمام عام جوش کے ذرائع کو استثنیٰ فراہم کرتا ہے۔
اگر ایگیٹیٹر اور پمپ فریکوئنسی اچھی طرح سے خصوصیت اور کنٹرول میں- ہیں، تو کم قدامت پسند ڈیزائن قابل قبول ہو سکتا ہے۔ 375 ملی میٹر (7 سپورٹ، قدرتی فریکوئنسی 40 ہرٹز) کافی ہے اگر ایگیٹیٹر 32 ہرٹز سے نیچے اور پمپ 32 ہرٹز سے نیچے کام کرتا ہے (پمپ کے لیے عام نہیں)۔
عملی سپورٹ کی حد
ہر سپورٹ پلیٹ لاگت میں اضافہ کرتی ہے، ٹینک والیوم پر قبضہ کرتی ہے، اور شیل سائیڈ پر پریشر ڈراپ کو بڑھاتی ہے۔ حمایت کی تعداد کی ایک عملی حد ہے۔ زیادہ تر ایپلی کیشنز کے لیے، 3-میٹر ٹیوب (300-500 ملی میٹر) کے لیے 5-9 سپورٹ پلیٹیں ضرورت سے زیادہ لاگت کے بغیر مناسب کمپن مزاحمت فراہم کرتی ہیں۔ صحیح تعداد کا تعین مخصوص جوش کے ماحول سے ہوتا ہے۔
خلاصہ
The number of support plates determines the tube natural frequency, which must be separated from the excitation frequencies to avoid destructive resonance. A span length of 280mm or less (natural frequency >72 ہرٹز) زیادہ تر صنعتی حوصلہ افزائی کے ذرائع کو استثنیٰ فراہم کرتا ہے۔ سپورٹ پلیٹ کا شمار مشتعل یا پمپڈ سسٹمز میں PTFE ہیٹ ایکسچینجر کی بھروسے کے لیے ایک اہم ڈیزائن پیرامیٹر ہے۔
PTFE ٹیوب بنڈل وائبریشن تجزیہ کے لیے انجینئرنگ سپورٹ ٹیوب کے طول و عرض، ٹیوب کی لمبائی، ایگیٹیٹر اور پمپ کی وضاحتیں، اور آپریٹنگ درجہ حرارت کے جمع کرانے پر دستیاب ہے۔
