مشکلات ترموول

مشکلات ترموول چیست؟

یک مهندس ابزار به دنبال اندازه‌گیری دما با نصب یک حسگر و ترموول در یک جریان سیال جاری باید تعدادی ارزیابی حیاتی انجام دهد.

مشکلات

هنگامی که سیال از کنار یک ترموول جریان می‌یابد، گردابه‌های فشار بالا و کم در هر دو طرف تشکیل می‌شوند. این گرداب ها ابتدا از یک طرف و سپس از طرف دیگر به صورت متناوب جدا می شوند. این پدیده معمولاً به عنوان ریزش گرداب شناخته می شود.

فشار دیفرانسیل ناشی از گردابه‌های متناوب، ارتعاش ناشی از گرداب (VIV) را ایجاد می‌کند که منجر به تنش‌ها و ایجاد انحراف عرضی و محوری می‌شود که در نهایت می‌تواند منجر به شکستگی ترموول شود.

آیا برای مهندس امکان دارد که ترموول را طراحی کند تا از شرایط مربوط به VIV که می‌تواند منجر به خستگی و خرابی شود جلوگیری کند؟

پاسخ بله است، اما فقط با ابزار مناسب.

ترموول

موفقیت یا شکست یک ترموول معین در یک زمینه عملیاتی مشخص به این بستگی دارد که فرکانس VIV چقدر با فرکانس تشدید طبیعی ترموول مطابقت دارد.

هنگامی که این دو مقدار با یکدیگر مطابقت داشته باشند، جابجایی بیشترین مقدار خواهد بود و احتمال آسیب بیشتر خواهد بود.

هر دو این فرکانس ها را می توان با استفاده از فرمولی که توسط انجمن مهندسین مکانیک آمریکا (ASME) ایجاد شده است محاسبه کرد.

نسخه فعلی آن ASME PTC 19.3 TW-2016 است و می توان از آن برای ارزیابی پیکربندی اجزا و ترکیبات پارامترهای عملیاتی در چهار نقطه استفاده کرد:

محدودیت فرکانس

فرکانس تشدید ترموول باید به اندازه‌ای بالا باشد که در حین کار به آن نرسد و از احتمال تطابق با فرکانس VIV جلوگیری شود.

محدودیت استرس پویا

استرس پویا نباید از حد استرس خستگی تجاوز کند.

محدودیت استرس استاتیک

تنش حالت پایدار نباید از حد تنش تجاوز کند.

محدودیت فشار هیدرواستاتیک

فشار خارجی نباید از درجه بندی نوک، ساقه یا فلنج تجاوز کند.

هر چهار مورد از این محدودیت‌ها باید رعایت شود تا طراحی ترموول ایمن تلقی شود.

محاسبات طراحی

با نزدیک به ۲۰ متغیر مربوط به شرایط فرآیند و ابعاد ترموول در فرمول ASTM، انجام محاسبات با دست عملی نیست.

مهندسان اغلب فرمول را در یک صفحه گسترده می‌سازند تا حفظ داده‌ها و خرد کردن اعداد را تسهیل کنند.

یک مهندس باید مراحل یکسانی را برای هر موقعیتی دنبال کند:

• پارامترهای ابعادی را طراحی کنید
• آن را در زمینه های عملیاتی قرار دهید (که باید شامل طیف وسیعی از شرایط مانند عادی، راه اندازی، حداکثر، تغییر درجه و غیره باشد)
• پیاده سازی را ایجاد کنید
• آن را تکرار با تکرار آزمایش کنید، به تدریج به سمت راه حلی کار کنید که بتواند هر چهار امتیاز ارزیابی را پاس کند.

این تلاش زمان‌بر و آزمون و خطا اغلب منجر به بسیار ضخیم تر و بزرگتر از حد لازم است زیرا فرمول نمی تواند نشان دهد که یک نتیجه قابل اجرا در واقع بیش از حد است و همچنین راه حل طراحی بهینه ای را ارائه نمی دهد.

یک ترموول بزرگ، زمان پاسخ اندازه‌گیری دما را کند می‌کند و به نفوذ و انسداد بیشتر در لوله نیاز دارد.

فرمول آنچه را که وعده می‌دهد انجام می‌دهد: مجموعه معینی از پارامترها را وزن می‌کند و نمره قبولی یا شکست را ارائه می‌کند، اما تمام. کاربر را به سمت راه حل بهتر راهنمایی نمی کند.

حرکت به سطح بعدی عملکرد نیازمند رویکرد پیچیده تری است. ممکن است ده ها یا حتی صدها دما اندازه گیری وجود داشته باشد. امتیازات در یک واحد پردازش، همه نیاز به ارزیابی دارند.

نرم افزار طراحی ترموول

نرم افزار مناسب طراحی ترموول باید دارای قابلیت هایی باشد که به مهندس کمک می کند تا طراحی ترموول را بهینه کند.

به عنوان مثال، مجموعه‌ای از پارامترهای بعدی و عملیاتی فرضی را برای برچسب “TE-101” در نظر بگیرید.

چه چیزی ممکن است بخواهیم، ​​فراتر از یک عبور ساده یا شکست، برای نرم افزار طراحی ترموول که اکنون به ما در مورد Tag TE-101 بگوید، هم به صورت جداگانه و هم در زمینه همه تگ های دمایی دیگر درگیر در یک واحد، فرآیند، کارخانه ، یا سازمانی؟

در اینجا برخی از عملکردهای اساسی که نرم افزار طراحی ترموول می تواند ارائه دهد آمده است:

داخل/خارج از محدوده

فرمول ASME شامل استانداردهای ابعادی (ضخامت دیوار و نوک و غیره) است که هر ترموول باید مطابقت داشته باشد.

اگر هر متغیر ورودی خارج از محدوده قابل قبول باشد، علامت گذاری می شود و راه حل مناسب تری پیشنهاد می شود.

مشکلات ابعادی

اگر ترموول با نصب سازگار نباشد، به عنوان مثال، طول لوله بیشتر از قطر لوله باشد یا خیلی کوتاه باشد که از لوله نصب خارج شود، علامت گذاری می شود.

یک روال مدل‌سازی می‌تواند داده‌های ابعادی را به ترسیم مقیاس ترموول و نصب آن تبدیل کند تا نشان دهد که چگونه مجموعه با هم قرار می‌گیرد و نوک ترموول چقدر به مرکز لوله نزدیک است.

فراخوانی تاسیسات مشابه

اگر برچسبی نیاز به نصب فلنج بر روی یک لوله چهار اینچی دارد، نرم افزار طراحی ترموول باید به دنبال تاسیسات مشابه، از جمله ابعاد تعریف شده، پارامترهای عملیاتی، یا سایر عوامل مرتبط باشد و در صورت امکان، طراحی مشابه را برای کاهش توصیه کند. پیچیدگی موجودی.

روش های شرکت

اگر یک شرکت یا تأسیسات اولویت‌هایی برای یک نمایه ترموول خاص، روش نصب یا موارد دیگر دارد، نرم‌افزار طراحی ترموول باید ابتدا این موارد را پیشنهاد کند.

کاتالوگ ترموول

ترموول‌هایی که قبلاً استفاده می‌شدند باید تمام ابعاد خود را در پایگاه داده نرم‌افزار طراحی ترموول ذخیره کنند تا بتوان به راحتی از فهرست خارج شد.

این تابع جستجو می‌تواند به شماره‌های قطعه خاصی برای تأسیسات یا کاتالوگ تأمین‌کننده تأییدشده گسترش یابد تا تعداد اقلام موجودی احتمالی را به حداقل برساند.

گزارش صرف این که یک تگ معین در یک یا چند شرایط در آزمون شکست خورده است کافی نیست.

نرم‌افزار طراحی ترموول باید به مرحله بعدی برود و تجزیه و تحلیلی از دلیل شکست آن ارائه دهد، و سپس یک قدم جلوتر رفته و راه‌حلی را پیشنهاد کند.

در شرایط ساده، این ممکن است یک تغییر آسان باشد، مانند کوتاه کردن طول درج بدون از بین بردن مکان اندازه‌گیری مورد نظر، یا احتمالاً افزودن یک یا دو میلی‌متر به ضخامت دیوار.

در یک سناریوی دشوارتر، ممکن است راه حل کاملاً متفاوتی مانند نمایه Thermowell جفت پیچ خورده مقاوم در برابر VIV یا یک اندازه گیری دما.

ترموول Twisted Square دارای نمایه منحصربه‌فردی است که برای جلوگیری از مشکلات عادی ریزش بیدار طراحی شده است.

هندسه آن تشکیل گردابهای طولانی را مختل می کند و به آنها اجازه می دهد در هر دو طرف تشکیل شوند، بنابراین آنها تمایل به تعادل دارند و یکدیگر را خنثی می کنند.

نتیجه لرزش بسیار کمتری است که در برخی موارد تا ۹۰٪ کاهش می یابد.

بعدی را بخوانید:

• چه ترموول است؟
• انواع Thermowells
• مشخصات Thermowell

• در صورت هرگونه سوال و نظر با مجموعه پرگاران تماس حاصل فرمایید.

  جهت کسب اطلاعات بیشتر اینجا کلیک کنید.