Fyrir 1 mm þunnan PFA-vegg í slípiefnislausn við 1,5 m/s er hámarks leyfileg kornastærð til að forðast gryfju (staðbundið rof dýpra en 0,1 mm/ári) 150–200 µm fyrir harðar agnir (kísil, súrál, Mohs 7–9) og 0 µm fyrir mjúkar agnir karbónat, fjölliða perlur, Mohs 3–4). Stærri agnir valda gryfju vegna þess að höggorka þeirra (E ∝ d³ × v²) fer yfir mikilvæga þröskuldinn fyrir afrakstur PFA. 300 µm kísilögn við 1,5 m/s myndar höggorku upp á um það bil 0,5 µJ, nóg til að búa til ör-gíg (5–10 µm djúpt) á PFA yfirborðinu. Endurtekin högg stækka gíginn í gryfju. Fyrir 1 mm vegg draga holur dýpri en 0,3 mm (30% af þykkt) lífinu verulega. Til að koma í veg fyrir gryfju, takmarkaðu kornastærð við<200 µm for hard abrasives, or reduce velocity to <1.0 m/s.
Áhrifsorka og holaþröskuldur
Mikilvæga kornastærðin d_crit er fengin úr roflíkaninu: d_crit ∝ (H_PFA / (ρ_p × v²))^(1/3), þar sem H_PFA er hörku (≈ 65 Shore D, ≈ 20 MPa inndráttur). Fyrir kísil (ρ=2,650 kg/m³), v=1.5 m/s, d_crit ≈ 180 µm.
Stærri agnir valda gryfju vegna:
Þeir hafa meiri hreyfiorku (kvarðar með d³)
Þeir búa til dýpri inndrátt (kvarðar með d)
Þeir hafa tilhneigingu til að högg í hærri horn (minni snúningur)
Fyrir 1 mm vegg dregur 0,3 mm dýpt úr holu sem eftir er af þykkt í 0,7 mm – samt ásættanlegt. En gryfjur virka sem streituþéttir. Þegar hola er hafin, hraðar rofhraðinn staðbundið.
Kornastærðarmörk eftir efni
| Agnaefni | hörku (Mohs) | Þéttleiki (kg/m³) | Hámarksstærð fyrir 1 mm vegg (µm) við 1,5 m/s | Áætluð gryfjadýpt (µm/ári) | Tilmæli |
|---|---|---|---|---|---|
| Kísilsandur | 7 | 2,650 | 150–180 | 30–50 | Ásættanlegt |
| Súrál | 9 | 3,900 | 100–130 | 50–80 | Jaðarleg |
| Kísilkarbíð | 9.5 | 3,200 | 80–100 | 80–120 | Ekki mælt með því |
| Glerperlur | 5.5 | 2,500 | 250–300 | 10–20 | Öruggt |
| Kalksteinn (CaCO₃) | 3 | 2,700 | 350–400 | 5–15 | Öruggt |
| Polymer kögglar (HDPE) | 1–2 | 950 | >1,000 | <5 | Öruggt |
| Málmfín (stál) | 5 | 7,800 | 150–200 | 20–40 | Ásættanlegt |
| Flugaska | 5–6 | 2,200 | 200–250 | 15–30 | Ásættanlegt |
Áhrif hraða á mikilvæga kornastærð
| Hraði (m/s) | Mikilvægt d fyrir kísil (µm) | Gryfjadýpt (µm/ári) við d=200 µm | Skýringar |
|---|---|---|---|
| 0.5 | 400 | <5 | Öruggt (engin hola) |
| 1.0 | 250 | 10–20 | Ásættanlegt |
| 1.5 | 180 | 30–50 | Jaðar fyrir þunnan vegg |
| 2.0 | 120 | 80–120 | Mikil hætta á 1 mm vegg |
| 2.5 | 90 | 150–200 | Óásættanlegt |
| 3.0 | 70 | 250–300 | Hröð bilun |
Hagnýt leiðbeining fyrir 1 mm PFA vegg
| Þjónustuþörf | Hámarks kornastærð | Hámarkshraði | Væntanlegt líf (ár) |
|---|---|---|---|
| Harðar agnir (kísil, súrál) | <150 µm | 1.5 m/s | 1–2 |
| Harðar agnir | <100 µm | 2.0 m/s | 1–2 |
| Harðar agnir | <200 µm | 1.0 m/s | 2–3 |
| Mjúkar agnir (kalksteinn, gler) | <400 µm | 1.5 m/s | 3–5 |
| Einhverjar agnir | N/A | <0.5 m/s | 5–10 (hverfandi veðrun) |
Dæmi um svið
A mining slurry contained 250 µm silica sand at 1.5 m/s. A 1 mm PFA wall heater developed pits (0.4 mm deep) after 8 months, leading to perforation at a pit. The plant installed a 2 mm wall heater (same slurry). Pitting depth was 0.2 mm after 18 months (still safe). The plant also installed a hydrocyclone to remove particles >150 µm. 1 mm vegghitari entist þá í 3 ár.
Greining á gryfju
Skoðaðu yfirborð hitara með stækkunargleri (10–20×). Gryfjur birtast sem litlir gígar (0,2–1 mm í þvermál). Mældu dýpt holunnar með dýptarmæli eða með fínni nál. Ef gryfjadýpt fer yfir 0,3 mm á 1 mm vegg skal skipuleggja endurnýjun innan 6 mánaða. Ef margar gryfjur fara yfir 0,5 mm, skipta strax út.
Mótvægi fyrir of stórar agnir
Settu upp skjá eða síu upstream to remove particles >200 µm.
Minnka flæðihraðaum 20–30% (rof minnkar um 50–70%).
Notaðu þykkari vegg(2–3 mm) – leyfir dýpri gryfjum fyrir götun.
Notaðu slit ermi(PTFE, 1–2 mm) sem hægt er að skipta um (sjá grein #64).
Ályktun: Fyrir 1 mm vegg við 1,5 m/s, hámarks kornastærð minni en eða jafnt og 150–200 µm fyrir hörð slípiefni
Fyrir PFA-hitara með 1 mm þykkum vegg í slípiefni við 1,5 m/s er hámarks leyfileg kornastærð til að forðast gryfju 150–200 µm fyrir harðar agnir (kísil, súrál) og 300–400 µm fyrir mjúkar agnir (kalksteinn, gler). Stærri agnir valda högggígum (gryfjum) sem dýpka með tímanum og gata þunna vegginn. Ef ekki er hægt að fjarlægja of stórar agnir skaltu auka veggþykktina í 2–3 mm, draga úr hraðanum eða setja upp slithylki. 1 mm veggur er viðkvæmur. Það þolir ekki stórar, harðar agnir. Stærðin skiptir máli. Sía þá út, hægja á eða þykkna upp. Líf hitara þíns veltur á agnastýringu. Mældu slurry þína, þekktu agnirnar þínar, hannaðu í samræmi við það. Í slípiefni eru þunnir veggir áhættusamir. Þykkir veggir eru öruggari. Veldu skynsamlega.
