Kuinka määrittää asianmukainen taivutussäde suunnitellessasi kyynärpään pelkistimen valua

Putkilinjajärjestelmien suunnittelussa Kyynärpäästöjen valut ovat tärkeitä liittimiä putken halkaisijan muuntamisen ja putkilinjan kääntymisen toteuttamiseksi. Taivutussäteen kohtuullinen suunnittelu vaikuttaa suoraan putkilinjan nesteen mekaniikan suorituskykyyn, mekaaniseen lujuuteen ja käyttöikäyn. Siksi kyynärpään taivutussäteen tarkkaan määrittäminen on välttämätöntä koko putkilinjajärjestelmän turvallisen ja tehokkaan toiminnan varmistamiseksi.

Taivutussäteen määritelmä ja toiminta
Taivutussäde viittaa kyynärpään sisä- ja taivutusosan kaarisäteeseen, joka yleensä ilmaistaan putken halkaisijan monikerros. Se ei vain määrittele nesteen virtaustilan kyynärpäässä, vaan vaikuttaa myös stressin jakautumiseen ja valmistusvaikeuksiin. Mitä pienempi taivutussäde, sitä nopeampi putki kääntyy, sitä vahvempi nestevastus ja paikallinen pyörre; Sitä vastoin, kun taivutussäde on suurempi, virtaus on sujuvampi ja painehäviö on pienempi.

Perusperiaatteet taivutussäteen määrittämiseksi
Putkilinjajärjestelmien prosessivaatimukset
Putkilinjajärjestelmien suunnittelua rajoittaa usein asennustila ja prosessivirta. Kyynärpäästöjen valujen taivutussäteen tulisi ottaa huomioon sekä avaruusrajoitukset että nesteen kuljetusvaatimukset. Kompaktissa tiloissa voidaan käyttää kyynärpäitä, joilla on pienempi taivutussäde, mutta virtaushäviöt ja stressivaikutukset on arvioitava.
Nesteen dynamiikan näkökohdat
Kun neste kulkee kyynärpään läpi, syntyy inertiaalista voimaa, mikä johtaa epätasaiseen nopeuden jakautumiseen, pyörreeseen ja painehäviöön. Kohtuullinen taivutussäde voi vähentää virtausvastuksen, välttää paikallista turbulenssia ja nesteen kohinaa. Yleensä on suositeltavaa, että taivutussäde ei saa olla pienempi kuin 1,5 -kertainen putken nimellishalkaisijaksi nesteen sileän kulun varmistamiseksi.
Mekaaninen lujuus ja stressin jakautuminen
Kyynärpä on putkilinjan jännityspitoisuusalue. Liian pieni taivutussäde johtaa paikallisiin stressihuippuihin ja lisää väsymyksen repeämäriskiä. Finite Elementin analyysiä (FEA) voidaan käyttää simuloimaan jännityskenttä ja optimoimaan taivutussäde sen varmistamiseksi, että valulla on riittävä voima ja sitkeys työpaineen alla.
Valmistusprosessin rajoitukset
Casting -prosessissa on tiettyjä rajoituksia kyynärpään geometrialle. Suurempi taivutussäde on helppo täyttää hiekkamuotti ja metallivirtaus vähentäen valuvikoja; Pienempi taivutussäde voi aiheuttaa vikoja, kuten kylmän kiinni ja huokoset, jotka vaikuttavat valun laatuun. Siksi prosessin toteutettavuus on otettava huomioon suunnittelun aikana.
Yleiset taivutussädestandardit ja levitysalue
Alan yleisesti käytetyt taivutussädestandardit ovat pääasiassa:
Lyhyt säteen kyynärpää (SR, taivutussäde, joka on yhtä suuri kuin putken halkaisija)
Sovelletaan tilaisuuksiin, joissa on rajoitettu tila, mutta nesteenkestävyys on suuri, ja turbulenssi ja melu on helppo tuottaa.
Pitkä säde kyynärpää (LR, taivutussäde on 1,5 kertaa tai 2 kertaa putken halkaisija)
Nesteen virtaus on tasaisempi, painehäviö on pieni ja jännitysjakauma on tasainen. Se on ensimmäinen valinta useimmille teollisille putkistoille.
Erityinen sädekyynärpää
Tietyihin prosessivaatimuksiin suunniteltu taivutussäde voidaan säätää joustavasti virtausnopeuden, paineen ja putken halkaisijan mukaan.

Taivutussäteen määritysprosessi
Tyhjennä putkilinjan parametrit
Mukaan lukien putken halkaisija, nimellinen paine, kuljetusväliaine ja sen virtausnopeus, lämpötila jne.
Nesteen laskenta ja simulointi
Käytä nestemekaniikan ohjelmistoa simuloimaan erilaisia taivutussädejärjestelmiä ja analysoimaan painehäviötä, virtausnopeuden jakautumista ja turbulenssin voimakkuutta.
Rakennestressianalyysi
Simuloi stressin jakautumista äärellisen elementtimenetelmän avulla varmistaaksesi, että valun lujuus valitun taivutussäteen alla täyttää standardit eritelmät.
Prosessin arviointi
Yhdistettynä valuprosessin ominaisuuksiin, arvioi erilaisten sädeohjelmien valmistusvaikeudet ja kustannukset.
Kattava optimointivalinta
Punnitse suorituskyvyn, valmistuksen ja kustannusten väliset kompromissit optimaalisen taivutussäteen määrittämiseksi.