Pan fydd tanc plastig (polypropylen, polyethylen, neu FRP) yn destun llwyth gwynt allanol, mae wal y tanc yn gwyro i mewn. Os yw gwresogydd PFA wedi'i osod yn rhy agos at y wal, gall y wal wyro gysylltu â'r gwresogydd, gan achosi sgrafelliad, gorgynhesu lleol, neu fyrhau trydanol. Y pellter diogel D_safe=D_deflection + D_thermal + D_tolerance, lle D_deflection yw'r gwyriad mewnol uchaf o wal y tanc o dan lwyth gwynt dylunio, D_thermal yw ehangiad thermol y gwresogydd (os o gwbl), ac mae D_tolerance yn ymyl diogelwch (10-20 mm). Ar gyfer tanc plastig silindrog fertigol 2 m diamedr nodweddiadol (trwch wal 10 mm) o dan wynt 150 km/h, y gwyriad mewnol uchaf yw 15-30 mm. Y pellter diogel yw 40-60 mm. Ar gyfer tanciau mwy neu gyflymder gwynt uwch, cynyddwch yn unol â hynny. Dylai gwneuthurwr y gwresogydd nodi isafswm pellter segur; os na, defnyddiwch 50 mm fel rhagosodiad ceidwadol.
Cyfrifiad Gwyriad Llwyth Gwynt
Ar gyfer tanc silindrog, y gwyriad mewnol o dan lwyth gwynt yw Δ=(P_wind × R²) / (E × t), lle mae P_wind yn bwysedd gwynt (Pa), R yw radiws tanc (m), E yw modwlws elastig o ddeunydd tanc (Pa), a th yw trwch wal (m). Ar gyfer tanc polypropylen (E=1,000 MPa=1e9 Pa), R=1.0 m, t=0.01 m. Pwysedd gwynt ar 150 km/awr (42 m/s)=0.5 × ρ_air × v²=0.5 × 1.2 × 42²=0.6 × 1,764=1,058 Pa (≈ 1.1 kPa). Yna Δ=(1,058 × 1²) / (1e9 × 0.01)=1,058 / 10,000,000=0.0001 m=0.1 mm – dibwys. Mae'r amcangyfrif cynharach o 15-30 mm ar gyfer tanciau FRP? Gadewch i mi recalc ar gyfer FRP: E_FRP=10 GPa (10e9 Pa), t=5 mm=0.005 m. Δ=(1,058 × 1²) / (10e9 × 0.005)=1,058 / 50,000,000=2.1d-5 m=0.02 mm – dal yn ddibwys. Felly mae gwyriad gwynt o danc plastig yn fach iawn. Daw'r prif wyriad o bwysau hydrostatig pan fo'r tanc yn llawn, nid gwynt. Ar gyfer tanc llawn, mae'r wal yn chwyddo allan, nid i mewn. Ar gyfer gwynt, gall yr ochr sugno (leeward) chwyddo i mewn, ond mae'r gwahaniaeth pwysau yn fach. Mae'r pellter diogel mewn gwirionedd yn cael ei reoli gan oddefiannau gweithgynhyrchu (tanc allan{-crwnder) ac ehangu thermol.
Cyfrifiad Diwygiedig: Goddefiannau Gweithgynhyrchu
Anaml y mae tanciau plastig yn berffaith grwn. Gall allan{1}}o-grwnder (ofredd) fod yn 0.5–1% o ddiamedr. Ar gyfer tanc 2 m diamedr, hirgrwn=10–20 mm. Rhaid i'r gwresogydd glirio'r chwydd mewnol. Yn ogystal, gall wal y tanc anffurfio o dan bwysau hydrostatig (allanol), ond mae hynny'n cynyddu'r cliriad. Yr achos critigol yw gwactod (os yw'r tanc yn cael ei wagio a'i selio erioed). O dan wactod, gall y tanc gwympo i mewn yn sylweddol (50-100 mm). Ond diffyg dylunio yw hynny, nid gwynt.
Canllaw Pellter Diogel
| Diamedr tanc (m) | Deunydd | Trwch wal (mm) | Uchafswm Gwyriad Mewnol (mm) | Pellter Diogel a Argymhellir (mm) |
|---|---|---|---|---|
| 1 | PP | 5 | 5 (ofaledd) | 20 |
| 1 | FRP | 3 | 3 | 15 |
| 2 | PP | 8 | 10 | 30 |
| 2 | FRP | 5 | 8 | 25 |
| 3 | PP | 12 | 15 | 40 |
| 3 | FRP | 8 | 12 | 35 |
| 4 | PP | 15 | 20 | 50 |
| 4 | FRP | 10 | 15 | 40 |
| 5 | PP | 20 | 25 | 60 |
Ffactorau Ychwanegol
| Ffactor | Cyfraniad Gwyriad (mm) | Nodiadau |
|---|---|---|
| Ovality tanc (cynhyrchu) | 5–25 | Ffactor mawr |
| Ehangiad thermol y tanc (plastig, gradd ΔT=30 ) | 0 (rheiddiol) | Dibwys |
| Sugno gwynt (150 km/awr) | <1 | Dibwys |
| Pwysedd hydrostatig (tanc llawn) | Allan (yn cynyddu cliriad) | Ddim yn bryder |
| Gwactod (0.5 bar gwahaniaethol) | 20–100 | Peryglus; ychwanegu torrwr gwactod |
| Ehangiad thermol gwresogydd (rheiddiol) | 1–2 | Dibwys (CTE 110 ppm/ gradd ) |
Enghraifft Maes
Roedd gan danc polypropylen diamedr 3m wresogydd PFA wedi'i osod 25 mm o'r wal. Nid oedd y tanc yn berffaith grwn; roedd chwydd mewnol o 15 mm yn bodoli. Cysylltodd y gwresogydd â'r wal, gan achosi sgraffiniad o'r wain PFA. Ar ôl 6 mis, gwisgodd y PFA drwodd, a byrhaodd y craidd metel i'r tanc (bai daear). Symudodd y planhigyn y gwresogydd i 60 mm o'r wal. Ni chafwyd unrhyw gyswllt pellach. Roedd y gwaith hefyd yn mesur allan{11}}o-grwnder y tanc ac wedi pennu isafswm wrth gefn o 40 mm ar gyfer gosodiadau yn y dyfodol.
Argymhelliad Ymarferol i Ddylunwyr
Mesurwch y tanc: Cyn ei osod, mesurwch ddiamedr mewnol y tanc ar bwyntiau lluosog (top, canol, gwaelod, 90 gradd ar wahân). Cyfrifwch uchafswm y chwydd mewnol (radiws mwyaf – radiws lleiaf). Ychwanegu 20 mm at y gwerth hwnnw.
Defnyddiwch standoffs: Gosodwch y gwresogydd ar standoffs (blociau plastig) sy'n ei ddal bellter sefydlog o'r wal, hyd yn oed os yw'r tanc yn gwyro.
Ystyriwch wactod: Os gellir gwacáu'r tanc, gosodwch dorwr gwactod neu cynyddwch y standoff i 100 mm.
Archwiliwch yn flynyddol: Gwiriwch am arwyddion o rwbio (llwch PFA gwyn, crafiadau). Os canfyddir, cynyddwch y pellter.
Casgliad: Pellter Diogel=30–60 mm ar gyfer Tanciau Plastig Nodweddiadol (2–4 m diamedr)
Ar gyfer tanc plastig sy'n destun llwyth gwynt allanol, mae'r pellter diogel rhwng gwresogydd PFA a wal y tanc yn cael ei lywodraethu gan oddefiannau gweithgynhyrchu (ofreiddedd), nid gwyriad gwynt. Ar gyfer tanc diamedr 2-4 m, mae pellter diogel o 30-60 mm yn ddigonol. Mae llwytho gwynt ei hun yn achosi<1 mm deflection. Measure the tank's out-of-roundness and add 20 mm. For vacuum service, add 100 mm or install a vacuum breaker. The heater should never touch the wall. Contact causes abrasion, then shorting, then failure. Keep a safe distance. Measure, standoff, inspect. Your heater will stay safe. The wind is not the enemy; the out-of-round tank is. Check roundness, mount accordingly. Your heater will thank you.
