Come determinare il raggio di piegatura appropriato durante la progettazione dei getti di riduttore del gomito

Nella progettazione di sistemi di pipeline, Casting di riduzione del gomito sono connettori importanti per realizzare la conversione del diametro del tubo e la rotazione della pipeline. La progettazione ragionevole del raggio di flessione influisce direttamente sulle prestazioni della meccanica dei fluidi, nella resistenza meccanica e nella durata della tubazione. Pertanto, determinare accuratamente il raggio di flessione del gomito è fondamentale per garantire il funzionamento sicuro ed efficiente dell'intero sistema di pipeline.

Definizione e funzione del raggio di flessione
Il raggio di flessione si riferisce al raggio dell'arco della parte di piegatura interna del gomito, che di solito è espressa come un multiplo del diametro del tubo. Non solo determina lo stato di flusso del fluido al gomito, ma influenza anche la distribuzione dello stress e la difficoltà di produzione. Più piccolo è il raggio di flessione, più rapida è la rotazione del tubo, più forte è la resistenza al fluido e il vortice locale; Al contrario, quando il raggio di flessione è maggiore, il flusso è più liscio e la perdita di pressione è più piccola.

Principi di base per determinare il raggio di flessione
Requisiti di processo dei sistemi di pipeline
La progettazione dei sistemi di pipeline è spesso limitata dallo spazio di installazione e dal flusso di processo. Il raggio di flessione dei getti di riduttore del gomito dovrebbe tenere conto sia delle limitazioni di spazio che dei requisiti di trasporto dei fluidi. Negli spazi compatti, possono essere utilizzati i gomiti con raggi di flessione più piccoli, ma devono essere valutate le perdite di flusso e gli effetti di sollecitazione.
Considerazioni sulla fluidodinamica
Quando il fluido passa attraverso il gomito, verrà generata la forza inerziale, con conseguente distribuzione di velocità irregolare, vortice e perdita di pressione. Il raggio di flessione ragionevole può ridurre la resistenza al flusso, evitare turbolenza locale e rumore del fluido. Si raccomanda generalmente che il raggio di flessione non sia inferiore a 1,5 volte il diametro nominale del tubo per garantire il passaggio liscio del fluido.
Resistenza meccanica e distribuzione dello stress
Il gomito è l'area di concentrazione dello stress della conduttura. Il raggio di flessione troppo piccolo porterà al picco di stress locale e aumenterà il rischio di rottura della fatica. L'analisi degli elementi finiti (FEA) può essere utilizzata per simulare il campo di sollecitazione e ottimizzare il raggio di flessione per garantire che la fusione abbia una forza e una tenacità sufficienti sotto pressione di lavoro.
Limitazioni di processo di produzione
Il processo di fusione ha alcune restrizioni sulla geometria del gomito. Un raggio di flessione più grande è facile da riempire lo stampo di sabbia e il flusso di metallo, riducendo i difetti di fusione; Un raggio di flessione più piccolo può causare difetti come chiusura a freddo e pori, che influenzano la qualità della fusione. Pertanto, la fattibilità del processo deve essere presa in considerazione durante la progettazione.
Standard di raggio di flessione comuni e portata dell'applicazione
Gli standard del raggio di flessione comunemente usati nel settore sono principalmente:
Gomito a raggio corto (SR, raggio di flessione pari al diametro del tubo)
Applicabile alle occasioni con spazio limitato, ma la resistenza al fluido è grande e la turbolenza e il rumore sono facili da generare.
Gomito a raggio lungo (LR, raggio di flessione è 1,5 volte o 2 volte il diametro del tubo)
Il flusso del fluido è più fluido, la perdita di pressione è piccola e la distribuzione dello stress è uniforme. È la prima scelta per la maggior parte delle condutture industriali.
Gomito del raggio speciale
Progettato per requisiti di processo specifici, il raggio di flessione può essere regolato in modo flessibile in base alla portata, alla pressione e al diametro del tubo.

Processo di determinazione del raggio di piegatura
Cancella i parametri della pipeline
Compreso il diametro del tubo, la pressione nominale, il mezzo di trasporto e la portata, la temperatura, ecc.
Calcolo del fluido e simulazione
Utilizzare il software di meccanica fluida per simulare diversi schemi di raggio di flessione e analizzare la perdita di pressione, la distribuzione della portata e l'intensità della turbolenza.
Analisi dello stress strutturale
Simulare la distribuzione dello stress attraverso il metodo degli elementi finiti per garantire che la forza delle getti sotto il raggio di flessione selezionato soddisfi le specifiche standard.
Valutazione del processo
In combinazione con le caratteristiche del processo di fusione, valutare la difficoltà di produzione e il costo dei diversi schemi di raggio.
Selezione completa di ottimizzazione
Pesare i compromessi tra prestazioni, produzione e costo per determinare il raggio di flessione ottimale.