Калачи., У калориферов всегда рвутся калачи. Опции

[toxan]

Первоначальные эксперименты по нагружению отрицательными температурами герметически заполненных водой медных труб показали, что образцы, ранее не подвергавшиеся такому воздействию, выдерживают как минимум однократное замораживание в них воды, не разрушаясь. (Обобщенные данные испытаний на циклическое замораживание приведены в табл.).
До момента разрушения наружный диаметр труб увеличивается от цикла к циклу; соответственно уменьшается толщина стенки образца; в месте разрыва она равна половине первоначальной.
Предварительное вздутие и последующий разрыв стенки трубы происходят исключительно по образующей. Разрушение по форме напоминает «лодочку» с заостренными концами, края отверстия — ровные (рис. 2). По длине размер отверстия составляет 12–30 мм, по ширине – 4–10 мм. Разрыв сопровождается сравнительно негромким резким звуком, напоминающим хлопок.
Особенно уязвимы места, где проходила пайка, т.е. в зоне, подвергшейся нагреву пламенем горелки (рис. 1, сечения а и б), в области отжига.

http://www.termotechnica.ru/interest/02022007/page1.htm

[toxan]

Первоначальные эксперименты по нагружению отрицательными температурами герметически заполненных водой медных труб показали, что образцы, ранее не подвергавшиеся такому воздействию, выдерживают как минимум однократное замораживание в них воды, не разрушаясь. (Обобщенные данные испытаний на циклическое замораживание приведены в табл.).
До момента разрушения наружный диаметр труб увеличивается от цикла к циклу; соответственно уменьшается толщина стенки образца; в месте разрыва она равна половине первоначальной.
Предварительное вздутие и последующий разрыв стенки трубы происходят исключительно по образующей. Разрушение по форме напоминает «лодочку» с заостренными концами, края отверстия — ровные (рис. 2). По длине размер отверстия составляет 12–30 мм, по ширине – 4–10 мм. Разрыв сопровождается сравнительно негромким резким звуком, напоминающим хлопок.
Особенно уязвимы места, где проходила пайка, т.е. в зоне, подвергшейся нагреву пламенем горелки (рис. 1, сечения а и б), в области отжига.

http://www.termotechnica.ru/interest/02022007/page1.htm

[DiJo]

А сопромат еще никто не отменял, на изгибе трубы действуют дополнительные силы - причем именно на внешней поверхности.

Я все думал - вспомнит-ли кто про это!!!
А еще про Прочность металлов и Обработку металлов (про утоншение стенок при изгибе трубок, про внутренние напряжения в изогнутых трубках и остаточные напряжения в термообработанных деталях) .

[msi]

все именно так.
а если углубиться в физику процесса, то калачи рвёт не лёд как таковой, а банальный гидроудар, генерируемый очень быстрой, почти взрывной, кристаллизацией воды. как только в трубках начинается кристаллизация, сопротивление потоку воды быстро возрастает, поток останавливается и кристаллизация еще ускоряется. калачи почти всегда соединяют две трубки в соседних рядах, а потому кристаллизация в них идёт почти одновременно..
кристаллизация всегда начинается в самом холодном месте - центральная "наружная" часть калорифера, этим объясняется, почему часто остаются целыми крайние контура, почему никогда не рвёт вх/вых патрубки в/из коллектора и почему при большом кол-ве рядов т/о рвутся только калачи внешних рядов.
естественно, речь идёт о случае когда на входе есть горячая вода и есть постоянный поток воды. если же т/о тупо залит стоячей водой и заморожен - то его порвёт в любых тонких местах, не смотря на толщину стенок, наличие оребрения и т.д.

ха-ха-ха.
извините, отойду в сторонку.
"взрывная кристаллизация", надо же.

[msi]

Аналогично!! не далее как 2 недели назад ездил на объект, вентустановка была отключена, циркуляционный насос тоже, за счет естественной тяги через неплотности в клапане был подсос, в морозы прихватило, а потекло когда была оттепель, порвало калачи. Обратите внимание, что рвет практически всегда внешний радиус, в этом месте самая тонкая стенка из-за загиба трубки. Кроме того был недавно вариант с прорывом раструба калача-то же утонченное место.
[attachment=45625:15.jpg]
Уважаемый LordN абсолютно точно (на мой взгляд) описал физику процесса, от себя добавлю что замерзание воды в трубках идет от центра калорифера к краю, при этом за счет расширения по нарастающей увеличивается давление в незамерзшей части трубки, к калачу этот процесс подходит с двух сторон, ну вообщем тот самый гидроудар.

И где там разорван калач?
На Вашем снимке как раз разрыв патрубка за счет расширения льда.
А проектанту "объекта", допустившему остановку циркуляционного насоса в контуре калорифера, - выговор и удержание из зарплаты.

[Skaramush]

ха-ха-ха.
извините, отойду в сторонку.
"взрывная кристаллизация", надо же.

А вам не предлагали простенький опыт - успеть погрузить и вынуть карандашик в химстакан с переохлаждённой дистиллировкой? Жаль, если не видели такого - смех бы отпал сразу.
Если очень смешно, смените "взрывная" на "лавинообразная", но хрен редьки не слаще.

[скоробей]

Одноходовые плохо держут гидравлические удары

[msi]

А вам не предлагали простенький опыт - успеть погрузить и вынуть карандашик в химстакан с переохлаждённой дистиллировкой? Жаль, если не видели такого - смех бы отпал сразу.
Если очень смешно, смените "взрывная" на "лавинообразная", но хрен редьки не слаще.

Я видал много чего. Однако же говорить о кристаллизации переохлажденной жидкости в потоке как минимум опрометчиво. Как и о шуге в то время, как обмерзание происходит с наружной поверхности.
Так что три ха-ха.
(Уважаемый Лорд спец, конечно, хороший, но по КИПиА.)
То же самое относится и к перенапряжениям в изогнутых трубках, и к остаточным напряжениям после термообработки, которая как раз призвана снять эти остаточные.
Ув. г. Караджи, с моей точки зрения, наиболее близок к истине, хотя, как известно, рвется там, где слабо.

[инж323]

На ютубе полно роликов про переохлажденные жидкости- в основном в пластиковых бутылках представлены. Как при некоем ударе на морозе происходит кристализация воды, только что стоявшей при этой же Т водой.
Но и процесс этот все таки не совсем мгновенен и в трубках колорифера тоже. Начиная замерзать вода в толще трубки замерзает не мгновенно, а с некоторой скоростью и стенка трубки просто прочней соседнего незамерзшего так же участка и потому расширение это (изменение плотности или объемной массы при этих Т) идет вдоль трубки. И два встречных таких распределения давления вдоль трубки встречаются в калаче. И тут уже им некуда деться и стенка трубки испытывает все прелести такого повышения дваления.
Хотя и не всегда ж калач рвется четко на внешней стороне, с боку ведь достаточно примеров, да и перед стыком калача(как на фото) весьма часто- где это слабое место, да и процесс этот достоточно нестабилен и рвануть может не самое слабое место, а то в котором встретились эти два процесса в соседних трубках.
Можно понаблюдать за расширением шланга поливочного при зажатии сечения- побольше и поменьше. Только шланг свернуть в колесо(бухту) и что б весь он сразу был под взором, что б всю длинну его обозреть можно было.Да и зажимать сечение посреди колеса и потом с края(у излива). Видно как давление бежит по нему расширяя сам шланг волной, и сдувается тоже так же.

[WAKO]

И где там разорван калач?
На Вашем снимке как раз разрыв патрубка за счет расширения льда.
А проектанту "объекта", допустившему остановку циркуляционного насоса в контуре калорифера, - выговор и удержание из зарплаты.

Снимок я представил как иллюстрацию того что рвет в "тонких местах", на раструбе толщина металла меньше + "отпуск" при пайке. Плюс случай нетипичный, калорифер был незаполненный, плохо слитый с остатками воды.

Виноват не проектант а эксплуататор, у них проблема была с котельной, а теплообменник как следует не слили.

[msi]

Снимок я представил как иллюстрацию того что рвет в "тонких местах", на раструбе толщина металла меньше + "отпуск" при пайке. Плюс случай нетипичный, калорифер был незаполненный, плохо слитый с остатками воды.

Виноват не проектант а эксплуататор, у них проблема была с котельной, а теплообменник как следует не слили.

Бывает и так. Я привык с себя спрашивать

[LordN]

Однако же говорить о кристаллизации переохлажденной жидкости в потоке как минимум опрометчиво

даужь. каждый год смотрю на замерзшую реку и удивляюсь - как так? она же течет - и вдруг на тебе, замерзла!! беспредельщина какая-то..
ага?

вместо того, чтоб давать оценки моим знаниям и специализациям попробуйте подумать головой - в калорифере несколько параллельных контуров по которым течет носитель, и вдруг в одном из них по любой причине начинается кристаллизация - что произойдет дальше? если не знаете - скажу, в этом контуре поток остановится. и очень быстро. причина - положительная обратная связь. чем меньше скорость - тем выше скорость кристаллизации. скорость - действительно взрывная, т.е. соизмеримая со скоростью звука в воде. объяснить почему или сами догадаетесь? хотя если вы из тех, кто свято верует в то, что текущая вода незамерзает - ну тут я пас.. приходилось встречать и таких..

ну а что в калорифере происходит далее инж323 расписал очень хорошо.

калориферы типа кск именно из-за отсутствия этого эффекта (и калачей) реже выходят из строя при замораживании.
именно используя понимание этого эффекта Веза сделала свой не размерзающийся теплообменник несмотря на наличие калачей.

хотя безусловно, можно взять и тупо заморозить теплообменник так что никакая вода с него не потечет пока тот не оттает

[msi]

даужь. каждый год смотрю на замерзшую реку и удивляюсь - как так? она же течет - и вдруг на тебе, замерзла!! беспредельщина какая-то..
ага?

вместо того, чтоб давать оценки моим знаниям и специализациям попробуйте подумать головой - в калорифере несколько параллельных контуров по которым течет носитель, и вдруг в одном из них по любой причине начинается кристаллизация - что произойдет дальше? если не знаете - скажу, в этом контуре поток остановится. и очень быстро. причина - положительная обратная связь. чем меньше скорость - тем выше скорость кристаллизации. скорость - действительно взрывная, т.е. соизмеримая со скоростью звука в воде. объяснить почему или сами догадаетесь? хотя если вы из тех, кто свято верует в то, что текущая вода незамерзает - ну тут я пас.. приходилось встречать и таких..

ну а что в калорифере происходит далее инж323 расписал очень хорошо.

калориферы типа кск именно из-за отсутствия этого эффекта (и калачей) реже выходят из строя при замораживании.
именно используя понимание этого эффекта Веза сделала свой не размерзающийся теплообменник несмотря на наличие калачей.

хотя безусловно, можно взять и тупо заморозить теплообменник так что никакая вода с него не потечет пока тот не оттает

Вас это так задело, коллега?
1. Положительная ОС, о которой Вы говорите - вещь тривиальная.
2. На реки надо смотреть непрерывно, - это само по себе благотворно, к тому же заметно, откуда именно начинает вода замерзать.
3. Кристаллизация в объеме, а именно это называется Вами взрывной кристаллизацией, невозможна в потоке. Это термодинамика, и более ничего.
4. Даже тридцать лет назад, когда я занимался именно коалесценцией, мне не приходилось встречать людей, о которых Вы изволите говорить. Может, просто не повезло?
Ничего личного.

[LordN]

давайте без флуда, по делу. ok?

еще раз.
с началом кристаллизации скорость потока конкретного контура начинает стремиться к нулю - есть возражения?

что в калорифере происходит далее инж323 расписал очень хорошо

- есть возражения?