Reduzieren Sie Vibrationen mit den ScrutonWell® Schutzrohren

Wenn ein Schutzrohr in eine strömende Flüssigkeit oder ein Gas eingebaut wird, führt der eingeführte Schaft zur Bildung einer Kármán-Wirbelstraße. Da die Wirbel das Schutzrohr zum Schwingen bringen, kann dies die Stabilität und Integrität des Instruments oder der Anlage beeinträchtigen. Wie kann man also dafür sorgen, dass diese Wirbel weniger problematisch sind?

Die Idee des Scruton-Helix-Designs

Cristopher Scruton hatte 1963 ein ähnliches Problem. Er wurde gebeten, eine Lösung für den Wind zu finden, der auf Strukturen wie Industrieschornsteine einwirkt. Er fand heraus, dass jede Form einen Wirbel verursachen würde, dass aber der Wirbel in kleinere Wirbel aufgespalten werden könnte, indem man schraubenförmige Stege an einer Kreisform anbringt. Im folgenden Beispiel sehen Sie, wie dies auf den Schornstein einer Industrieanlage angewendet wird.

Wie wird diese Konstruktion auf das Schutzrohr angewendet?

Ein Schutzrohr wird meist zur Temperaturmessung in einer Umgebung verwendet, in der der Einsatz in die durch den Prozess strömende Flüssigkeit oder das Gas reicht. Diese Strömung kann mit dem Wind verglichen werden, der im obigen Beispiel auf einen Schornstein trifft, wo die Strömung eine Kármánsche Wirbelstraße verursacht, wenn der Zylinder glatt wäre. Durch den Einbau der Spirale an der Außenseite des Schutzrohrs reduziert das Scrutonwell®-Design die Schwingungen um bis zu 90 %. Das Design bedeutet auch, dass der Einbau wie bei einem normalen Schutzrohr erfolgt und keine besonderen Kenntnisse für den Einbau erforderlich sind. Das Design kann auch auf alle Standardtypen von Schutzrohren angewandt werden, wenn die zu erwartenden Schwingungen aufgrund von Platzmangel oder Mindestlängenanforderungen nicht durch Verkürzung oder Verbreiterung des Schutzrohrs gelöst werden können. Wir werden dies im nächsten Abschnitt etwas näher erläutern.

Wann verwenden Sie das Scrutonwell®-Design?

Bei der Planung von industriellen Strömungsprozessen ist eine umfangreiche Liste von Anforderungen zu prüfen, um sicherzustellen, dass der Prozess effizient, dauerhaft und zuverlässig ist. Eine der Berechnungen, die zur Standardpraxis geworden ist, ist die Schutzrohrnachlaufberechnung nach ASME PTC 19.3 TW-2016. Die Ergebnisse dieser Berechnung zeigen, ob das Schutzrohr den Bedingungen, unter denen es installiert wird, standhält. Teil dieser Berechnung ist das Ausmaß, in dem das Schutzrohr der Kármán-Wirbelstraße ausgesetzt sein wird. Wie bereits erwähnt, können die anfänglichen Ergebnisse durch Verbreiterung oder Verkürzung des Einsatzes verbessert werden, da dies auch den Widerstand des Schutzrohrs erhöht. Wenn dies jedoch nicht ausreicht oder aufgrund von Größenbeschränkungen einfach nicht möglich ist, wird das Helix-Design zur praktikabelsten Option.

WIKA hat ein großartiges Informationsvideo über die Nachlauffrequenzberechnungen erstellt, das Sie sich unbedingt ansehen sollten, um weitere Informationen über den Prozess zu erhalten. Als Hersteller der Scrutonwell® Schutzrohre hat WIKA auch ein weiteres großartiges Video erstellt, in dem die Entwicklung der Scrutonwell®-Designs erläutert wird.

Weitere Informationen über die von uns angebotenen Varianten finden Sie auf der WIKA-Website oder in unserem Thermowell-Sortiment.

Weitere Hintergrundinformationen über die Scruton-Helix und das ursprüngliche Patent, das Christopher Scruton 1963 anmeldete, finden Sie in diesem Wiki, in diesem Artikel über schraubenförmige Schornsteine in Spanien und in dieser technischen Analyse der gleichen Anwendung auf Schornsteine.

Wir hoffen, dass dieser informative Blog Ihr Interesse geweckt hat und Ihnen das innovative Design der Scrutonwell® Schutzrohre näher gebracht hat.