Là một ống lồng vào nhau áp suất chặt chẽ thực sự có thể?

“Các ống lồng vào nhau bằng thép dày 24 inch chắc chắn được lắp đặt trên ống xả của động cơ diesel có chút giống với một chiếc vòng cổ bằng vàng cho người phụ nữ của bạn. Nghe có vẻ kỳ lạ, nó là hậu duệ trực tiếp.” 

Trích từ danh mục Ống kim loại linh hoạt năm 1959 của Penflex

Khi những người phát minh ra ống lồng vào nhau lần đầu tiên nghĩ đến việc gấp các cạnh của dải kim loại mỏng lại với nhau theo kiểu xoắn ốc, do đó tạo ra một vỏ bọc linh hoạt, đó không phải là phương tiện vận chuyển chất lỏng mà họ tìm kiếm.

Một phát minh của thợ kim hoàn đã định hình một ngành công nghiệp hiện đại

Đó là giữa những năm 1800 và Heinrich Witzenmann và Louis Kuppenheim muốn tạo ra thứ gì đó trang nhã và hoàn toàn là vật trang trí. Và sự cạnh tranh rất gay gắt. 

Pforzheim, ở vùng ngoại ô của Rừng Đen ở tây nam nước Đức, được mệnh danh là “Goldstadt” hay “Thành phố Vàng”, do sự gia tăng nhanh chóng của các thợ kim hoàn và thợ đồng hồ đã đến gọi nơi này là nhà. Nếu sáng tạo của cặp đôi là nổi bật, thì nó cần phải thực sự độc đáo.  

Và chiếc vòng cổ của họ, mặc dù theo cách mà cả hai có lẽ chưa bao giờ hình dung ra. Hơn mười năm sau khi phát triển thiết kế, các thợ kim hoàn đã nhận ra tiềm năng của nó trong các ứng dụng công nghiệp. Sau đó, một chi nhánh kinh doanh mới của họ dành riêng cho việc phát triển và sản xuất ống lồng vào nhau đã được mở.

Một thiết kế hình học

Để tạo ống lồng vào nhau, các cạnh của vật liệu dải được gấp lại với nhau. Khi vật liệu chạy vào máy, một cạnh được uốn cong lên và hướng vào trong để tạo độ cong chạy dọc theo chiều dài của dải. Khi nó tiếp tục con đường của mình, cuộn xoắn ốc quanh một trục gá định cỡ, cạnh còn lại được gấp lại thành cuộn tròn.

Điều này tạo ra các vòng xoắn lồng vào nhau cho phép ống mềm di chuyển. Chuyển động được xác định bởi lượng không gian giữa hai nếp gấp và, như đã thấy trong mặt cắt ngang ở trên, khoảng trống này tạo ra một lối thoát cho phương tiện. 

Các ống lồng vào nhau không bị rò rỉ chặt chẽ và do đó không thể sử dụng trong các ứng dụng có yêu cầu về áp suất. 

Bao gồm các vật liệu đóng gói

Trong một nỗ lực để cung cấp một số khả năng chịu áp lực, các nhà sản xuất bắt đầu thêm vật liệu đóng gói vào các kết cấu lồng vào nhau. 

Tuy nhiên, lợi ích đã được đo lường. Ví dụ: ống lồng vào nhau của Penflex – bất kể kích thước – khi được đóng gói bằng silicone được đánh giá chỉ ở mức 20 PSI. 

Ngày nay, khi được sử dụng riêng lẻ, các ống lồng vào nhau truyền các hạt rắn nhỏ như hạt hoặc viên nhựa cho máy ép phun. Đóng gói không đủ kín để chống rò rỉ chất lỏng. 

Lợi ích hơn nữa đến với sự ra đời của Penflex's Ống áp lực M-100, một ống lồng vào nhau có rãnh được tạo hình đặc biệt để chứa vật liệu đóng gói. Ống M-100 hai inch được đánh giá là 190 PSI. 

Mặc dù vòng đệm đóng vai trò là một miếng đệm liên tục để làm cho áp suất của ống được siết chặt, nhưng chúng tôi sẽ hạn chế sử dụng nó đối với không khí và chất lỏng không dò tìm ở áp suất và nhiệt độ vừa phải. 

Trong lịch sử, các ứng dụng được đề xuất cho M-100 bao gồm ống hơi nước, làm sạch ống nồi hơi, ống nhựa đường và nhựa đường, ống dầu thực vật, ống xả diesel, khe co giãn, đi qua đinh tán và truyền mật rỉ. Kết cấu tường nặng của ống mềm cho phép nó chịu được áp lực đáng kể từ bên ngoài và M-100 cũng đã được sử dụng thành công trong các ứng dụng dưới nước và dưới lòng đất.  

Với một trong hai thiết kế, nhiệt độ là một yếu tố cần cân nhắc do vật liệu đóng gói không thể chịu được nhiệt độ cao như kim loại. Đây có thể không phải là mối quan tâm trong điều kiện vận hành nhưng hãy xem xét sức nóng của hàn. Các vật liệu tiếp giáp với mối hàn đầu cuối có nhiệt độ vượt quá 800°F. Bao bì có thể “cháy hết” và để lại đường rò rỉ sau đó. 

Những hạn chế về áp suất và nhiệt độ còn chỗ cho sự đổi mới hơn nữa. 

Sự ra đời của công nghệ ống lượn sóng

Đánh giá theo hồ sơ từ Văn phòng Nhãn hiệu và Bằng sáng chế Hoa Kỳ, các ống lượn sóng đã được tung ra thị trường vào những năm 1930 và 1940. Ban đầu, các ống mềm được tạo ra theo cách tương tự như các ống lồng vào nhau của chúng. Sự khác biệt chính là thay vì gấp các cạnh lại với nhau, chúng được hàn đỉnh. 

Một con dấu kín áp suất đã đạt được!

sớm một phương pháp hiệu quả hơn đã được phát triển theo đó dải được hàn thành ống trước khi chạy qua máy tạo nếp gấp để tạo nếp gấp. Các ống lượn sóng ngày nay được làm theo cách này – mặc dù một số máy hiện nay kết hợp việc tạo ống và tạo nếp gấp trong một quy trình liên tục, duy nhất. 

Hầu hết đều có cấu hình ống hình khuyên và có thể đạt được xếp hạng áp suất vượt xa so với các đối tác khóa liên động của chúng. Ống P4 2 inch của Penflex với một lớp bện được đánh giá là 532 PSI. Với hai lớp bện, nó được đánh giá là 850 PSI. 

Mặc dù các ống lồng vào nhau vẫn được sử dụng, cả riêng lẻ và dưới dạng phụ kiện trên cụm ống lượn sóng, nhưng thực tế là chúng không phải là loại chống rò rỉ 100% là một trong những lý do chính khiến chúng phần lớn bị thay thế bởi các ống lượn sóng. 

Ghi chú: Để in bản tin này, xin vui lòng bấm vào đây.