CATEGORII DOCUMENTE |
Aeronautica | Comunicatii | Electronica electricitate | Merceologie | Tehnica mecanica |
Inginerie Mecanica
RECIPIENT DE STOCARE
Sa se proiecteze un recipient de stocare, situat pe circuitul unui fluid sub presiune. Cunoscand masa utila de stocata in recipient, vom avea:
M =18200 Kg;
ρ =1200 Kg/m3;
Gu=80% - gradul de umplere a recipientului;
P=9 bar - presiunea fluidului din recipient;
Material =K47;
t =4000C
vi=1 m/s - viteza de intrare a fluidului in recipient;
Qi=471 l/min - debitul de intrare a fluidului in recipient;
ve=2 m/s - viteza de evacuare;
Qe=3999 l/min - debitul de evacuare a fluidului din recipient.
Recipientul are urmatoarea forma, elementele constituiente sunt:
1 - fundatie;
2 - talpa de sprijin;
3 - picior de sprijin;
4 - gura de evacuare;
5 - fundul recipientului;
6 - gura de vizitare;
7 - virola recipientului;
8 - orificiu de intrare a lichidului;
9 - suruburi si piulite de fixare a capacului de corpul recipientului;
10 - flansa de fixare a capacului de corp;
11 - capacul recipientului;
12 - racord de fixare a supapei de siguranta;
13 - racord de fixare a manometrului.
Proiectul cuprinde 2 etape: prima constituita din partea de proiectare, calculele propriu-zise
- care sunt structurate de asemenea pe etape - iar partea a doua e reprezentata de desenul de ansamblu.
Etapa I
Determinarea dimensiunilor de gabarit a recipientului
volumul total Vt;
diamentrul nominal Dn;
grosimea recipientului S0;
lungimea recipientului L.
Volumul util al recipientului este dat de raportul: .Volumul total Vt se obtine din gradul de umplere iar volumul total va fi calculat cu rmatoarea relatie: .
Conform cu datele initiale, dupa efectuarea calcului s-a obtinut: Vu=15,166 m3, Gu=0,800 m3 iar Vt=18,957 m3.
Diametrul preliminar al recipientului se va calclula cu relatia: iar dupa efectuarea calculelor D=2399 mm dci se va adopta D=2400mm.
Grosimea recipientului se va calcula cu relatia urmatoare:
, in care:
V = 1 - tipul sudurii cap la cap, solicitare compresiune;
K1 = 0,8 - coeficient dependent de precizia cunosterii incarcarii exterioare;
K2 = 1 - se executa control cu raze X sau γ;
K3 = 1 - pentru solicitari statice;
= 158 - limita de curgere a materialului K47, S0 ≤16.
=1,5 - coeficient de siguranta;
P=9 bar =0,9 N/mm2 - presiunea din recipient;
D=2400 mm - diametrul nominal al recipientului.
Dupa efectuarea calculului s-a obtinut pentru S0 =12,8856 mm.
Lungimea recipientului L se va calcula cu relatia urmatoare: m.
Etapa II
Determinarea grosimii peretelui recipientului
Grosimea peretelui virolei cilindrice se calculeaza cu relatia:
, in care :
Sp - reprezinta grosimea reala a peretelui din sirul de valori nominalizate de grosimea de tabla: 5,6,7,8.etc.
So - reprezinta grosimea rezultata din calculul de rezistenta;
C1- reprezinta adaos pentru coroziune;
Cr1 - reprezinta adaosul de rotunjire, pozitiv, pana la cea mai apropiata valoare de grosime de tabla din sirul de valori normalizate.
Calculul de rezistenta:
, se poate efectua pentru doua situatii:
a) pentru functionare, cand So trebuie sa reziste pana la sarirea supapei de siguranta, astfel vom avea:
P - presiunea din recipient;
V = 1 - tipul sudurii cap la cap, solicitare compresiune;
K1 = 0,8 - coeficient dependent de precizia cunosterii incarcarii exterioare;
K2 = 1 - se executa control cu raze X sau γ;
K3 = 1 - pentru solicitari statice;
= 158 - limita de curgere a materialului la temperatura de lucru;
=1,5 - coeficient de siguranta;
D=2400 mm - diametrul nominal al recipientului.
So=12,8856 mm
, unde vc - viteza de coroziune: 0,002 - 0,2 mm
t - timpul de functionare a utilajului: 12-15 ani
C1=0,24
- se adopta Sp = 14 mm.
Rezulta ca Cr1=14-13,276=0,724 mm
b) pentru proba de presiune - se efectueaza cu apa la 200C la suprapresiune de 50% iar =1,15.
Astfel S0 = 19.379 mm
Sp=S0+C1+Cr2
Sp=S0+C1=19,37+0,24=19,61
Se adopta Sp=20 mm
Cr2 =20-19,61=0,39 mm.
In calculul de proiectare se va folosi valoarea Sp = 14 mm.
Etapa III
Dimensionarea si alegerea flanselor rotunde cu gat pentru sudare in capul tevii
Pentru valorile initiale:
P=9 bar
vi=1 m/s
Qi=471 l/min
ve=2 m/s
Qe=3999 l/min, se pot calcula urmatoarele:
a) Flanse de intrare
= - 100 mm
b) Flanse de iesire
d= 508 mm deoarece Dn>1500 mm
Teava |
Flansa |
Suprafata de etansare |
Surub filet |
Masa |
||||||||||
Dn |
D |
d1 |
d2 |
ux d3 |
d4 |
b |
h |
h1 |
s |
r |
c |
e |
Kg/buc |
|
8x18 |
M16 | |||||||||||||
12x22 |
|
M20 | ||||||||||||
20x33 |
M30 |
Flanse oarbe
Pn 16 |
Dn |
di |
d2 |
nxd3 |
d4 max |
b |
C5 |
Surub filet |
Masa Kg/buc |
di |
4x18 |
M16 | |||||||
de |
8x18 |
M16 | |||||||
dv |
20x22 |
M20 |
Dimensionarea stuturilor
Pentru D =2400 mm se pot calcula astfel:
a) stut pentru intrare
b) stut pentru iesire:
c) stut pentru vizitare
Dimensionarea garniturilor
Adoptam pentru etansarea suprafetelor plane, garnituri de klingherit.
m |
δg |
|
Klingherit |
Dn |
d2 |
d1(An16) |
|
di | |||
de | |||
dv |
Etapa IV
I. Adoptarea flanselor de legatura a capacului recipientului de virola
L1- lungimea virolei dupa calcul;
δg - grosimea garniturii;
L - lungimea virolei standard;
H2 - inaltimea flansei
Dn |
Diametrul exterior flansei D |
Diametrul de asezare a gaurilor de trecere K |
Diametrul gaurii de trecere |
Suruburi |
Dext gat A A |
C2 |
C3 |
H2 |
H3 |
N1 |
N3 |
R |
|
Nr. |
Dimetru nominal |
||||||||||||
|
M32 |
II. Adoptarea flansei de legatura dintre capac si supapa de siguranta
a) pentru Dn virola = 2400 mm vom avea Dn flansa =125 mm.
Teava |
Flansa |
Sursa fata de etansare filet surub |
Masa |
|||||||||||
Dn |
D |
d1 |
d2 |
ux d3 |
d4 |
b |
h |
h1 |
s |
r |
C n15 |
e |
Kg/buc |
|
8x26 |
M24 |
b) dimensionarea stuturilor
, adoptam stut exterior;
III. Verificarea sudurilor (in conditii normale de functionare)
, unde:
V = 1 - tipul sudurii cap la cap, solicitare compresiune;
K1 = 0,8 - coeficient dependent de precizia cunosterii incarcarii exterioare;
K2 = 1 - se executa control cu raze X sau γ;
K3 = 1 - pentru solicitari statice;
b= 158 - limita de curgere a materialului la temperatura de lucru;
=1,5 - coeficient de siguranta;
a) verificarea sudurii cap la cap, la flansa de legatura dintre capac si supapa de siguranta
deci, sudura se verifica.
b) verificarea sudurii cap la cap dintre stut si flansa de intrare
deci sudura se verifica.
c) verificarea sudurii cap la cap dintre stut si flansa de iesire
deci se verifica sudura.
d) verificarea sudurii cap la cao dintre stutu si gura de vizitare
D=508, deoarece Dn=2400 ≥1500
deci sudura se verifica.
e) verificarea sudurii cap la cap virola - fund
se verifica sudura.
IV. Dimensionarea sudurilor de colt dintre stut si virola
V = 0,65 - tipul sudurii cap la cap, solicitare compresiune;
K1 = 0,8 - coeficient dependent de precizia cunosterii incarcarii exterioare;
K2 = 1 - se executa control cu raze X sau γ;
K3 = 1 - pentru solicitari statice;
b= 158 - limita de curgere a materialului la temperatura de lucru;
=1,5 - coeficient de siguranta
a) sudura de colt dintre stutul de intrare si virola
, adoptam pentru cordonul de sudura, inaltimea de 4 mm.
b) dimensionarea sudurii de colt dintre stutul de iesire si virola
, a=4 mm
c) dimensionarea sudurii de colt dintre stutul gurii de vizitare si virola
adoptam pentru cordonul de sudura, inaltimea de 4 mm.
d) dimensionarea sudurii de colt dintre stutul ce face legatura cu supapa de siguranta si virola
adoptam pentru cordonul de sudura, inaltimea de 4 mm.
Etapa V
Sistemul de sprijin a recipientului
Grec. = (Gvirola+ Gfluid+2*Gcapac)*1,1= 241085,9049 N
Gfluid= M*g = 178542 N
M= 18200
g= 9,81 m/s2
Etapa VI
Verificarea imbinarii filetate de fixare a capacului recipientului de corpul acestuia
Calculul fortei tehnologice preluate de un surub
, unde:
P - presiunea
n - numarul de suruburi
Dn - diametrul nominal al virolei
Premanent= 0,7.0,9 P
Premanent= 0,7*P= 0,7*72622,112=50863,4784
Ptotal= P+ Premanent= 123525,5904
I. Determinarea rigiditatii
Cs - rigiditatea surubului
Cp - rigiditatea pachetului de flanse
g - grosimea garniturii 2.3
= 2,84*105
II. Determinarea rigiditatii pachetului de flanse
Dc1=S+C2=24+62=86, unde:
S - reprezinta deschiderea la cheie
L - diametrul gurii de trecere a tijei surubului
, pentru klingherit.
Dc2=S+2C2+g/2=149
III . , unde:
d2 - diametrul mediu al surubului - 14,701
σt - tensiunea de tractiune din tija surubului
Pt - forta totala care solicita surubul.
Politica de confidentialitate | Termeni si conditii de utilizare |
Vizualizari: 1424
Importanta:
Termeni si conditii de utilizare | Contact
© SCRIGROUP 2024 . All rights reserved