Państwowa Wy\sza Szkoła Zawodowa w Elblągu
Projekt zbiornika
ciśnieniowego
Wykonał:
ProwadzÄ…cy:
SPIS TREÅšCI
I. CZŚĆ TEORETYCZNA ................................................................................................... 4
1. Symbolika. .............................................................................................................................. 4
2. Wstęp do projektu. .................................................................................................................. 6
3. Zało\enia projektowe ............................................................................................................. 6
II. CZŚĆ OBLICZENIOWA................................................................................................ 7
I. Klasa zbiornika ....................................................................................................................... 7
II. Wymiary zbiornika................................................................................................................. 7
1. Średnica króćców ........................................................................................................................................... 7
2. Średnica włazu ............................................................................................................................................... 7
III. Grubość ścianki płaszcza (króćca)....................................................................................... 7
1. Grubość obliczeniowa .................................................................................................................................... 7
2. Grubość ścianki wymagana ............................................................................................................................ 8
3. Grubość nominalna wyrobu hutniczego ......................................................................................................... 8
4. Rzeczywista nominalna grubość ścianki ........................................................................................................ 9
IV. Wymiary dna ......................................................................................................................... 9
1. Obliczeniowa grubość części wypukłej dna ................................................................................................... 9
2. Grubość nominalna......................................................................................................................................... 9
3. Rzeczywista najmniejsza grubość ścianki dna ............................................................................................. 10
4. Sprawdzam wymiary profilu dna ................................................................................................................. 10
V. Wymiary arkuszy blach ........................................................................................................ 10
1. Objętość części walcowej............................................................................................................................. 10
2. Długość walcowej części dna ....................................................................................................................... 11
3. Szerokość arkusza blachy dla walczaka ....................................................................................................... 11
4. Długość arkusza blachy dla walczaka .......................................................................................................... 11
5. Wycięcie arkusza blachy .............................................................................................................................. 11
VI. Maksymalna średnica otworu w części walcowej zbiornika .............................................. 11
VII. Dobieram właz .................................................................................................................. 11
VIII. Średnica otworu w płaszczu niewymagająca wzmocnienia............................................. 12
IX. Wzmocnienie ścianek elementów walcowych osłabionych otworami ................................ 13
X. Dobór parametrów króćców ................................................................................................ 13
XI. Dobór innych parametrów króćców ................................................................................... 13
2. Wymiary uszczelek ...................................................................................................................................... 14
3. Spawanie rury króćca z płaszczem ............................................................................................................... 14
XII. Obliczanie połączeń kołnierzowo śrubowych ................................................................ 14
1. Obliczanie sił naciągu śrub........................................................................................................................... 14
2. Średnica rdzenia śruby. ................................................................................................................................ 15
3. Obliczanie kołnierzy..................................................................................................................................... 16
2
XIII. Podpory (Å‚apy zbiornika). ................................................................................................ 16
XIV. Uchwyty ............................................................................................................................ 17
XV. Zawór bezpieczeństwa. ...................................................................................................... 17
XVI. Osprzęt zbiornika (p. 3.8) ................................................................................................ 18
XVII. Śruby i nakrętki w połączeniach kołnierzowych ............................................................. 19
XVIII. Wartości naprę\eń w powłoce zbiornika ....................................................................... 19
III. WYKAZ TABLIC ........................................................................................................... 20
IV. BIBLIOGRAFIA ............................................................................................................. 26
3
I. CZŚĆ TEORETYCZNA
1. Symbolika.
v [m3] pojemność zbiornika
vwalc [m3] objętość walcowej części
vdn [m3] objętość elipsoidalnej części dna
po [MPa] ciśnienie obliczeniowe
t0 [°C] temperatura otoczenia
Ä [lat] dÅ‚ugotrwaÅ‚ość zbiornika
Dw [mm] średnica wewnętrzna zbiornika
Dz [mm] średnica zewnętrzna zbiornika
Lw [mm] długość wewnętrzna zbiornika
Lwalc [mm] długość walcowej części dna
L [mm] długość arkusza blachy dla walczaka
B [mm] szerokość arkusza blachy dla walczaka
Hc [mm] długość walcowej części dna
dw [mm] średnica króćców
dotw max [mm] maksymalna średnica otworu w części walcowej zbiornika
d [mm] średnica otworu w płaszczu nie wymagająca wzmocnienia
Zrz rzeczywisty współczynnik wytrzymałościowy elementu osłabionego otworem
Š[m/s] prędkość czynnika na wlocie/wylocie
t [min] czas napełniania/opró\niania zbiornika
DWł [mm] średnica włazu
go [mm] grubość obliczeniowa ścianki płaszcza/króćca/części wypukłej dna
k [MPa] naprÄ™\enia dopuszczalne
Re(to) [MPa] najmniejsza gwarantowana granica plastyczności przy temperaturze
obliczeniowej to
X współczynnik bezpieczeństwa
Z obliczeniowy współczynnik wytrzymałościowy
g [mm] grubość wymagana
C1 - naddatek grubości ścianki równy odchyłce minusowej dla grubości wyrobu
hutniczego wg norm
4
C2 naddatek grubości ścianki na ścienienie się pod wpływem działań mechanicznych
i chemicznych
C3 naddatek grubości ze względu na występowanie w niej dodatkowych naprę\eń,
nie zale\nych od ciśnienia
gn [mm] grubość nominalna wyrobu hutniczego
grz [mm] rzeczywista najmniejsza grubość ścianki
yw współczynnik wytrzymałościowy
PZ właz z kołnierzem płaskim z przylgą zgrubną
Swzm [mm2] pole powierzchni przekroju materiału wzmacniającego
Sstr [mm2] pole powierzchni materiału straconego
dkrw [mm] średnica wewnętrzna włazu
dkr [mm] średnica rury dla króćca
gkr [mm] grubość ścianki rury króćca
lkr [mm] długość króćca
Fr [N] wartość siły ruchowego naciągu śrub
P [N] napór czynnika roboczego na połączenie kołnierzowe
Du [mm] średnia średnica uszczelki
F [N] siła nacisku na uszczelkę
ucz [mm] czynna szerokość uszczelki
u [mm]- rzeczywista szerokość uszczelki
Ãr [MPa] naprÄ™\enia Å›ciskajÄ…ce w uszczelce wywoÅ‚ane siÅ‚Ä… Fr
b współczynnik zabezpieczający
Fm [N] wartość siły monta\owego naciągu śrub
Ãm [MPa] naprÄ™\enia Å›ciskajÄ…ce w uszczelce wywoÅ‚ane siÅ‚Ä… Fm
n liczba śrub w połączeniu
Mzm [Nmm] wypadkowy moment sił zewnętrznych działających na kołnierz przy
monta\owym naciągu śrub
Mzr [Nmm] wypadkowy moment sił zewnętrznych działających na kołnierz przy
ruchowym naciągu śrub
W [mm3] wskaznik wytrzymałościowy szyjki kołnierza
Q dopuszczalne obciÄ…\enie na uchwyt
Go masa nie napełnionego zbiornika z osprzętem
Wwl [kg/godz] przepustowość na wlocie
Á [kg/m3] gÄ™stość czynnika
W [kg/godz] przepustowość zaworów bezpieczeństwa
5
2. Wstęp do projektu.
Przedmiotem projektu jest zbiornik ciśnieniowy na gaz. Czynnikiem, który będzie
przechowywany w zbiorniku będzie ARGON pod ciśnieniem po = 0,35 MPa. W projekcie
wykorzystano ksiÄ…\kÄ™ Leonida Kurmaza Podstawy konstrukcji maszyn. Projektowanie ,
w której przedstawiono tok obliczeń dla zbiorników ciśnieniowych, na podstawie którego
wykonano projekt.
Zało\eniem jest, \e zbiornik będzie w poło\eniu poziomym w pomieszczeniu. W projekcie
przyjÄ™to temperaturÄ™ krytycznÄ… w otoczeniu zbiornika 50°C. Otoczenie nie jest zbyt
agresywne dla zaprojektowanego urządzenia, poniewa\ nie działają na nie niekorzystne
warunki atmosferyczne, środowisko kwaśne itp. Za okres eksploatacji zbiornika przyjęto 30
lat. Oznaczenia tablic w obliczeniach pochodzÄ… z ksiÄ…\ki L. Kurmaza.
3. Zało\enia projektowe
Kształt części zasadniczej: walcowy
Kształt dennicy: elipsoidalny
Kształt pokrywy: elipsoidalny
Ilość otworów: 5
Poło\enie zbiornika: poziome
Rodzaj i sposób podparcia: na łapach wspornikowych
Substancja przechowywana: argon
Ciśnienie, pod którym będzie przechowywany gaz: po = 0,35 MPa
Temperatura otoczenia: t0 = 50°C
Średnica wewnętrzna: 1200 mm
Stosunek L/D: 2
Długość: 2400 mm
Klasa zbiornika: A
Materiał: stal St3S
Technika wytwarzania: spawanie.
6
II. CZŚĆ OBLICZENIOWA
DANE OBLICZENIA WYNIK
t0 = 50°C Klasa
I. Klasa zbiornika
po = 0,35 MPa zbiornika - A
OdczytujÄ™ z tab. 3.3.2 dla
- 40°C d" t0 d" 200°C
oraz
0,07MPa d" po d" 2,0MPa
- klasa A
Dw = 1200mm
dw = 18mm
II. Wymiary zbiornika
Lw = 2400mm
1. Średnica króćców
Å = 10m/s (dla
4Å" v 4Å" 2,5
powietrza)
dw = Å"103 = Å"103 = 0,00035 Å"103
Ä„ Å"Ń Å"60Å"t Ä„ Å"10 Å"60Å"15
t = 15min
dw = 18mm
v = 2,5m3
2. Średnica włazu
Dwl = 600mm
Dwl = 0,50Å" Dw - dla 800mm d" Dw d" 1500mm
Dwl = 600mm
Dla stali St3S:
III. Grubość ścianki płaszcza (króćca)
Rmmin=380-470
1. Grubość obliczeniowa
MPa
a) dla płaszcza
Remin=240MPa
PrzyjmujÄ™ stal St3S (Maszynoznawstwo chemiczne, W. M.
A5min=25%
Lewandowski tab. 11 s.63)
X=1,65
po Å" Dw
po = 0,35 MPa
go =
Z
2,3Å" k Å" - po
t0 = 50°C
Ä…
Dw = 1200mm
Re(t )
0
k =
X
Re(t ) = f (Re,t0 ) = A Å" Re
0
t0 t0 2
A = 1,019 - 0,09 Å" - 0,018 Å"ëÅ‚ öÅ‚
ìÅ‚ ÷Å‚
100
íÅ‚100 Å‚Å‚
2
50 50
ëÅ‚ öÅ‚
A = 1,019 - 0,09 Å" - 0,018 Å" = 1,019 - 0,045 - 0,0045
ìÅ‚ ÷Å‚
100
íÅ‚100 Å‚Å‚
7
A = 0,9695
Re(t ) = 0,9695 Å" 240 = 232,68MPa
0
232,68
k = = 141,018MPa
1,65
a)
PrzyjmujÄ™ Zdop = 0,8 oraz Ä… = 1 dla ²<=1,4
go = 1,62mm
Dz
² = z tab. 3.3.7
Dw
0,35 Å"1200 420
go = = = 1,62mm
0,8
259,12
b)
2,3Å"141,018 Å" - 0,35
1
go = 0,81mm
b) dla króćca
po Å" Dwl 0,35 Å" 600 210
go = = =
Z 0,8
259,12
2,3Å" k Å" - po 2,3Å"141,018 Å" - 0,35
Ä… 1
go = 0,81mm
a)
2. Grubość ścianki wymagana
go = 1,62mm
g = go + C2 + C3
C2 = s Å"Ä = 0,1mm Å" 30 = 3mm
a)
a) dla płaszcza
g = 4,62mm
b)
g = 1,62 + 3 + 0 = 4,62mm
b)
go = 0,81mm
b) dla króćca
g = 3,81mm
g = 0,81+ 3 + 0 = 3,81mm
a)
3. Grubość nominalna wyrobu hutniczego
g = 4,62mm
gn e" g + C1
b)
C1 = 0,4 mm z tab. 3.3.8
a)
g = 3,81mm
a) dla płaszcza
gn = 5,02mm
gn e" 4,62 + 0,4 = 5,02mm
b)
b) dla króćca
gn = 4,21mm
gn e" 3,81+ 0,4 = 4,21mm
8
C1 = 0,4 mm
4. Rzeczywista nominalna grubość ścianki
a) a)
grz = gn - C1
gn = 5,02mm grz = 4,62mm
a) dla płaszcza
grz = 5,02 - 0,4 = 4,62mm przyjmujÄ™ 5 mm
b)
b) dla króćca
b)
gn = 4,21mm
grz = 4,21- 0,4 = 3,81mm
grz = 3,81mm
d = 18mm
IV. Wymiary dna
X = 1,40
Z tab. 3.3.5:
Dz=1209,24mm
Hw = 300 mm
po = 0,35 MPa
Vdn = 0,226 m3
Re(to)=232,68M
Hc = 40 mm długość walcowej części dna
Pa
Masa dna 55 kg.
1. Obliczeniowa grubość części wypukłej dna
DZ Å" po Å" yw
go =
4 Å" k
H
z
Współczynnik wytrzymaÅ‚oÅ›ciowy yw = f ( ;É)
Dz
H e" 0,18 Å" Dz = 0,18 Å"1209,24 = 217,6mm
z
d 18
go = 2,145mm
É = = = 0,24
Dz Å" grz 1209,24 Å" 4,62
Z tab. 3.3.9 yw = 3,37
Re(t ) 232,68
0
k = = = 166,2MPa
X 1,40
1209,24 Å" 0,35 Å" 3,37 1426,29
go = = = 2,145mm
4 Å"166,2 664,8
go = 2,145mm
2. Grubość nominalna
C1 = 0,4 mm
gn e" go + C1 + C2 + C3
gn = 5,545mm
C2 = 3 mm
gn e" 2,145 + 0,4 + 3 + 0 = 5,545 e" gn (grubość nominalna
płaszcza)
9
gn = 5,545mm
3. Rzeczywista najmniejsza grubość ścianki dna
grz = 5,145mm
C1 = 0,4 mm
grz = gn - C1 = 5,545 - 0,4 = 5,145mm przyjmujÄ™ 5,1 mm
Hz = 217,6 mm
4. Sprawdzam wymiary profilu dna
grz = 5,145mm
H e" 0,18 Å" Dz = 0,18 Å"1209,24 = 217,6mm
z
Dz=1209,24mm
Rw d" Dz
rw e" 0,1 Dz = 0,1 · 1209,24 = 120,9 mm
2
Dz
ëÅ‚ - 2grz
öÅ‚
2
+ (H - grz ) Å"
ìÅ‚ ÷Å‚
z
2
íÅ‚ Å‚Å‚
rw =
Dz - 2grz
2
îÅ‚ Å‚Å‚
Dz
ëÅ‚ - 2grz Dz - 2grz
öÅ‚
2
ïÅ‚ śł
+ (H - grz ) - + (H - grz )
ìÅ‚ ÷Å‚
z z
2 2
ïÅ‚ śł
íÅ‚ Å‚Å‚
ðÅ‚ ûÅ‚
2
1209,24- 2Å"5,145
ëÅ‚ öÅ‚ 2
+(217,6 -5,145) Å"
ìÅ‚ ÷Å‚
2
íÅ‚ Å‚Å‚
rw =
1209,24- 2Å"5,145
2
îÅ‚ Å‚Å‚
1209,24- 2Å"5,145 1209,24- 2Å"5,145
ëÅ‚ öÅ‚ 2
ïÅ‚ śł
+(217,6 - 5,145) - +(217,6 -5,145)
ìÅ‚ ÷Å‚
2 2
ïÅ‚ íÅ‚ Å‚Å‚ śł
ðÅ‚ ûÅ‚
rw = 130,82
rw = 130,82 mm > 0,1 Dz warunek spełniony mm e" 0,1 Dz
2
warunek
Dz
ëÅ‚ - 2grz Dz - grz
öÅ‚
2
+ (H - grz ) - Å" rw
ìÅ‚ ÷Å‚
z
2 2 spełniony
íÅ‚ Å‚Å‚
Rw =
H - grz
z
2
1209,24 - 2 Å" 5,145 1209,24 - 5,145
ëÅ‚ öÅ‚ 2
+ (217,6 - 5,145) - Å"130,82
ìÅ‚ ÷Å‚
2 2
íÅ‚ Å‚Å‚
Rw = 1185,98
Rw =
217,6 - 5,145
mm d" Dz
Rw = 1185,98 mm < Dz warunek spełniony
warunek
spełniony
V = 2,5 m3
V. Wymiary arkuszy blach
Z tab. 3.3.5 objętość elipsoidalnej części dna wynosi:
Vdn = 0,226 m3
Vwalc = 2,048
1. Objętość części walcowej
m3
Vwalc = V 2 Vdn = 2,5 2 · 0,226 = 2,048 m3
10
Vwalc = 2,048 m3
2. Długość walcowej części dna
Dw = 1200 mm
4 Å"Vwalc Å"109 4 Å" 2,048 Å"109 8,192 Å"109
Lwalc = = = =1811,748mm
Lwalc =1811,748mm
(Ä„ Å"12002) 4521600
(Ä„ Å" Dw 2)
Lwalc =1811,748mm
Lwalc =1811,748mm
3. Szerokość arkusza blachy dla walczaka
B=1731,8 mm
Hc = 40 mm
B = Lwalc - 2Å" H = 1811,748-80 = 1731,748mm
C
Dz=1209,24mm
4. Długość arkusza blachy dla walczaka
L = 3781,5mm
Dw = 1200 mm
L = 0,5Å"Ä„ Å"(Dx + Dw )-1 = 0,5Å"Ä„ Å"(1209,24 +1200)-1 = 3781,5mm
L = 3781,5mm
5. Wycięcie arkusza blachy
B1 = 865,9mm
Wg tab. 3.3.11 arkusza o wymiarach L x B nie mo\na wyciąć
B2=865,9 mm
z jednego kawałka, przyjmuję więc 2 kawałki o wymiarach:
L=3781,5 mm
B1 = 865,9 mm L = 3781,5 mm
B2 = 865,9 mm
Dz=1209,24mm
VI. Maksymalna średnica otworu w części walcowej
zbiornika
dotw = 604,62mm
dotw = 0,5Dz = 0,5Å"1209,24 = 604,62mm max
max
dotw = 604,62mm
max
VII. Dobieram właz
Wg BN 83/2211-24.01
WÅ‚az - PZ
Typ włazu PZ właz z kołnierzem płaskim z przylgą zgrubną.
Wymiary włazu rodzaju PZ z tab. 18.3.1 (Projektowanie
węzłów i części maszyn rozdział 18 zbiorniki ciśnieniowe L.
O. Kurmaz):
Dnom = 600 mm
pom = 1,0 MPa
Åšruba M20 x 95, liczba 20
Uszczelka:
d = 600 mm
D = 668 mm
11
Wymiary króćców włazu PZ:
Rura:
dz = 612 mm
g = 6 mm
l = 300 mm
Kołnierz:
Dz = 730 mm
g1 = 40 mm
D0 = 690 mm
d0 = 22 mm
D1 = 660 mm
D2 = 620 mm
D3 = 647 mm
D4 = 617 mm
D7 = 648 mm
Wymiary pokrywy włazu PZ:
Dz = 730 mm
g1 = 30 mm
g2 = 34 mm
D0 = 690 mm
d0 = 22 mm
D1 = 660 mm
D5 = 645 mm
D6 = 619 mm
Dw = 1200 mm
VIII. Średnica otworu w płaszczu niewymagająca
Dz=1209,24mm
wzmocnienia
grz = 5,145mm
3
d = 8,1Å" Dw(grz - C2 )Å"(1- Zrz )
C2 = 3 mm
po Å"(Dw + grz + C2 ) 0,35 Å"(1200 + 5,145 + 3) 422,85
Zrz = = =
po = 0,35 MPa
2,3Å" k Å"(grz - C2 ) 2,3Å"141,018 Å"(5,145 - 3)
695,71
k = 141,018MPa Ä… 1
Zrz = 0,607
d = 81,31mm
Ä… = 1
3
d = 8,1Å" 1200(5,145 - 3)Å"(1- 0,607) = 8,1Å"10,038 = 81,31mm
lub
d = 0,35 Dz = 0,35 · 1209,24 = 423,23 mm
12
lub
d = 200 mm
Przyjmuję najni\szą z mo\liwych średnic.
dwkr=600mm
IX. Wzmocnienie ścianek elementów walcowych
gkr=3,81mm
osłabionych otworami
gwz=1· gkr
Swzm e" Sstr
' "
C2 = 3mm
Swzm = 2 Å"(S1 + S2 + S3 + S4 + S5 + Ssp + Ssp)
kr
Sstr = (dw + 2 Å"C2)Å" go
kr kr
S1 = (0,5dw - g -1)Å"(g - go - C2 ) = 0
kr kr
S2 = (g - go - C2)Å"(h + g - go - C2 ) = 0
S3 = 1127mm2
kr kr
S3 = (0,5dw - g -1)gwz = (0,5 Å" 600 - 3,81-1)Å" 3,81 = 1127mm2
S3 = 1127mm2
kr kr
S4 = (g - go - C2)Å"(gwz + C2 ) = 0
S5 = 11,43mm2
kr
S5 = g Å" C2 = 3,81Å" 3 = 11,43mm2
S5 = 11,43mm2
2
' " kr
Ssp + Ssp = (g ) = 14,52mm2
Swzm = 2305,9mm2
Swzm = 2 Å"(1127 +11,43 +14,52) = 2305,9mm2
Sstr = 490,86mm2
Sstr = (600 + 6)Å" 0,81 = 490,86mm2
Swzm e" Sstr
Swzm e" Sstr warunek spełniony
warunek
spełniony
X. Dobór parametrów króćców
dkr = 21,3 mm
Wymiary z tab. 3.3.12:
gkr = 4 mm
Średnica rury dla króćca dkr = 21,3 mm
lkr = 140 mm
Grubość ścianki króćca gkr = 4 mm
Długość króćca lkr = 140 mm
XI. Dobór innych parametrów króćców
1. Rodzaj kołnierza
Przyjmuję kołnierz okrągły płaski (kryzowy) (PN 87/H
74731).
13
Z tab. 3.5.2:
Åšrednica nominalna 15 mm
Rura: dz = 21,3 mm
Kołnierz:
Dz = 80 mm
Dw = 22,5 mm
g1 = 10 mm
Do = 55 mm
do = 11 mm
D1 = 40 mm
f = 2mm
Åšruby 4 sztuki gwint M10
2. Wymiary uszczelek
Z tab. 3.3.13 dla średnicy nominalnej kołnierza DN = 15 mm
oraz dla ciśnienia nominalnego pnom = 0,63 MPa:
d = 22 mm
D = 44 mm
S = 2 mm
3. Spawanie rury króćca z płaszczem
Z tab. 3.3.15:
Przyspawanie rury do kołnierza płaskiego wg PN 69/M
69019
2 g = 8 mm d" g1
dla g1 e" 2 g => h = g = 4 mm
po = 0,35 MPa
XII. Obliczanie połączeń kołnierzowo śrubowych
1. Obliczanie sił naciągu śrub.
Wartość siły ruchowego naciągu śrub Fr [N].
Fr = P + b Å" F [N]
Ä„ Å" Du 2 Å" po
P = - napór czynnika roboczego na połączenie
4
kołnierzowe
Du = 0,5 (D + d) średnia średnica uszczelki
Du = 0,5 (44 + 22) = 33 mm
14
F = Ä„ Å" Du Å" ucz Å"à - siÅ‚a nacisku na uszczelkÄ™
r
ucz = u = 11 mm dla u d" 12 mm
u = 0,5 (D - d)
Ãr = 5,0 po = 1, 75 MPa z tab. 3.3.19
b dla temperatury 50 °C z interpolacji - 1,225 z tab. 3.3.18
F = Ä„ Å" 33Å"11Å"1,75 = 1994,7 N
Ä„ Å" 332 Å" 0,35 1196,81
P = = = 299,2 N
4 4
Fr = 2742,7 N
Fr = 299,2 +1,225Å"1994,7 = 2742,7 N
Wartość siły monta\owego naciągu śrub Fm [N].
Fm = Ä„ Å" Du Å" ucz Å"Ã
m
1
Ãm naprÄ™\enia Å›ciskajÄ…ce w uszczelce z tab. 3.3.19 - 21MPa
Fm = Ä„ Å" 33Å"11Å" 21 = 23936,2 N
1
Fm = C Å" Fr
2
C współczynnik uwzględniający naciąg monta\owy śrub na
uszczelkÄ™ = 1,2 dla Du d" 500 mm
Fm = 1,2 Å" 2742,7 = 3291,24 N
2
Przyjmuję siłę Fm = 23936,2 N
1
Fm = 23936,2 N
1
Fm = 23936,2 N
1
2. Średnica rdzenia śruby.
Fr = 2742,7 N
Fm
dÅ›m = 1,13Å"
n = 4
(È Å" n Å" k1)
X1 = 1,1
Fr
dÅ›r = 1,13Å"
X2 = 1,5
(È Å" n Å" k2 )
Dla zgrubnego ( C ) wykonania Å›rub i nakrÄ™tek È = 0,50
Re 235
k1 = = = 213,6 MPa
X1 1,1
Re(to) 232,68
k2 = = = 155,12 MPa
X 1,5
2
23936,2
dÅ›m = 1,13Å" = 1,13 56 = 8,45 mm
(0,5 Å" 4 Å" 213,6)
15
d3 e" 8,45 mm
2742,7
dÅ›r = 1,13Å" = 1,13 8,84 = 3,36 mm
(0,5 Å" 4 Å"155,12)
Wewnętrzna średnica gwintu metrycznego d3 e" 8,45 mm
Dz = 80 mm
3. Obliczanie kołnierzy.
g1 = 10 mm
Kołnierz kryzowy.
Do = 55 mm
Wartość naprę\eń zastępczych w kryzie.
do = 11 mm
Dla monta\owego naciągu śrub à d" kg , MPa
km
Dw = 22,5 mm
Dla ruchowego naciągu śrub à d" kg , MPa
kr
g = 4 mm
2 Å" Fm(D0 - Dw - 2 Å" g) 2 Å" 23936,2(55 - 22,5 - 8)
à = =
km
Ä„(80 - 22)100
Ä„(Dz - 2 Å" d0 )Å" g12
Fm = 23936,2 N
1
Fr = 2742,7 N
à = 64,4MPa à d" kg
km km
2 Å" Fr (D0 - Dw - 2 Å" g) 2 Å" 2742,7(55 - 22,5 - 8)
à = =
kr
Ä„(80 - 22)100
Ä„(Dz - 2 Å" d0 )Å" g12
à d" kg
à = 7,38 MPa
kr
kr
Re 240
kg = = = 80 MPa
3 3
Warunek został spełniony.
Podpory
XIII. Podpory (Å‚apy zbiornika).
odmiany A
Na podstawie punktu 3.6.1 wg BN 64/2212-04
Podpory zbiornika poziomego, odmiana A.
Dw = 1200 mm
a = 1080 mm
b = 200 mm
m = 1050 mm
n = 360 mm
h = 440 mm
h1 = 120 mm
śebro nie występuje
g = 8 mm
e1 = 950 mm
e2 = 140 mm
d0 = 18 mm
16
XIV. Uchwyty
Obliczenie ciÄ™\aru zbiornika:
G = Go + Gczynnika[kg]
Go = 1,15 Å" (Gplaszcza + 2Gdna )[kg]
G = 243,6 kg
Go = 1,15 Å" (70 + 2 Å" 69) = 1,15 Å" 208 = 239,2 kg
Gęstość argonu na m3 wynosi 1,784 kg.
G = 239,2 + 2,5 Å"1,784 = 239,2 + 4,46 = 243,6 kg
Q = G · g = 243,6 · 9,81 = 2389,7 N = 2,3897 kN
Uchwyt
Na podstawie punktu 3.7 wg PN M 71071:1995
odmiany A
PrzyjmujÄ™ uchwyt odmiany A zaokrÄ…glony (2 sztuki)
Z tab. 3.7.1 dobieram wymiary uchwytów:
Wielkość uchwytu 0
b = 80 mm
d = 25 mm
h = 40 mm
s = 6 mm
t = 20 mm
s1min = 4 mm
amin = 3 mm
Dla 2 uchwytów z tab. 3.7.2 dobieram obcią\enie
dopuszczalne:
² = 30 - 45° => dopuszczalne obciÄ…\enie 7,0 kN.
Å = 10m/s
XV. Zawór bezpieczeństwa.
dkr = 21,3 mm
Przepustowość na wlocie do zbiornika.
2
kr
3,6 Å"10-3 Å" Á Å"Ń Å"Ä„ Å"(d ) kg
Wwl = [ ]
4 godz
Á gÄ™stość czynnika 1,03 kg/m3
Šprędkość czynnika na wlocie 10 m/s
2
3,6 Å"10-3 Å"1,03Å"10 Å"Ä„ Å"(21,3) kg
kg
Wwl = = 132,06
Wwl = 132,06
4 godz godz
kg
Wwl = 132,06
godz
Przepustowość zaworów bezpieczeństwa
17
10 Å"(p1 +1)
W = 1,59 Å"Ä… Å"È Å" F Å"
max
V1
ą dla zaworów rodzaju Si570l = 0,50
Èmax = 0,484 (dla powietrza)
Ä„ Å" d0 2
F = => d0 z p.3.8.2
4
Ä„ Å"162
F = = 201mm2
4
p1 = 1,1 p0 = 0,385 MPa
V1 = 0,97 m3/kg
Á1 = Á = 1,03 kg/m3
kg
W = 292,35
10 Å"(0,385 +1) kg
godz
W = 1,59 Å" 0,50 Å" 0,484 Å" 201Å" = 292,35
0,97 godz
Z tab. 3.8.2.1 dobieram wymiary zaworu bezpieczeństwa
Si570l:
d0 = 16 mm
d1 x d2 = 20 x 32 mm
D1 = 105 mm
Zawór
D2 = 140 mm
bezpieczeństw
S1 = 85 mm
a Si570l 20 x
S2 = 95 mm
32/ 0,385
H = 345 mm
XVI. Osprzęt zbiornika (p. 3.8)
1. Ciśnieniomierz rodzaju M (manometr) o wymiarze D =
100 mm, odmiany R (z króćcem promieniowym), o
klasie dokładności dla manometrów 4, o zakresie
wskazań 0 - 1,6 MPa.
Ciśnieniomierz M 100 R 4/0 1,6 PN 88/M 42304
2. Uszczelka rodzaju P (płaska) dla największego
ciśnienia roboczego 1,6 MPa i o średnicy D = 17 mm.
Uszczelka płaska P 1,6 17 PN 74/M 42302
3. Aącznik gwintowany typu A, wielkości 3 (M20 x 1,5).
AÄ…cznik A/3 PN 82/M 42306
4. Rurka syfonowa typu UB, odmiany 2, o średnicy
18
zewnętrznej 20 mm, grubości ścianki 4 mm, ze stali
R35.
Rurka syfonowa UB 2 20 x 4 R35 PN 83/M 42308
XVII. Śruby i nakrętki w połączeniach kołnierzowych
Śruby w połączeniach kołnierzowych:
wg PN 85/M-82101 (PN 85/M-82105).
Nakrętki w połączeniach kołnierzowych:
wg PN 86/M - 82144
kr = 141,018
XVIII. Wartości naprę\eń w powłoce zbiornika
MPa
NaprÄ™\enia promieniowe:
D =1209,24 mm
P
à = d" kr , gdzie:
r
p = 0,35 MPa
F
g = 5 mm
P = p Å" D Å" L
F = 2 Å" g Å" L
p Å" D 0,35 Å"1209,24
à = = = 42,32 d" kr
r
Ãr < kr
2 Å" g 10
NaprÄ™\enia promieniowe sÄ… mniejsze ni\ naprÄ™\enia
dopuszczalne 42,32 MPa << 141,018 MPa.
NaprÄ™\enia osiowe:
P
à = d" kr , gdzie:
l
F
Ä„ Å" D2
P = p Å"
4
F = Ä„ Å" D Å" g
p Å" D 0,35 Å"1209,24
à = = = 21,16MPa d" kr
l
Ãl < kr
4 Å" g 4 Å" 5
NaprÄ™\enia osiowe sÄ… mniejsze ni\ naprÄ™\enia dopuszczalne
21,16 MPa << 141,018 MPa.
19
III. WYKAZ TABLIC
20
21
22
23
24
25
IV. BIBLIOGRAFIA
1. L. Kurmaz Projektowanie części maszyn .
2. L. O. Kurmaz Projektowanie węzłów i części maszyn .
3. M. Lewandowska Maszynoznawstwo chemiczne .
4. T. Wilczewski Pomoce projektowe z podstaw maszynoznawstwa chemicznego .
5. M. E. i T. Niezgodzińscy Wzory, wykresy i tablice wytrzymałościowe .
6. UrzÄ…d Dozoru Technicznego przepisy dozoru technicznego.
26
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
Zbiornik ciśnieniowyZasadnicze wymagania dla prostych zbiorników ciśnieniowych 03 98 898Dyrektywa Rady Proste Zbiorniki Cisnieniowe 25 06 1987rWymagania zasadnicze oraz zasady i procedury oceny zgodności prostych zbiorników ciśnieniowychDyrektywa 1990 488 EWG Zbiorniki ciśnienioweProjekt konstrukcyjny zbiornikaReaktor zbiornikowy z mieszadłem ewolucja struktur projektowania technicznegoProjekt pracy aparat ortodontyczny ruchomywięcej podobnych podstron