Расчет и подбор фланцевых соединений и элементов аппаратов под давлением
- Добавлен: 26.04.2026
- Размер: 665 KB
- Закачек: 0
Описание
Состав проекта
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- Компас или КОМПАС-3D Viewer
- Microsoft Word
Дополнительная информация
7 Контрольно.doc
Для кращого нагляду за апаратом необхідно застосовувати манометри та
Кожну посудину і самостійну порожнину з різним тиском треба опоряджувати
манометрами прямої дії. Манометр може бути встановлений на штуцері посудини
або трубопроводі запірної арматури.
Манометри повинні мати клас точності не нижче:
* 25 - при робочому тиску посудини до 25 МПа (25кгссм');
* 15 - при робочому тиску посудини понад 25 МПа (25кгссм");
Манометр треба вибрати з такою шкалою щоб межа вимірювання
робочого тиску знаходилась у другій третині шкали. На шкалі манометра
власником посудини має бути нанесена червона риска яка вказувала б на
робочий тиск посудини. Замість червоної риски дозволяється прикріплювати до
корпуса манометра металеву пластинку пофарбовану в червоний колір і щільно
прилягаючу до скла манометра.
Манометр повинен бути встановлений так щоб його покази можна було чітко
бачити обслуговуючому персоналу. Номінальний діаметр корпуса манометрів що
встановлюються на висоті до 2 м від рівня площадки спостереження за ним
повинен бути не менше 100мм а на висоті від 2 до Зм не менше 160мм.
Встановлювати манометри на висоті понад Зм від рівня площадки
обслуговування забороняється. Між манометром і посудиною має бути
встановлений триходовий кран або інший аналогічний пристрій що дозволяє
проводити періодичну перевірку манометрів за допомогою контрольного.
У необхідних випадках манометр залежно від умов роботи і властивостей
соредовища що міститься в посудині потрібно спорядити сифонною трубкою чи
масляним буфером або іншими пристроями що захищають його від
безпосередньої дії середовища і температури та забезпечують надійну роботу.
Посудини що працюють при змінюваній температурі стінок мають бути
забезпечення приладами для контролю швидкості та рівномірності прогрівання
по довжині висоті посудини і реперами для контролю теплових переміщень.
Необхідність оснащення посудин вказаними приладами і реперами і допустима
швидкість нагрівання та охолодження посудин визначаються розробником
проекту і повинні бути зазначені в паспорті або інструкції з монтажу та
Коэффициент теплоотдачи лучеиспусканием в значительной степени зависит от содержания С--126ba5998f.doc
содержания СО2 и Н2О в газах и абсолютной температуры газа в четвертой
степени. Значения этих коэффициентов можно подсчитать по приведенным ниже
формулам (3-18) и (3-19).
Пример 1-2. Произвести тепловой и конструктивный расчеты основных
деталей секционного водоводяного подогревателя теплосети Мосэнерго (рис. 1-
) при следующих условиях:
схема движения теплоносителей — противоток;
производительность аппарата Q= 175 ■ 106 Джс (Вт) = 15 Гкалч;
температура греющей воды '1=130°С и ^''i = 100 °С:
температуры нагреваемой воды t'2=62°C и Г'2 = 92°С;
поверхность нагрева выполнена из латунных трубок диаметром dBBldB= 1416
теплопроводность материала трубок Я='1049 Вт(м-°С);
толщина накипи 6н = 02 мм;
теплопроводность накипи Ан = 349 Вт(м-°С);
коэффициент учитывающий потери тепла в окружающую среду т) = 097.
Решение. Определяем средний объемный расход греющей воды при tCpi = =
0-103 (130 —100)-948-097
Средний объемный расход нагреваемой воды при te2 = 77 *С
la = c(t"2—t'2)p" °~ 419-Ю3 (92—62)-972 °'0143 М'С
где р'=948 кгм3 и р"=972 кгм3 — плотности воды при соответствующих
температурах; с — теплоемкость воды.
Средний температурный напор в аппарате ACp=Ai = A2 =
0—92=100—62=38°С поскольку в данном случае водяные эквиваленты
теплоносителей почти одинаковы.
Для определения количества трубок в одной секции задаемся скоростью
движения воды в трубках 0)1=15 мс и определяем площадь поперечного
сечения трубок в секции
По табл. 1-3 находим ближайшее конструктивное число трубок равное 62
(при расположении трубок по концентрическим окружностям). Такому количеству
трубок соответствует диаметр аппарата >' = 8s. Принимая шаг по радиусу
s=l4dH т. е. s= = 14-0016=00224 м и кольцевой зазор й=0008 м
определяем внутренний диаметр корпуса:
D=D'+d+2k=8 0022+0016+2 0008=0208 м.
Находим скорость движения воды в межтрубном пространстве. Площадь
поперечного сечения корпуса
Площадь занятая трубками
Площадь межтрубного пространства
Л = ^1—f=0034—00125=00215 м2. Скорость воды в межтрубном
опора.frw
Fragment 56+56.frw
Для вычисления коэффициента теплоотдачи от охлаждаемой воды ai находим критерий Рейнольдса.doc
находим критерий Рейнольдса
что соответствует установившемуся турбулентному режиму; поэтому
следует пользоваться формулой (1-13) имея в виду что действительная
w'i =>и> ~ff= !>5 -Q2 = 1.55 мс.
Для воды можно применить упрощенную формулу (1-14)
Из табл. 1-4 при температуре tcpi =il-15 °C находим величину
Л = 3 400. Таким образом
55°8 а = 3 400- Q qU02
000 Вт(м2-°С) [8 600 ккал(м2-ч-°С)].
Коэффициент теплоотдачи а2 со стороны нагреваемой воды находим
аналогичным путем. Определяем режим движения воды в межтрубном пространстве
82-10-° =40 000 > 10 000 02082 — 62-00162
Следовательно применима та же формула (1-14). Коэффициент Л = 2 950
находим по табл. 1-4 при ^ср2=77°С. Значит
Вт(м2-°С) [4 000 ккал(м2-ч-
Коэффициент теплопередачи вычисляем по формуле (1-10) для плоской стенки
= 2 700 Вт(м2-°С) [2 330 ккал(м2-ч-°С)]. Поверхность нагрева
гоерл ~~ 314-0015-62
Выполняем подогреватель из двух секций.
Активная длина трубок в каждой секции равна =L2=582 = 29 м или
округляя = 3 м. Таким образом каждая секция будет состоять из 62 трубок
длиной 3 м. Диаметры всех штуцеров аппарата должны быть одинаковыми так
Приняв скорость воды в штуцере равной 15 мс получим:
Принимаем dmT = 125 мм.
Следует заметить что по расчетным данным можно было выбрать типовой
водо-водяной подогреватель типа МВН и затем выполнить проверочный расчет.
Раздел первый ТЕПЛООБМЕННЫЕ АППАРАТЫ И УСТАНОВКИ.doc
РЕКУПЕРАТИВНЫЕ ТЕПЛООБМЕННЫЕ АППАРАТЫ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ
-1. КЛАССИФИКАЦИЯ ТЕПЛООБМЕННЫХ АППАРАТОВ. ТЕПЛОНОСИТЕЛИ
Теплообменными аппаратами (теплообменниками) принято называть
устройства предназначенные для передачи тепла от одних тел к другим. В
теплообменных аппаратах могут происходить различные тепловые процессы:
изменение температуры испарение кипение конденсация расплавление
затвердевание и наконец более сложные комбинированные процессы.
Количество тел участвующих в этих процессах может быть больше двух а
именно: тепло может передаваться от одного тела к нескольким другим телам
или наоборот от нескольких тел к одному. Эти тела отдающие или
воспринимающие тепло принято называть теплоносителями.
Классфикация теплообменных аппаратов. Теплообменные аппараты имеют
большое распространение во всех отраслях промышленности и широко
применяются в теплосиловых установках В зависимости от назначения
теплообменные аппараты называются подогревателями конденсаторами
испарителями паропреобразователями и т. д.
По принципу действия теплообменные аппараты делятся на поверхностные и
В поверхностных аппаратах теплоносители разделены твердыми
теплопроводными стенками через которые происходит теплообмен между
теплоносителями. Та часть поверхности стенок через которую передается
тепло называется поверхностью нагрев а.
В свою очередь поверхностные теплообменные аппараты делятся на
рекуперативные и регенеративные.
Если теплообмен между теплоносителями происходит через разделительные
стенки то теплообменник называют рекуперативным. В аппаратах этого типа в
каждой точке разделительной стенки тепловой поток сохраняет постоянное
Если же два или больше теплоносителей попеременно соприкасаются с одной
и той же поверхностью нагрева то теплообменный аппарат называют
регенеративным. В период соприкосновения с одним из теплоносителей стенки
аппарата получают тепло и аккумулируют его; в следующий период
соприкосновения другого теплоносителя с той же поверхностью стенок
аккумулированное тепло передается теплоносителю. Направление теплового
потока во втором периоде изменяется на противоположное. 10
ч.doc
Л 33 Теплообменные сушильные и холодильные установки. Учебник для
студентов технических вузов. Изд. 2-е перераб. М. «Энергия»
Книга состоит из двух разделов. В первом рассмотрены процессы
тепло- и массообмена в различных промышленных теплообменных
аппаратах выпарных ректификационных и сушильных установках.
Приведены основные типы конструкции и схемы этих устройств и даны
некоторые методы и примеры их теплового гидравлического и
механического расчетов. Рассмотрено вспомогательное оборудование —
конденсатоогводчики и конденсационные устройства и коэффициенты
совершенства теплообменных аппаратов и теплоиспользующих
Второй раздел книги посвящен рассмотрению основных типов и
конструкций компрессионных абсорбционных и пароэжекторных
холодильных установок и трансформаторов тепла указаны области их
применения приведены основные уравнения и даны примеры их термо-
динамиечского и конструктивного расчета.
Книга соответствует программе курса «Тепломассосбменные и
холодильные установки» и предназначена в качестве учебника для
студентов технических вузов по специальности «Промышленная
теплоэнергетика». Она может служить пособием для инженеров и
техников работающих в области проектирования и эксплуатации
промышленных теплоиспользующих установок.
ПАНТЕЛЕЙМОН ДМИТРИЕВИЧ ЛЕБЕДЕВ
ТЕПЛООБМЕННЫЕ СУШИЛЬНЫЕ И ХОЛОДИЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ
Редактор В. А. Ефимов Редактор издательства Л. Н. Синельникова
Переплет художника В. И. Карпова Технический редактор Т. Н.
Хромова Корректор Г. Г. Желтова
Сдано в набор 24III 1972 г. Подписано к печати 27IX
Формат 70xl081ie Бумага типографская № 2
Усл. печ. л. 28 Уч.-изд. л. 2814
Тираж 25 000 экз. Зак. 1128 Цена
Издательство Энергия". Москва М-114 Шлюзовая наб. 10.
Московская типография № 10 Главполиграфпрома Комитета по печати
при Совете Министров СССР. Шлюзовая наб. 10.
Fragment.frw
1.doc
Х= '6 = 2У'4 =19-1О-6 ммН
а Еб*Рб 215-103л-202
де розрахункова довжина болта (див. рис. 3.4) 16 = 2Ь + а = 2-62 + 45 =
) піддатливість частини прокладки що приходиться на один болт:
Хп =—!і— = —^— = ■ = 099 10 6 ммН
де площа прокладки що приходиться на один болт
= яРд2-Рщ2)=3.14(і0742-10442) 40 2
Еп та Е6 - див. таблицю 3.2.
) коефіцієнт основного навантаження
х = -^- = «У'106 — 0343:
Х.6+Х.я 19 Ю"(1+ 099-10~6
) зусилля від тиску в апараті що приходиться на один болт
^^ к-105921 = 200()()н = 2
де середній діаметр прокладки рівний
Ри = Р9 +РШ= 1074 +1044 з1059мм
) сумарне зусилля на болт
Р =~ОКСТ (1 - %) + %]= 20[і4 (1 - 0343) + 0343]= 20 ■ 1257 = 25
кН де коефіцієнт запасу затяжки проти розкриття етику прийнятий Кст = 14.
Допустима сила(Р] для М20 із сталі 35Х при 20°С - 25 кН а при 200°С -
кН (див. додатокБ). Тому немає впевненості шо при 100°С болт із сталі
Х буде працювати надійно. Приймаємо матеріал болтів сталь 40Х. Для болтів
М20 із цієї сталі [Р] при 20°С - 35 кН а при 200°С -31 кН.
т.doc
а ?§ »? я а ї ї § 0°2'ас)длиа
Р --ЗьхЗч я я я. — ч 3.1? я Б 2
? ^ 5 Е? 2. ? Т 'Iі '? ? Т
8 Заходи з охорони прац .doc
Кожна посудина що працює під тиском повинна мати паспорт форматом
0*297 мм у твердій обкладинці. У паспорті вказується реєстраційний номер.
При передачі посудини іншому власник)' разом з нею передається паспорт. У
паспорті наводиться характеристика посудини (робочий тиск МПа температура
стінки °С робоче середовище та його корозійні властивості місткість
м3) відомості про основні частини посудини (розміри назва основного
металу дані про зварювання (паяння) дані про штуцери фланці кришки і
кріпильні вироби про термообробку посудини та її елементів. Наводиться
перелік арматури контрольно - вимірювальних приладів та приладів безпеки.
В паспорті також записуються відомості про місцезнаходження посудини
вказується особа відповідальна за справний стан та безпечну дію посудини.
Вимоги щодо техніки безпеки наведені в галузевих правилах Нагляд за
такими об'єктами організовується керівником підприємства який несе
відповідальність за безпечну експлуатацію та виконання робіт по ремонту цих
об'єктів. Перед запуском у роботу такі об'єкти мають бути оглянуті органами
держнаглядохоронпраці які їх реєструють і видають дозвіл на експлуатацію.
При гідравлічних випробуваннях апарат має перебувати під пробним тиском
не менше 10 хв. Апарат обладнують запірною арматурою приладами для
вимірювання тиску і температури середовища. Манометр має бути з класом
точності не більше 25 і таку шкалу щоб межа вимірювання знаходилась в
першій третині шкали.
Виробниче обладнання має бути пожежо- та вибухобезпечним. Елементи
конструкції не повинні мати гострих кутів поверхонь з нерівностями що є
джерелом небезпеки. Конструкція повинна виключати можливість дотику
працюючих до гарячих чи переохолоджених частин.
З П дб р фланцевого з.doc
За допомогою фланців виконують роз'ємне з'єднання апаратів і
трубопроводів. Найбільш поширені фланці плоскі приварні з гладкою
ущільненою поверхнею і фланці приварні встик з ущільнюючою поверхнею
виступ - западина'" (рисунок З.і. Плоскі приварні фланці застосовують
головним чином при тисках до 25 Нмм". При більш високих тисках перевагу
надають фланцям привареним в стик які мають стовщену шийку що надає
фланцю більшу жорсткість.
1 Фланцеві з'єднання
Фланці являються деталями масового виготовлення і їх вибирають по
нормалям та ГОСТам. В додатку Б наведені дані відповідно до нормалі ОН 26-
-95-68 на плоскі приварні гладкі фланці (табл. Б. 1 та Б.2) та дані з
нормалі ОН 26-02-97-68 на фланці приварні встик з ущільнюючою поверхнею
виступ западина" (табл. Б.З та Б.4).
Приєднувальні розміри фланців всіх типів уніфіковані що забезпечує
взаємозаміну. В основі уніфікації лежить поняття про умовний тиск і умовний
діаметр. Для того щоб не виготовляти фланці на любий можливий тиск і
діаметр обичайки весь неперервний ряд тисків і діаметрів розбитий на ряд
умовних тисків і діаметрів.
Ряд умовних тисків встановлений ГОСТом 9493-60. деякі з цих стандартних
умовних тисків в Нмм" наведені нижче: 025; 0.3. 04; 05; 0.6; 08; М;
5; Ш 20; 2Д; 32; 40; 50; 64; 80. Для апаратів із вуглецевої сталі
призначених для роботи до 64 Нмм" переважно використовувати ті значення
тисків що підкреслені. Таким чином якщо потрібно вибрати фланець на тиск
якого немає серед переліку умовних тисків то треба вибирати фланець на
наступне більше значення тиску.
Зі збільшенням температури механічна міцність сталі знижується. Тому зі
збільшенням температури значення допустимих робочих тисків в апаратах
опускаються нижче умовних. ноді для апаратів з високою температурою
середовища приходиться вибирати фланці на більш високий умовний тиск. В
таблиці додаток Б приведені найбільші значення робочих тисків в
залежності від температури середовища та матеріалу фланця згідно з
галузевою нормаллю ОН 26-02-94-68.
Ряд діаметрів (умовних проходів) встановлений ГОСТом 9617-67. Стандарт
поширюегься на циліндричні ємності та апарати з внутрішнім діаметром до
000мм.деякі з цих діаметрів в мм приведені нижче: 400; (450); 500; 600;
00. діаметри що подані в дужках використовують тільки для обігріваючих
Розв.doc
_ _ _ _. . кількість
и мм О мм О] мм О; мм Ь. мм . ..
00 1145 1103 1075 62 ] 44
фланці приварні[pic]гсюскі гладенькі з розмірами (рис. 3.4):
Рис. 3.4 — Фланець приварний плоский гладенький на р=1 МПа та
б) Фланці виготовляють із сталі 20. болти із сталі 35Х гайки із сталі
(див. табл. Б. 1 додаток Б).
Умовне позначення фланців: Фланець 1000-10 - стаіь20ОН 26-02-95-68.
Найбільший робочий тиск в апараті при температурі 1()0°С дорівнює 1 Нмм
(див. табл. Б.5 додаток Б).
в) За нормаллю ГН 26-02-106-68 (табл. Б. 7. додаток Б) підбираємо
азбопюмінієву прокладку з розмірами:
Р мм Ру Нмм Ої^мм Ріо. мм а мм_
Умовне позначення прокладки: Прокладка 1000-10 ОН 26-02-106-68.
г) Перевіряємо міцність болтів М20 із сталі 35Х встановлених в кі
ЗМ СТ.docx
1 Розрахунок товщини стінки плоскої кришки ..
2 Розрахунок товщини стінки трубної дошки .
ПДБР ФЛАНЦЕВОГО З’ДНАННЯ
1 Підбір фланця по розмірах ..
2 Підбір прокладки для фланцевих з’єднань
3 Перевірка болтів на міцність ..
РОЗРАХУНОК ПРИСТРОВ ДЛЯ З’ДНАННЯ ТРУБОПРОВОДВ ОГЛЯДУ УСТАНОВКИ АПАРАТУ
1 Вибір вузла ревізії корпуса. Розрахунок його елементів
2 Підбір штуцерів ..
4 Розрахунок опори апарату .
КОНТРОЛЬНО – ВИМРЮВАЛЬН ПРИЛАДИ ..
ЗАХОДИ ОХОРОНИ ПРАЦ
РОЗРАХУНОК ТОВЩИНИ СТНОК
Розрахунок товщини стінки плоскої кришки
Товщину плоскої круглої кришки апарату що працює під тиском розраховують на міцність за формулою
Sкр= kDв Р + С (1.1)
Де k - коефіцієнт що залежить від конструкції кришки
Dв - внутрішній діаметр апарату мм;
Sкр – товщина стінки кришки мм;
p – тиск в апараті ;
- нормативне допустиме напруження ;
С – прибавка для компенсації корозії;
Для подальших розрахунків з довідника були підібрані:
-прибавку для компенсацій корозії – С. Величина С прибавки встановлюється з урахуванням швидкості корозії і терміна слугування апарата(зазвичай 15-20 років). Зазвичай назначають С=1 мм в відповідальних випадках С=2-3 мм. Для даного випадку було вибрано С=2 мм.
-нормативне допустиме напруження .
Значення допустимого напруження вибирається по виду сталі та по температурі стінки апарату. Для вироблення апарату було підібрано сталь 20 а температура стінки задана за умовою . За цими параметрами підбираємо -
Підставивши значення для першого середовища (водяний простір) в формулу (1) отримаємо:
Sкр= 08*51404142 + 2 = 2382 (мм)
Товщину стінки отриману по формулі (1.1) округляють в сторону збільшення до цілого числа і отримали товщину стінки кришки 24 (мм)
Підставивши значення для другого середовища (паровий простір) в формулу (1) отримаємо:
Sкр= 08*514012142 + 2 = 1195 (мм)
Товщину стінки отриману по формулі (1.1) округляють в сторону збільшення до цілого числа і отримали товщину стінки кришки 14 (мм)
Рекомендуемые чертежи
- 25.01.2023