Próba ciśnieniowa:

Cel ćwiczenia: zapoznanie się z dokumentacją zbiornika ciśnieniowego, przeprowadzenie hydraulicznej próby ciśnieniowej, wykonanie nieniszczących pomiarów grubości ścianek części walcowej i dennicy zbiornika.

Urządzenie ciśnieniowe [4,§3] - zbiorniki ciśnieniowe, rurociągi, osprzęt zabezpieczający i osprzęt ciśnieniowy, których najwyższe dopuszczalne ciśnienie PS przekracza 0,5 bara;

Zbiornik [4,§3] - powłoka zaprojektowana i zbudowana tak, aby mogła zawierać płyny pod ciśnieniem, łącznie z elementami bezpośrednio przynależnymi, aż do miejsca połączenia z innymi urządzeniami; zbiornik może się składać z kilku przestrzeni ciśnieniowych.

Urządzenia ciśnieniowe (kotły, zbiorniki, wymienniki etc.) wyprodukowane i zamontowane przed 1 maja 2004 r. podlegają tym przepisom, według których zostały wykonane

Najwyższe dopuszczalne ciśnienie (bar) [4,§3] - określona przez producenta najwyższa wartość ciśnienia roboczego, na które urządzenie zostało zaprojektowane, mierzone w miejscu określonym przez producenta, oznaczone symbolem PS.

Najwyższa lub najniższa temperatura (ºC) [4,§3] - najwyższa lub najniższa temperatura, na którą urządzenie zostało zaprojektowane, określone przez producenta, oznaczone symbolem TS.

Pojemność V [4,§3] - wewnętrzna pojemność przestrzeni ciśnieniowej łącznie z pojemnością króćców, aż do pierwszego podłączenia lub złącza spawanego, z wyłączeniem objętości elementów wbudowanych na stałe do wnętrza urządzenia ciśnieniowego.

Przepisów ustawy nie stosuje się do:

urządzeń technicznych nad którymi prowadzone są prace naukowe,

górniczych szybowych urządzeń wyciągowych oraz urządzeń technicznych w podziemnych wyrobiskach zakładów górniczych.

Przed wydaniem takiej decyzji Urząd Dozoru Technicznego:

sprawdza kompletność i prawidłowość przedłożonej dokumentacji,

dokonuje badania urządzenia sprawdzając zgodność jego wykonania z dokumentacją i warunkami technicznymi (stan, wyposażenie, oznakowania),

przeprowadza próby techniczne przed uruchomieniem urządzenia oraz w warunkach pracy,

przeprowadza badania specjalne ustalone w dokumentacji technicznej urządzenia.

zaś w toku eksploatacji: przeprowadza badania urządzenia w warunkach gotowości do pracy (badania odbiorcze - np. po remontach), wykonuje okresowe i doraźne badania techniczne (rewizje wewnętrzne, rewizje zewnętrzne, próby ciśnieniowe), sprawdza zaświadczenia, kwalifikacyjne osób obsługujących i konserwujących urządzenia techniczne.

Dozorowi technicznemu podlegają urządzenia techniczne w toku ich projektowania, wytwarzania, w tym wytwarzania materiałów i elementów, naprawy i modernizacji, obrotu oraz eksploatacji.

Dozorowi technicznemu podlegają m.in.:

1) zbiorniki w których znajdują się ciecze lub gazy pod ciśnieniem różnym od atmosferycznego:

-zbiorniki stałe, dla których iloczyn nadciśnienia i pojemności jest większy niż 50 [bar x dm³], a nadciśnienie jest wyższe niż 0,5 [bar],

-zbiorniki przenośne - zmieniające miejsce między napełnieniem a opróżnieniem -

-zbiorniki na gaz skroplony lub sprężony, służące do zasilania silników spalinowych w pojazdach,

-zbiorniki, w tym cysterny do przewozu materiałów niezaliczonych jako niebezpieczne,

2) zbiorniki bezciśnieniowe i zbiorniki o nadciśnieniu nie wyższym niż 0,5 [bar],

3) zbiorniki, w tym cysterny do przewozu materiałów niebezpiecznych

Gotowe zbiorniki ciśnieniowe poddaje się próbom ciśnieniowym wykonywanym jako:

hydrauliczne (przy użyciu wody lub innej cieczy), a w szczególnych przypadkach np. gdy:

- w ściankach zbiornika występują duże naprężenia od ciężaru cieczy, są trudności z usunięciem cieczy z wnętrza zbiornika, wewnątrz zbiornika znajduje się substancja wrażliwa na wodę,

jako: pneumatyczne - przy użyciu powietrza lub innego gazu, próżniowe, hydrauliczno-pneumatyczne.

jednak przed przeprowadzeniem takich prób należy zastosować dodatkowe badania takie jak: badania nieniszczące lub badania metodami innymi o równoważnym znaczeniu.

W przypadku niektórych urządzeń ciśnieniowych produkowanych seryjnie próbę hydrauliczną można przeprowadzać z wykorzystaniem metod statystycznych

Sposób przeprowadzania próby ciśnieniowej (starej):

- ciśnienie należy kolejno: podnieść do ciśnienia próbnego PT i utrzymać je przez 5 minut, obniżyć jednostajnie do ciśnienia obliczeniowego p_o, ponownie podnieść do ciśnienia próbnego PT i utrzymać je przez 5 minut ,obniżyć jednostajnie do ciśnienia obliczeniowego p_o i przy tym ciśnieniu przeprowadzić oględziny zbiornika.

Próbę uznaje się za pomyślną, gdy po jej przeprowadzeniu nie wystąpią: przenikanie cieczy lub gazu,

pęknięcia, odkształcenia trwałe.

Próba ciśnieniowa (nowa)

Ciśnienie próby hydraulicznej PT powinno być co najmniej równe większej z wartości: ciśnienia odpowiadającego największemu obciążeniu podczas eksploatacji, z uwzględnieniem największego dopuszczalnego ciśnienia PS oraz najwyższej dopuszczalnej temperatury TS, pomnożonego przez współczynnik 1,25, najwyższego dopuszczalnego ciśnienia PS pomnożonego przez współczynnik

1,43.Temperatura płynu próbnego t=10÷50 [ºC], o ile w dokumentacji technicznej urządzenia ciśnieniowego nie została ustalona inna temperatura próby ciśnieniowej.

Sposób przeprowadzenia próby ciśnieniowej (nowej):

1) równomiernie podnieść ciśnienie, aż do osiągnięcia ciśnienia próbnego, (szybkość wzrostu ciśnienia od dopuszczanego do próbnego nie powinna przekraczać 1 [bar/min], chyba że w dokumentacji technicznej urządzenia ciśnieniowego została ustalona inna wartość), 2)utrzymać ciśnienie próbne przez co najmniej 30 minut,3)obniżyć ciśnienie do dopuszczalnego i dokonać oględzin zbiornika.

Wynik próby ciśnieniowej uznaje się za pozytywny jeżeli podczas tej próby nie stwierdzono odkształceń trwałych, uszkodzeń lub nieszczelności ścianek i połączeń urządzenia ciśnieniowego.

Próbę ciśnieniową, o ile to możliwe, należy przeprowadzać w warunkach umożliwiających oględziny ścianek urządzenia ciśnieniowego, w szczególności złączy spawanych i połączeń rozłącznych.

Mieszalnik:

Cele operacji mieszania:

• ujednorodnienie składu mieszaniny (homogenizacja),

• intensyfikacja wymiany masy,

• intensyfikacja wymiany ciepła.

Mieszanie układów:

• jednofazowych (cieczy, ciał stałych),

• wielofazowych (ciecz-ciecz, ciecz-gaz, ciecz-ciało stałe, ciecz-gaz-ciało stałe)

Mieszanie mechaniczne - energia przekazywana jest za pośrednictwem mieszadeł

mechanicznych różnej konstrukcji.

Moc mieszania - energia przekazywana cieczy w jednostce czasu potrzebna na

wywołanie ruchu cieczy i uzyskanie zamierzonych efektów mieszania.

Na moc mieszania P mają wpływ:

• parametry fizyczne mieszanego układu: gęstość ρ, współczynnik lepkości η

• parametry kinematyczne i dynamiczne układu: częstość obrotów mieszadła n, przyspieszenie ziemskie g

• parametry geometryczne układu: średnica mieszadła d, średnica zbiornika D, wysokość cieczy w mieszalniku H, odległość mieszadła od dna h

Zależność P= f( H, g, D, d, n, f, η, ρ) można zapisać w postaci równania kryterialnego zawierającego K

bezwymiarowych modułów. Teoremat Buckinghama: K=i-r i - ilość zmiennych

r - ilość wymiarów podstawowych zawartych w zmiennych

K=9-3=6 ,Ne=P/(n^3*d^5*q), Re=n*d^2*q/ η , Fr=n^2*d/g liczba fruda

Dla standardowej geometrii mieszalnika

d/D=1/3, H/D=1, h/d=1

i wtedy Ne=f1(Re,Fr), Ne=C*Re^A*Fr^B

Dla mieszalnika z przegrodami B=0

Równanie to przedstawione w postaci wykreślnej dla różnych geometrii mieszalnikanazywane są charakterystykami mocy. Po zlogarytmowaniu równanie przedstawia linię prostą: lgNe=A*lgRe+lgC

Cel ćwiczenia:Wyznaczenie wartości liczby Ne w funkcji Re dla 2 typów mieszadeł mechanicznych(turbinowego dyskowego i turbinowego z łopatkami pochylonymi).Wartości liczby Re zmieniamy poprzez zmianę częstości obrotów n.Dla każdej częstości obrotów odczytujemy wielkość momentu skręcającego na wale M s,a następnie obliczamy moc mieszania P dalej liczbęNe

Moment skręcający: Ms=Mpracy-Mo Moc mieszania: P=Ms*ω=Ms*2πn[W]

Modelowanie CFD

Zalety modelowania komputerowego:

- istotne skrócenie czasu w pracach badawczo - rozwojowych nowych technologii,

- zmniejszenie nakładów finansowych w porównaniu z badaniami laboratoryjnymi,

- niezależność jakości przewidywań od skali procesu,

- dostępność informacji technicznej zarówno w skali całego aparatu jak i lokalnie,

- możliwość symulowania warunków niemożliwych lub trudnych do uzyskania w realnym eksperymencie.

Wady modelowania komputerowego:

- wysokie inwestycje początkowe w kształcenie personelu i opłaty licencyjne,

- konieczność walidacji modelowania w przypadku procesów złożonych, dla których nie dysponujemy dokładnymi modelami zjawisk błędy modelowania.

Za co odpowiedzialny jest dany układ:

Preprocesor:

-tworzenie geometrii modelu

-generowanie siatki numerycznej

- sprawdzanie jakości siatki

- wprowadzenie warunków modelu

- wprowadzenie warunków opisujących ośrodek - eksport modelu wraz siatką numeryczna do programu eluent

Solver:

- import modelu z programu Gambit

- Sprawdzanie „obliczeniowe” siatki

- Wybór warunków i modelu przepływu oraz parametrów jego ruchu

- Wybór rodzaju mediów i ich własności

- wybór metody obliczeń i sposobu ich monitorowania

- obliczenia numeryczne

Post-Procesor:

-Prezentacja uzyskanych wyników

-wartości i rozkłady modelowanych wielkości

-wykresy konturowe i wektorowe, linii prądu

-animacje

Schemat prowadzenia obliczeń:

Różniczkowe równania transportu(pędu,masy,enrgii)->dyskretyzacja->układy algebraicznychrownań różnicowych->obliczenia numeryczne->rozwiązania układów równań

Błędy występujące podczas modelowania komputerowego:

-błędy modelu: opis zjawisk i procesów złożonych

-błędy dyskretyzacji

-błędy numeryczne

-wrażliwość na warunki początkowe

---