background image

 

POLITECHNIKA POZNAŃSKA 

WYDZIAŁ TECHNOLOGII CHEMICZNEJ 

INSTYTUT TECHNOLOGII I INŻYNIERII CHEMICZNEJ 

ZAKŁAD INŻYNIERII I APARATURY CHEMICZNEJ 

 
 
 
 
 

ZBIORNIK 

 

 

Projekt wykonany w ramach zajęć  

Materiałoznawstwo Chemiczne i Korozja 

 
 

Anna Brejecka 

studia dzienne I stopnia 2011/2012 

na kierunku Technologia Chemiczna 

 

Temat: 
Zaprojektować zbiornik do magazynowania V=12m

3

 

pary wodnej w 

temperaturze t=200

 o

C

 

i ciśnieniu wewnętrznemu p=5 bar.

 

 
 
 

 

Uwagi: 
 
 
 
 

 

 

 

background image

 

Spis treści: 

 

I.

 

Charakterystyka techniczna aparatu.............................................................................3 

II.

 

Obliczenia.......................................................................................................................4 

1)

 

Dobór średnicy wewnętrznej zbiornika.................................................................4 

2)

 

Obliczenie wymiarów płaszcza zbiornika..............................................................4 
a)

 

Obliczenie naprężeń dopuszczalnych...............................................................4 

b)

 

Wartość współczynnika a................................................................................4 

c)

 

Wartość współczynnika wytrzymałości szwu z................................................4 

d)

 

Obliczenie ciśnienia wewnętrznego obliczeniowego.......................................5 

e)

 

Obliczenie grubości ścianki zbiornika..............................................................5 

f)

 

Obliczenie rzeczywistej grubości ścianki płaszcza...........................................5 

g)

 

Obliczenie średnicy zewnętrznej aparatu........................................................5 

3)

 

Obliczenia i dobór dennic......................................................................................5 
a)

 

Współczynnik wyoblenia dna..........................................................................5 

b)

 

Obliczenie naprężeń dopuszczalnych dla dennicy...........................................6 

c)

 

Obliczenie grubości ścianki dennicy.................................................................6 

4)

 

Wyznaczenie największej średnicy otworów w dnie nie wymagających 
wzmocnień............................................................................................................7 
a)

 

Obliczenie współczynnika wytrzymałościowego dennicy osłabionej 
otworem..........................................................................................................7 

b)

 

Wyznaczenie największej średnicy otworu w dnie..........................................7 

c)

 

Dobór króćców wlotowych i wylotowych........................................................7 

5)

 

Wyznaczenie największej średnicy otworów w płaszczu  nie wymagających 
wzmocnień............................................................................................................8 
a)

 

Obliczenie współczynnika wytrzymałościowego płaszcza osłabionego 
otworem..........................................................................................................8 

b)

 

Wyznaczenie największej średnicy otworu w płaszczu...................................8 

c)

 

Dobór kołnierza do płaszcza............................................................................9 

6)

 

Dobór włazu..........................................................................................................9 

7)

 

Obliczenie pierścienia wzmacniającego..............................................................12 

8)

 

Obliczenie wysokości zbiornika...........................................................................12 
a)

 

Obliczenie wysokości części cylindrycznej......................................................12 

b)

 

Obliczenie wysokości całego zbiornika..........................................................13 

9)

 

Obliczenie masy aparatu.....................................................................................13 
a)

 

pustego..........................................................................................................13 

b)

 

pełnego..........................................................................................................14 

10)

 

Dobór łap wspornych..........................................................................................14 
a)

 

Obliczenie masy ruchowej.............................................................................14 

b)

 

Dobór łap.......................................................................................................14 

c)

 

Sprawdzenie stateczności podpory...............................................................15 

III.

 

Wykaz oznaczeń i jednostek.........................................................................................17 

IV.

 

Spis cytowanej literatury..............................................................................................19 

V.

 

Rysunek ofertowy (aneks) 

 
 

 

background image

 

 
 

I)

 

Charakterystyka techniczna aparatu: 

 

Projektowanym aparatem jest zbiornik do magazynowania pary wodnej o objętości V=12m

pod ciśnieniem p=5bar i w temperaturze t=200

o

C. 

 
Czas użytkowania zbiornika – 10 lat. 
Materiał wykonawczy zbiornika – stal węglowa konstrukcyjna spawalna St-6. 
Stal St-6 składa się z: 
0,38+0,49 % węgla 
0,8 %           manganu 
Max 0,35%  krzemu 
Max 0,05% fosforu 
Max 0,05% siarki. 
 
Aparat zbudowany jest z płaszcza oraz dwóch dennic wyoblonych. 
Zbiornik posiada 2 króćce – wlotowy i wylotowy (przy czym są one identyczne) oraz właz z 
pokrywą. 
Dla umożliwienia oczyszczenia zbiornika z osadzających się zanieczyszczeń górną dennicę 
przymocowano przez połączenie kołnierzowe. Dolna dennica jest przyspawana do płaszcza. 
Zbiornik przystosowany jest do pracy w pozycji pionowej. Dla stawienia zbiornika na 
konstrukcji wspornej przyspawano do niego trzy łapy wsporne wraz z podporami. 
 
Schemat ideowy: 
 

 

 
 

background image

 

 
 
 

II)

 

Obliczenia: 

 

1. Dobór średnicy wewnętrznej zbiornika 

 

V =  12 m

3

  

Na podstawie normy BN-75/2221-21 
zwiększyłam V

nom

  do 12,5 m

 
Możliwości wyboru D

w

 

1)

 

1800mm 

2)

 

2000mm 

3)

 

2200mm 

 
Przyjęłam średnicę D

w

=1,8 m, gdyż zbiorniki na 

parę wodną powinny mieć podłużny kształt, 
zgodnie z zaleceniami. 
 

 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
D

w

=1,8 m 

 
 

2. Obliczenie wymiarów płaszcza zbiornika 

2a. Obliczenie naprężeń dopuszczalnych 

2

7

10

7

,

21

m

N

R

e

=

 

wg PN-61/H-84020 

 

8

,

1

=

e

X

 

wg UDT 

 

    

e

e

X

R

k

=

                                  

 

8

,

1

10

7

,

21

7

=

k

            

 
 

 
 
 
 
 
 

2

6

,

120555555

m

N

k

=

 

2b. Wartość współczynnika a  

 

Dla stosunku 

4

,

1

Dw

Dz

 współczynnik a = 1 

 

 

a = 1 

2c. Wartość współczynnika wytrzymałości szwu z 

 
 

0

,

1

7

,

0

÷

=

dop

z

 

 

85

,

0

=

dop

z

 

 
 

 
 

Dla dwustronnego złącza doczołowego 

współczynnik wytrzymałości „z” wynosi: 

 
 
 

z = 1,00·z

dop 

85

,

0

00

,

1

=

z

 

 

 
 
 
 
 
 
 

85

,

0

=

z

 

background image

 

2d. Obliczenie ciśnienia obliczeniowego wewnętrznego 

Pa

p

5

10

5

=

 

Dla gazów: 

p

p

obl

=

 

 

Pa

p

obl

5

10

5

=

 

2e. Obliczenie grubości ścianki zbiornika 
D

w

=1,8 m 

Pa

p

obl

5

10

5

=

 

a = 1 

85

,

0

=

z

 

2

6

,

120555555

m

N

k

=

 

obl

obl

w

p

z

k

a

p

D

g

=

3

,

2

0

 

 

5

5

0

10

5

85

,

0

6

,

120555555

3

,

2

10

5

8

,

1

=

g

 

 

 
 
 
 
 

m

g

0038

,

0

0

=

 

2f. Obliczenie rzeczywistej grubości ścianki płaszcza 

mm

m

C

5

,

0

0005

,

0

1

=

=

 

wg UDT  
 

lat

10

=

τ

 

 

rok

mm

s

1

,

0

=

 

m

g

0038

,

0

0

=

 

 

τ

=

s

C

2

 

10

1

,

0

2

=

C

 

 

2

1

0

C

C

g

g

+

+

=

 

1

5

,

0

8

,

3

+

+

=

g

 

 

Według normy BN-65/2002-02  

przyjmuję,, że g=6 mm 

 

 

 
 

mm

C

1

2

=

 

 
 
 

m

g

0053

,

0

=

 

 

m

g

006

,

0

=

 

2g. Obliczenie średnicy zewnętrznej aparatu 
D

w

=1,8 m 

m

g

006

,

0

=

 

g

D

D

w

z

2

+

=

 

006

,

0

2

8

,

1

+

=

z

D

 

 

m

D

z

812

,

1

=

 

 
 
3. Obliczenie i dobór dennic (górna i dolna są takie same) 

Przyjęto dennice o małej wypukłości wg PN-69/M-35413 

3a. Współczynnik wyoblenia dna 
 
d= 0,2m 

m

D

z

812

,

1

=

 

m

g

006

,

0

=

 

 
 
 
 
 
 
 

 

Obliczenie współczynnika ω 

g

D

d

z

=

ω

 

W  dnie  przewidziano  otwór  o  średnicy         
d= 0,2m 

006

,

0

812

,

1

2

,

0

=

ω

 

 
H

i  H

odczytujemy  z  normy  PN-69/M-

35413; dla D

w

=1800:    H

w

=216 

                                         H

c

=40 

 
 
 
 
 
 

m

9

,

1

=

ω

 

 
 
 
 
 

background image

 

mm

H

w

216

=

 

mm

H

c

40

=

 

 

 

 
 
 
 

mm

H

H

z

dna

256

=

=

 

m

D

z

812

,

1

=

 

 

w

c

z

H

H

H

+

=

 

40

216

+

=

z

H

 

 

Obliczenie współczynnika y

w

 

)

,

(

ω

z

z

w

D

H

f

y

=

 

 

1810

256

=

z

z

D

H

 

 
wg UDT, y

 zostało odczytane z tablicy 3.1 

 

 
 
 
 

mm

H

H

z

dna

256

=

=

 

 
 
 
 
 

141

,

0

=

z

z

D

H

 

 
 
y

w

  =3,92 

 

3b. Obliczenie naprężeń dopuszczalnych dla dennicy 

2

7

10

7

,

21

m

N

R

e

=

 

55

,

1

=

e

X

 

wg UDT 

 
 

e

e

X

R

k

=

 

 

55

,

1

10

7

,

21

7

=

k

 

 
 
 

2

140000000

m

N

k

=

 

3c. Obliczenie grubości ścianki dennicy 
z=1, gdyż dno jest 
toczone w całości 
 
C

1

=0,5 mm 

C

2

=1mm 

więc 
C=1,5mm 

2

140000000

m

N

k

=

 

y

w

  =3,92 

m

D

z

812

,

1

=

 

Pa

p

obl

5

10

5

=

 

 
 

   

C

z

k

y

p

D

g

w

obl

z

+

=

4

 

 
 
 
 
 
 
 
 

0015

,

0

1

140000000

4

92

,

3

10

5

812

,

1

5

+

=

g

 

 
Według normy PN-69/M-35413  przyjmuję, 
że g=8mm 

kg

m

dennicy

199

=

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

m

g

m

g

d

008

,

0

0078

,

0

=

=

 

 
 
 

background image

 

4. Wyznaczenie największej średnicy otworów w dnie nie wymagających wzmocnień 

4a. Obliczenie współczynnika wytrzymałościowego dennicy osłabionej otworem 
 

Pa

p

obl

5

10

5

=

 

D

w

=1,8 m 

m

g

008

,

0

=

 

C

2

=0,001m 

a = 1 

2

140000000

m

N

k

=

 

 

)

(

3

,

2

)

(

2

2

C

g

k

a

C

g

D

p

z

w

obl

r

+

=

 

 
 
 

)

001

,

0

008

,

0

(

140000000

3

,

2

)

001

,

0

008

,

0

8

,

1

(

10

5

5

+

=

r

z

 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 

4

,

0

=

r

z

 

 

4b. Wyznaczenie największej średnicy otworu w dnie 
 
 
 
 

m

g

008

,

0

=

 

D

w

=1,8 m 

4

,

0

=

r

z

 

m

D

z

812

,

1

=

 

C

2

=0,001m 

 

Największa średnica otworu w dennicy nie 

wymagająca wzmocnienia równa się 

najmniejszej z trzech podanych wartości: 

 

2

,

0

35

,

0

)

1

)(

(

81

,

0

3

2

3

2

1

=

=

=

d

D

d

z

C

g

D

d

z

r

w

 

 
 

3

1

)

4

,

0

1

(

)

001

,

0

008

,

0

(

8

,

1

81

,

0

=

d

 

 

812

,

1

35

,

0

2

=

d

 

 
Wybieram zatem d

1

 

o wartości 0,16m 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

m

d

16

,

0

1

=

 

  

m

d

63

,

0

2

=

 

m

d

2

,

0

3

=

 

 

4c. Dobór króćców wlotowych i wylotowych 
 
 
 
Podstawowe 
parametry króćca: 
 
Rura 

mm

d

mm

D

z

nom

159

150

=

=

 

mm

l

300

2

=

 

MPa

p

nom

1

=

 

 

Do dennicy górnej i dolnej wg BN-76/2211-
40  dobrano króćce o 

 

mm

D

nom

150

=

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

background image

 

Kołnierz 

kg

m

mm

H

l

mm

d

mm

g

mm

D

kr

otworów

o

z

31

55

8

22

22

285

=

=

=

=

=

=

  

 
Liczba śrub – 8 
Gwint – M16 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

300

55

2

+

=

+

=

kr

kr

H

l

H

H

 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

mm

H

kr

355

=

 

 
 

5. Wyznaczenie największej średnicy otworów w płaszczu nie wymagających wzmocnień 

5a. Obliczenie współczynnika wytrzymałościowego płaszcza osłabionego otworem 
 

Pa

p

obl

5

10

5

=

 

D

w

=1,8 m 

m

g

006

,

0

=

 

C

2

=0,001m 

a = 1 

2

6

,

120555555

m

N

k

=

 

 

)

(

3

,

2

)

(

2

2

C

g

k

a

C

g

D

p

z

w

obl

r

+

=

 

 
 
 

)

001

,

0

006

,

0

(

6

,

120555555

3

,

2

)

001

,

0

006

,

0

8

,

1

(

10

5

5

+

=

r

z

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 

65

,

0

=

r

z

 

5b. Wyznaczenie największej średnicy otworu w płaszczu 
 
 
 

m

g

006

,

0

=

 

D

w

=1,8 m 

C

2

=0,001m 

65

,

0

=

r

z

  

1,812 m 

 

 

Największa średnica otworu w płaszczu nie 

wymagająca wzmocnienia równa się 

najmniejszej z trzech podanych wartości: 

2

,

0

35

,

0

)

1

)(

(

81

,

0

3

2

3

2

1

=

=

=

d

D

d

z

C

g

D

d

z

r

w

 

 

3

1

)

65

,

0

1

(

)

001

,

0

006

,

0

(

8

,

1

81

,

0

=

d

 

 

812

,

1

35

,

0

2

=

d

 

 
Wybieram zatem d

1

 

o wartości 0,12m 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

m

d

12

,

0

1

=

 

m

d

m

d

2

,

0

63

,

0

3

2

=

=

 

background image

 

MPa

p

nom

6

,

1

=

5c. Dobór kołnierza do płaszcza 

m

D

w

8

,

1

=

 

 
 
 
Podstawowe 
parametry kołnierza: 
 

mm

d

D

mm

g

mm

D

mm

d

z

z

48

2020

50

2115

1820

0

0

=

=

=

=

=

 

 
Szyjka: 

mm

r

mm

s

mm

H

mm

D

16

15

140

1868

2

=

=

=

=

 

 
Przylga: 

mm

f

mm

D

5

1950

1

=

=

 

 
Liczba śrub – 44 
Gwint – M45 

kg

m

koł

436

=

 

 

Dobrano kołnierz wg PN-67/H-74722 (taki 
sam dobrano do dennicy górnej) o średnicy  

mm

D

nom

1800

=

 

 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

m

H

koł

14

,

0

=

 

 
 
 
 

 

6. Dobór włazu 

 
 
 
 
Parametry dla włazu: 

kg

m

156

=

 

m

D

6

,

0

=

 

 
 

Właz dobieram wg normy BN-83/2211-
25/02 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

background image

 

10 

 
Parametry śrub dla 
włazu: 
Śruby z łbem 
sześciokątnym 
M24x130 
masa 1 sztuki: 0,557 
kg 
liczba sztuk: 24 
 
Parametry nakrętek 
dla włazu: 
masa nakrętki: 0,107 
kg 
liczba sztuk: 24 
 
Parametry uszczelek 
dla włazu: 
rodzaj: PZ 
d=600mm 
D=674mm 
 
Parametry kołnierza 
dla pokrywy: 

kg

m

mm

c

mm

D

mm

D

l

mm

d

mm

D

mm

g

mm

D

otworów

o

o

z

8

,

47

25

614

600

24

26

700

44

750

7

2

=

=

=

=

=

=

=

=

=

 

Parametry nakładki 
dla pokrywy: 
 

mm

D

mm

D

mm

D

mm

D

mm

D

662

619

651

600

665

8

6

5

2

1

=

=

=

=

=

 

 

background image

 

11 

 
 
 
 
Parametry dna 
pokrywy: 

mm

h

kg

m

mm

s

mm

D

215

9

,

22

6

600

1

10

=

=

=

=

 

 
Masa pokrywy: 

kg

m

pokrywy

2

,

75

=

 

 
Parametry rury dla 
króćca włazu: 

kg

m

mm

l

mm

s

mm

d

z

5

,

14

200

5

590

=

=

=

=

 

 
Parametry kołnierza 
dla króćca: 
 

kg

m

l

mm

d

mm

D

mm

D

mm

g

mm

D

otworów

o

o

z

4

,

48

24

26

700

652

46

750

10

=

=

=

=

=

=

=

 

 
 
 
Parametry nakładki 
dla króćca: 

kg

m

mm

D

mm

D

3

,

2

615

665

2

1

=

=

=

 

 

background image

 

12 

 

7. Obliczenie pierścienia wzmacniającego 

 

m

D

6

,

0

=

 

 
 

 

 

Właz wymaga wzmocnienia: 

 

4

6

,

0

14

,

3

4

2

2

=

=

F

D

F

π

 

 

 

Obliczenia średnicy zewnętrznej 
pierścienia: 

14

,

3

2826

,

0

8

8

.

.

=

=

p

z

p

z

d

F

d

π

 

 

 
 
 

 
 
 
 

2

2826

,

0

m

F

=

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 

m

d

p

z

848

,

0

.

=

 

 

8. Obliczenie wysokości zbiornika 

8a. Obliczenie wysokości części cylindrycznej 

 

3

5

,

12 m

V

=

 

wg BN-75/2221-21 

3

328

,

0

m

V

dna

=

 

wg PN-69/M-35413 
 
 
 
 
 
 

3

844

,

11

m

V

c

=

 

m

D

w

8

,

1

=

 

 

Objętość cylindryczna 

dna

c

V

V

V

2

=

 

 
 

328

,

0

2

5

,

12

=

c

V

 

 

 

Wysokość cylindryczna 

2

4

w

c

cylind

D

V

H

=

π

 

 
 

2

8

,

1

14

,

3

844

,

11

4

=

cylind

H

 

 
 
 
 
 

 
 
 
 

3

844

,

11

m

V

c

=

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

m

H

cylind

657

,

4

=

 

background image

 

13 

8b. Obliczenie wysokości całego zbiornika 

 

m

H

cylind

657

,

4

=

 

m

H

dna

256

,

0

=

 

m

H

kr

355

,

0

=

 

m

H

koł

14

,

0

=

 

 

14

,

0

2

355

,

0

2

256

,

0

2

657

,

4

2

2

2

+

+

+

=

+

+

+

=

H

H

H

H

H

H

koł

kr

dna

cylind

 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 

m

H

159

,

6

=

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 

9. Obliczenie masy aparatu 

9a. pustego 

m

D

w

8

,

1

=

 

m

D

z

812

,

1

=

 

m

H

cylind

657

,

4

=

 

 

3

7850

m

kg

stali

=

ρ

 

3

15

,

0

m

V

cylind

=

 

 
 
 
 

kg

m

cylind

5

,

1177

=

 

kg

m

156

=

 

kg

m

dennicy

199

=

 

kg

m

kr

31

=

 

kg

m

koł

436

=

 

 
 

657

,

4

4

8

,

1

14

,

3

657

,

4

4

812

,

1

14

,

3

4

4

2

2

2

2

=

=

cylind

cylind

w

cylind

z

cylind

V

H

D

H

D

V

π

π

 

 

cylind

cylind

V

m

=

ρ

 

 

15

,

0

7850

=

cylind

m

 

 
 
 
 
 
 

436

2

31

2

199

2

156

5

,

1177

2

2

2

+

+

+

+

=

+

+

+

+

=

pustego

koł

kr

dennicy

cylind

pustego

m

m

m

m

m

m

m

 

 

 

 

 
 

3

15

,

0

m

V

cylind

=

 
 
 
 

kg

m

cylind

5

,

1177

=

 

 
 
 
 
 
 
 
 

kg

m

pustego

5,

2665

=

 

 

background image

 

14 

9b. pełnego 

3

12m

V

=

 

K

T

K

mol

J

R

473

31

,

8

=

=

 

Pa

p

5

10

5

=

 

 

mol

g

M

O

H

/

18

2

=

 

 

Obliczenie masy pary wodnej 

 

473

31

,

8

12

10

5

5

=

=

n

RT

pV

n

 

 

18

5

,

1526

2

=

=

pary

O

H

pary

m

M

n

m

 

 
 
 
 
 

moli

n

5

,

1526

=

 

 
 
 

kg

m

pary

47

,

27

=

 

 

kg

m

pary

47

,

27

=

 

kg

m

pustego

5

,

2665

=

 

Masa pełnego zbiornika 

5

,

2665

47

,

27

+

=

+

=

m

m

m

m

pustego

pary

 

 
 

 
 
 
 

kg

m

97

,

2692

=

 

 

10. Dobór łap wspornych 

10a. Obliczenie masy ruchowej 

kg

m

97

,

2692

=

 

czyli ciężar przypadający na 2 łapy: 
 

2

/

m

m

ruchowa

=

 

 
 
 

kg

m

ruchowa

5

,

1346

=

 

10b. Dobór łap  

m

D

w

8

,

1

=

 

Parametry łap: 
 
W=250mm 

mm

g

mm

g

mm

g

w

l

c

3

3

6

=

=

=

 

Dane dotyczące łap: 
 

kg

m

mm

e

mm

m

mm

s

mm

H

26

200

250

210

395

max

=

=

=

=

=

 

Zgodnie z normą BN-221264/-02 i BN-64/2252-
01 dobieram 3 łapy o wielkości W=250. 
 
 
 
 
 
 
Blacha nie wymaga wzmocnienia, gdyż 
minimalna grubość płaszcza nie wymagająca 
wzmocnienia wynosi 6mm, podczas gdy 
grubość rzeczywista płaszcza wynosi również 
6mm. 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

background image

 

15 

10c.  Sprawdzenie stateczności podpory 
 

2

2

=

=

α

m

l

 

 
 
 
 
 
C120: 

2

3

4

7

min

10

7

,

1

10

32

,

4

m

F

m

I

=

=

 

 
 
 
 
 
 
 
 

4

7

min

10

32

,

4

m

I

=

 

MPa

E

5

10

2

=

 

2

2

=

=

α

m

l

 

 
 
 
 
 

kN

F

kr

2

,

53

=

 

x=5 

 

 

Smukłość podpory 

F

I

l

min

α

λ

=

 

wg normy 
PN-H-93400:2003 
wybrałam ceownik C120 
 
 

3

7

10

7

,

1

10

32

,

4

2

2

=

λ

 

 

λ

jest większe od 100, więc korzystam ze 

wzoru Eulera 
 

 

Stateczność podpory na wyboczenia 

 

2

2

min

2

α

π

l

EI

F

kr

=

 

 
 

2

2

7

2

2

2

10

32

,

4

200000

14

,

3

=

kr

F

 

 
 

 

Obciążenia dopuszczalne 

 

5

2

,

53

=

=

dop

kr

dop

F

x

F

F

 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

100

2

,

250924

>

=

λ

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

kN

F

kr

2

,

53

=

 

 
 
 
 
 
 
 
 

kN

F

dop

6

,

10

=

background image

 

16 

 

kg

m

97

,

2692

=

 

3

81

,

9

2

=

=

n

s

m

g

 

 
 
 
 
 
 

kg

m

97

,

2692

=

 

kg

m

łapy

26

=

 

m

kg

G

c

4

,

29

=

 

wg PN-H-93400:2003 
 
l=2m 
 
 
 
 
 
 
 

kg

G

zb

37

,

2947

=

 

MPa

k

n

2

=

 

 

Obciążenia rzeczywiste 

 

3

81

,

9

97

,

2692

=

=

rzecz

rzecz

F

n

mg

F

 

 

Spełniony jest warunek: 

dop

rzecz

F

F

<

 

 

 

Ciężar ruchowy zbiornika z 
konstrukcją nośną 

 

c

łapy

zb

G

l

m

m

G

+

+

=

3

3

 

 
 
 
 
 

 

4

,

29

2

3

26

3

97

,

2692

+

+

=

zb

G

 

 
 

 

Obliczanie powierzchni podkładek 
pod nogi wspornikowe 

n

zb

n

k

A

G

<

=

2

3

σ

 

 

więc: 

n

zb

k

G

A

=

3

 

 

2

3

10

81

,

9

37

,

2947

6

=

A

 

 

 
 
 
 

kN

F

rzecz

8

,

8

=

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

kg

G

zb

37

,

2947

=

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

m

A

069

,

0

=

 

 
 
 
 
 
 

background image

 

17 

 

 

III)

 

Wykaz oznaczeń i jednostek 

 

a- współczynnik 
A- bok podkładki pod nogi wspornikowe [m] 
c- całkowity naddatek grubości ścianki [m] 
c

1

- naddatek grubości na maksymalną minusową odchyłkę blachy [m] 

c

2

- naddatek grubości na korozję [m] 

d- średnica otworu w dennicy i płaszczu [m] 
d

1,2,3

- maksymalna średnica otworu w dennicy i płaszczu niewymagająca wzmocnienia [m] 

d

z.p

zewnętrzna średnica pierścienia wzmacniającego otwór dennicy [m] 

D

- średnica otworu na właz [m] 

D

w

- średnica wewnętrzna zbiornika[m] 

D

z

- średnica zewnętrzna zbiornika [m] 

D

nom

- średnica nominalna zbiornika [m] 

E- moduł Younga [Pa] 
F- powierzchnia przekroju włazu [m

2

F- powierzchnia przekroju podpory  [m

2

F

rzecz

- siła rzeczywista [N] 

F

dop

- siła dopuszczalna [N] 

F

kr

- siła krytyczna [N] 

g

0

- grubość ścianki bez naddatków [m] 

g -rzeczywista grubość ścianki płaszcza [m] 
g- grubość ścianki dennicy [m] 
g- siła grawitacji [m/s

2

G

c

- ciężar ceownika [kg] 

G

zb

- ciężar zbiornika wraz z konstrukcją nośną [kg] 

H

c

- wysokość części cylindrycznej dennicy [m] 

H

w

- wysokość części wyoblonej dennicy [m] 

H -całkowita wysokość zbiornika [m] 
H

cylind

- wysokość części cylindrycznej [m] 

H

dna

- wysokość dennicy [m] 

H

koł

- wysokość kołnierza [m] 

H

kr

- wysokość króćca [m] 

I

min

- minimalny moment bezwładności podpory [m

4

k- naprężenie dopuszczalne na rozrywanie [Pa] 
k

n

- dopuszczalne naprężenia na naciski gruntu [Pa]  

l- długość podpory [m] 
l

2

- długość rury króćca [m] 

m- masa zbiornika pełnego [kg] 
m

pustego

- masa pustego zbiornika [kg] 

m

cylind

- masa cylindra [kg] 

m

łapy

- masa łapy wspornej [kg] 

m

dennicy

- masa dennicy [kg] 

m

koł

- masa kołnierza części cylindrycznej [kg] 

m

kr

- masa króćca [kg] 

background image

 

18 

m

- masa włazu [kg] 

m

pary 

– masa pary [kg] 

m

ruchowa

- masa ruchowa [kg] 

n- liczba łap 
p

obl

 

- ciśnienie obliczeniowe [Pa] 

R - stała gazowa [J/mol*K] 
R

e

- naprężenie maksymalne [Pa] 

s- szybkość korozji [mm/rok] 
T- temperatura obliczeniowa [

0

C] 

W – wielkość łapy [m] 
V- objętość obliczeniowa [m

3

V

c

- objętość całkowita [m

3

V

cylind

- objętość ścianki cylindra [m

3

V

dna

- objętość dennicy [m

3

X

e

- współczynnik bezpieczeństwa  

x- współczynnik bezpieczeństwa 
y

w

- współczynnik wyoblenia dna 

z- współczynnik wytrzymałości spawu 
z

dop

- współczynnik wytrzymałości dopuszczalnej 

z

r

- współczynnik wytrzymałości powłoki osłabionej otworem 

stali

 - gęstość stali [kg/m

3

wody

 - gęstość wody [kg/m

3

λ

- współczynnik smukłości podpory 

α

- współczynnik zamocowania podpory 

τ- założony czas eksploatacji zbiornika [rok] 
ω- współczynnik osłabienia dna 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

background image

 

19 

 
 

IV)

 

Spis cytowanej literatury 

 

1. Pikoń Jerzy, Atlas konstrukcji aparatury chemicznej, PWN, Warszawa, 1981 
2. Pikoń Jerzy, Podstawy konstrukcji aparatury chemicznej, cz. I, PWN, 
Warszawa, 1979 
3. Pikoń Jerzy, Podstawy konstrukcji aparatury chemicznej, cz. II, PWN, 
Warszawa, 1979 
4. Pikoń Jerzy, Tablice do projektowania aparatury chemicznej, cz. I, PWN, 
Kraków, 1974 
5. http://www.pg.gda.pl/chem/Katedry/Maszyny/maszynoznawstwo.html 
6. Dobrzański T. „Rysunek Techniczny Maszynowy” PWN, Warszawa