Projekt zbiornika RRoslan

Projekt z maszynoznawstwa chemicznego

Przygotował: Robert Rosłan

Biotechnologia gr. Poniedziałek 13

GDAŃSK 2011/2012
SPRAWDZIŁ: Prof. W.Lewandowski

OPIS INSTALACJI TECHNOLOGICZNEJ

Tematem projektu jest zbiornik pionowy z elipsoidalną dennicą i pokrywą do dozowania wody pitnej w procesie tworzenia soków. Wykonany ze stali 1H18N9T. Konstrukcja podparta jest na czterech łapach z ceownikami C180, które są wkręcone w podłoże śrubami fundamentowymi. Do dennicy górnej przyspawana jest tulejka w którą wkręcono śrubę transportową oraz króciec manometryczny. Dennica górna przyspawana jest do kołnierza, który jest połączony z drugim kołnierzem przyspawanym do walczaka. Oba kołnierze połączone są śrubami oczkowymi odchylnymi M40 z nakrętkami M40. Do walczaka przyspawany jest króciec wlotowy z zaworem wzniosowym, króciec termometryczny oraz dwa cieczowskazy. Na wysokości 2[m] od dna przyspawane są łapy do walczaka za pośrednictwem płyt wzmacniających. Dennica dolna została zespawana z walczakiem. W dnie jest otwór na króciec wylotowy. Króciec wylotowy połączony jest z zaworem kurkowym zapewniającym regulację odprowadzanej ze zbiornika wody.

Spis treści

  1. Obliczenie gabarytów zbiornika

  2. Obliczenie ciśnień i temperatur

  3. Dobór materiału i obliczenie naprężeń dopuszczalnych

  4. Wymiary króćców

  5. Obliczenie grubości ścianek dennic stożkowej z otworem i pokrywy sferoidalnej

  6. Obliczenie grubości walcowej zbiornika z włazem

  7. Obliczanie pierścieni wzmacniających

  8. Obliczanie konstrukcji nośnej

  9. Armatura

  10. Normy

  11. Materiały pomocnicze


1.Obliczenie gabarytów zbiornika

Dane/ Założenia Obliczenie Wyniki
1. Obliczenie gabarytów zbiornika.
1.1 Wybór typu zbiornika.
Typ zbiornika został sprecyzowany w temacie, jako pionowy, nadziemny, jednopłaszczowy, dozownik.
Przechowywanym medium jest woda pitna, więc zbiornik nie musi posiadać mieszadła oraz systemu grzania i chłodzenia. Ze względu na ciśnienie panujące w zbiorniku powinien mieć on górną pokrywę elipsoidalną, natomiast ze względu na rodzaj dozownik, dolna powinna być stożkowa.
1.2 Wyznaczenie objętości nominalnej . Vnom=16 [m3]
Objętość nominalna zbiornika wynosi 16[m3].
Vnom= 16 [m3] 1.3 Oszacowanie wielkości gabarytów zbiornika.

Dw=2000[mm]

Lz= 5650[mm]

Z normy BN – 75/2221-21 wynika, że dla Vnom = 16 [m3] można dobrać trzy wartości średnic wewnętrznych
Dw = 2000, 2200, 2400 [mm]
oraz trzy wartości Lz = 5650, 4650, 3900 [mm]
Wybrano wariant:
Dw = 2000 oraz Lz= 5650
Dane/ Założenia Obliczenie Wyniki
Dw = 2000[mm] 1.4 Dobór dennic

Dennica górna elipsoidalna:

Z normy PN-75/M-35412 wynika, że dla średnicy zbiornika Dw = 2 [m] zakres parametrów wybranego dna wynosi :
Dw =2 [m]

Vden = 1,048 [m3]
hw =500 [mm] g = 4 -50 [mm] m= 147 –2080 [kg]

Dennica dolna stożkowa:

Z normy BN-87/2532-01 wynika, że dla Dw =2000 [mm] zakres parametrów wybranej dennicy stożkowej ϕ=150˚ wynosi:
Dw =2 [m]

Vpokr = 0,362 – 0,435 [m3]
hw= 293 – 326 [mm] g = 2-6 [mm] m= 56 – 171 [kg]

1.5 Wyznaczenie wysokości całkowitej części cylindrycznej walczaka Hc

Hdg=0,5[m]

Hdd=0,29-0,33[m]

Wysokość dennicy górnej Hdg=500[mm]=0,5m

Wysokość dennicy dolnej Hdd=293 – 326[mm]=0,29-0,33[m]

Wysokość całkowita części cylindrycznej

0,5+0,29=0,79[m]
0,5+0,33=0,83[m]

Wysokość obu dennic mieści się w zakresie od 0,79[m] do 0,83[m]. Dokładna wartość zostanie podana po określeniu grubości ścianki dennicy.

2. Obliczenie ciśnień i temperatur

Dane/ Założenia Obliczenie Wyniki
2. Wyznaczenie ciśnienia i temperatury obliczeniowej.

Pr= 0,6 [MPa]

ρ = 988,04 [kg/m3]

L­­z = 5,65 [m]

g= 9,81 [N/s2]

2.1 Wyznaczenie ciśnienia obliczeniowego. Po= 0,7 [MPa]

Ciśnienie obliczeniowe, wyznaczone z normy
PN-89/H-02650 jest sumą ciśnienia roboczego
i hydrostatycznego.

Pc =Pr + Ph = Pr+ Dw*ρ*g

Pc = 0,6 *105 + 5,65 * 988,04 * 9.81 = 0,6*106+0,55 [Pa] = 0,655[MPa]

Pc = 0,655 [MPa]

Najbliższa wartość znormalizowana ciśnienia obliczeniowego, spełniająca warunek Pc ≤ Po wynosi:
Po = 0,7 [MPa]

Tr= 50 [°C] 2.2 Wyznaczenie temperatury obliczeniowej To = 50 [0C]

Zakres temperatur pracy zbiornika, podany w temacie pokrywa się z temperaturą obliczeniową wynikającą z normy PN-62/C-60012 zatem jako To przyjmujemy wartość temperatury wynoszącą:

To = 50 [0C].


3. Dobór materiału konstrukcyjnego
i obliczenie naprężeń dopuszczalnych

Dane/ Założenia Obliczenie Wyniki
3.1 Dobór materiału i obliczenie naprężeń dopuszczalnych.
3.1.1 Właściwości fizykochemiczne wody w T=50[˚C].

Postać: ciecz

Barwa: bezbarwna

Gęstość: 988,04 kg/m3

Zapach: bez zapachu

Rozpuszczalność: jest rozpuszczalnikiem

Wł. Korozyjne: ma silne właściwości korozyjne

3.1.2 Wybór materiału konstrukcyjnego. Materiał konstrukcyjny:
1H18N9T
Ponieważ materiał musi być odporny na korozję, a woda jest wykorzystywana w przemyśle spożywczym, wybrano stal nierdzewną, przeznaczoną do art. spożywczych : 1H18N9T
3.1.3 Właściwości fizyczne i mechaniczne stali 1H18N9T. yst = 7800 [kg/m3]
Na podstawie danych z Katalogu Materiałów Antykorozyjnych i wykresu zależności Re od T dla stali 1H18N9T zostanie określona wytrzymałość w danej temperaturze.
Ciężar właściwy = yst = 7800 [kg/m3]
To = 50 [0C] 3.2 Określenie wytrzymałości w To [0C]. Re = 205 * 106 [Pa]
Na podstawie wykresu wg. PN-69/H-92138 zależności Re od T dla stali nierdzewnej 1H18N9T , dla temperatury obliczeniowej To = 50[0C] wyznaczono Re = 205* 106 [Pa]
3.3 Wyznaczenie współczynnika bezpieczeństwa.

Xe=1,65 powłoki

Xe=1,35 dna

stożkowe, Xe=1,55 dna

wypukłe

Wg. DT-UC-90/WO-0

  • Dla powłok wykonanych ze stali nierdzewnej współczynnik bezpieczeństwa wynosi: Xe = 1,65

  • Dla dennicy stożkowej : Xe = 1,35

  • Dla dennicy wypukłej pokryw: Xe = 1,55

Re=205[MPa],

Dla stali stopowych:

Xe=1.65

powłoki walcowe Xe=1.35 dna

Stożkowe,
Xe=1.55dna

wypukłe

α = 1

3.4 Naprężenia dopuszczalne.

kr=124,24[MPa] powłoki walcowe

kr=151,85 [MPa] dna

stożkowe

kr=132,26 [MPa] pokrywa

wypukła

Zgodnie z definicją naprężenia dopuszczalne
wynoszą:

- dla powłok walcowych

- dla dennic stożkowych

- dla pokrywy wypukłej


4. Obliczenie wymiarów króćców

Dane/ Założenia Obliczenie Wyniki
4.1 Obliczenie objętościowego natężenia przepływu oraz prędkości przepływu wody.

Vnom= 16[m3]

τwlot= 1800 [s]

τwylot=1440 [s]

w= 1 [m/s]

4.1.1 Objętościowe natężenie przepływu wody.

Króciec wlotowy:

Króciec wylotowy:

w= 1.0 [m/s]

Króciec wlotowy

Króciec wylotowy

4.1.2 Prędkość przepływu wody.

Przy ciśnieniu Po = 0,7 [MPa] woda będzie przetłaczana przy użyciu pompy wirnikowej, odśrodkowej. Prędkość jej przetłoczenia mieści się
w przedziale 0,5 – 5,5 [m/s]

Przyjęto w= 1.0 [m/s]

dla króćca wlotowego

dla króćca wylotowego

w= 1.0 [m/s]

4.2 Obliczenie wymiarów króćca.

dw1= 0.107 [m]

dw2= 0.118 [m]

Średnica wewnętrzna króćca, w oparciu o poniższą zależność, wynosi:

Dla króćca wlotowego:

Dla króćca wylotowego

dw1= 0.107 [m]
dw2= 0.118 [m]

Pnom = 0,8 [MPa]

4.3 Dobór króćca.

DN = 125[mm]

dz = 133 [mm]

gkr=0,008[m]

Najbliższa znormalizowana wartość to króciec
DN= 125[mm], który zgodnie z normą
PN-80/H-74219 dla ciśnienia Pnom= 0,8 [MPa] ma średnicę zewnętrzną dz= 133 [mm]. Grubość ścianki króćca gkr=8[mm]

Po=0,7[MPa]

dW=0,125[m]

α=1

kr=124,24[MPa]
c=0,0028[m]

4.4 Sprawdzenie minimalnej grubości ścianki króćca. gkr=0,008[m]

gmin=$\frac{Po \bullet dw}{\frac{2,3}{\alpha} \bullet kr}$+c

gmin=$\frac{0,7 \bullet 0,125}{\frac{2,3}{1} \bullet 124,24}$+0,0028=0,0031[m]
gmin<gkr
Grubość ścianki króćca jest wystarczająca.

5. Obliczenie grubości ścianek dennicy stożkowej i pokrywy sferoidalnej

Dane/ Założenia Obliczenie Wyniki
5. Obliczenie grubości ścianek dennicy stożkowej
i dennicy elipsoidalnej.

τ = 10 [lat]

Zał.:

c2 = 0.0008[m],

c3 = 0.001 [m].

s= 0,0001 [m/rok]

5.1 Obliczenie grubości dennicy stożkowej , naddatki. c=0.0028[m]

Dobrana w poprzednim punkcie stal nierdzewna 1H18N9T w oddziaływaniu z wodą ma I stopień odporności korozyjnej, któremu odpowiada szybkość korozji:
s = 0.0001 [m/rok] stąd:

c1 = τ⋅s = 0.001 [m]

c = c1 + c2 + c3 = 0.001+0.0008+0.001 = 0.0028[m]

w= 2[m]

Po= 0,7[MPa]

kr= 151,85 [MPa]

c =0,0028[m]

5.2 Obliczenie grubości ścianki dennicy grz1 .

Założono wstępnie, że Dz≈Dw; yw=1

Z normy BN-87/2532-01 wynika, że największa dostępna grubość ścianki dla dennic stożkowych, dla różnych wartości ϕ to 6[mm]. Ponieważ grubość ścianki dennicy stożkowej powinna być nie mniejsza niż 7,4[mm], a nie ma dostępnych dennic stożkowych o takiej grubości ścianki, do wykonania zbiornika zostanie użyta dennica elipsoidalna.

τ = 10 [lat]

Zał.:

c2 = 0.0008[m],

c3 = 0.001 [m].

s= 0,0001 [m/rok]

5.3 Obliczenie grubości dennicy elipsoidalnej , naddatki. c=0.0028[m]

Dobrana w poprzednim punkcie stal nierdzewna 1H18N9T w oddziaływaniu z oliwą ma I stopień odporności korozyjnej, któremu odpowiada szybkość korozji:
s = 0.0001 [m/rok] stąd:

c1 = τ⋅s = 0.001 [m], a następnie:

c = c1 + c2 + c3 = 0.001+0.0008+0.001 = 0.0028[m]

w= 2[m]

Po= 0,7[MPa]

kr= 132,26 [MPa]

5.4 Obliczenie wstępnej grubości ścianek dennicy elipsoidalnej.

Dennica górna:
Dz=2020[mm]

gdg=10[mm]

mdg=366[kg]
V=1048[dm3]

Dennica dolna:

Dz=2028[mm] gdd=14[mm]

mdd=530[kg]

V=1048[dm3]

Założenia wstępne Dw = Dz
Hz/Dz= 0,5/2=0,25 ; ω=0 => yw=2

Dla znormalizowanych dennic stalowych wg. PN-75/M-35412 najbliższa znormalizowana grubość ścianki dennicy to g=10[mm]

Ponieważ w dennicy górnej przewidziano tylko mały otwór na króciec manometryczny, to przy uwzględnieniu sporego naddatku wynikającego z zaokrąglenia do wartości znormalizowanej można przyjąć tą wartość jako ostateczną dla pokrywy górnej.

W pokrywie dolnej przewidziano otwór na króciec wylotowy, więc niezbędne jest następne przybliżenie.

ω=2,97≈3 => yw=4,1

Dla znormalizowanych dennic stalowych wg. PN-75/M-35412 najbliższa znormalizowana grubość ścianki dennicy to g=14mm

Dennice o Dw=2[m] mają następujące dane:
V=1048[dm3]

dla g=10[mm] m=366[kg]

dla g=14[mm] m=530[kg]

w= 2000[mm]

Prob= 0,6[MPa]

5.5 Dobór kołnierza.

Dz=2268[mm]

Do=2180[mm]

n=48[szt.]
do=42[mm]

Do zbiornika wybrano kołnierz dla Dw=2000[mm] i Pnom≈0,6[MPa] z katalogu wg. normy PN-72/H-74305

Dla tego kołnierza Dz=2268[mm] Do=2180[mm]

Do połączenia tego kołnierza potrzeba 48 śrub z gwintem M39, ponieważ średnica otworów na śruby dO=42[mm] można użyć śrub oczkowych odchylnych M40 zgodnych z PN82425 z powodu większej dostępności na rynku.


6. Obliczenie grubości walcowej zbiornika

Dane/ Założenia Obliczenie Wyniki
6. Wyznaczenie grubości ścianki zbiornika.

τ = 10 [lat]

Zał.:

c2 = 0.0008 [m],

c3 = 0.001 [m].

6.1 Obliczenie naddatków. c=0.0028[m]

Dobrana w poprzednim punkcie, jako materiał konstrukcyjny zbiornika, stal 1H19N9T w oddziaływaniu z wodą ma I stopień odporności korozyjnej, któremu odpowiada szybkość korozji
s = 0.0001 [m/rok] stąd:

c1 = τ⋅s = 0.001 [m], a następnie:

c = c1 + c2 + c3 = 0.001+0.0008+0.001 = 0.0028 [m]

α=1

z=1

Dw=2 [m]

po=0,7 [MPa

kr=124,24 [MPa]

c=0,0028[m]

6.2 Obliczenie wstępne grubości dennicy grz1 – I przybliżenie. grz1=0,0077 [m]
Założenia wstępne: α=1, z=1

Dw=2 [m]

d=0.135 [m]

grz1=0,0077 [m]

6.3 Wyznaczenie Dz, β, α, z.

D­z=2,0154 [m]

β=1,0077

α=1

z=0.64

ω=1,084

Dz=Dw+2⋅grz1= 2+ 2⋅0,0077= 2,0154[m]

β=Dz/Dw=$\frac{2.0154}{2} = 1,0077$

β<1.4, więc α=1

Największy z króćców ma średnicę zewnętrzną d=0.135[m]

Wyliczona wartość ω znajduje się blisko wartości ω=1 dla której odpowiednia wartość z=0,64. Dla niewielkiej różnicy pomiędzy wartością otrzymaną, a stabelaryzowaną możemy założyć, że otrzymana wartość ω≈1

α=1

z=0,64

Dw=2 [m]

po=0,7 [MPa

kr=124,24 [MPa]

c=0.0028 [m]

6.4 Obliczeniowa grubość blachy walczaka grz2 – II przybliżenie . grz2=0,0105[m]

Dw=2 [m]

d=0.135[m]

grz2=0,0105 [m]

6.5 Wyznaczenie Dz, β, α, z po drugiej iteracji.

D­z=2,021 [m]

α=1

β=1,0085

ω=0,93

z=0,6624

Dz=Dw+2⋅grz2=2+2⋅0,0105 =2,021 [m]

β=$\frac{\text{Dz}}{\text{Dw}} = \frac{2,021}{2} = 1,0105$

β<1.4, więc α=1

Największy z króćców ma średnicę zewnętrzną d=0.135 [m]

Wyliczona wartość ω znajduje się między wartościami ω=0,5 a ω=1 , którym to wartościom odpowiadają z=0,8 i z=0,64. Dla założonej liniowo zależności z=f(ω) z proporcji:

α=1

z=0,6624

Dw=2 [m]

po=0,7 [MPa]

kr=124,24 [MPa]

c=0.0028 [m]

6.6 Wyznaczenie grubości blachy walczaka grz3 – III przybliżenie. grz3= 0,012[m]
Grubość ścianki zaokrąglam do wartości zgodnymi z normami więc grz3=0,0103≈0,012[m]

Dw=2 [m]

Hc =5,65 [m]

grz=0,011[m]

6.7 Dobór blachy na powłokę walczaka.

1 arkusz 1H18N9T

grz=0.011 [m]

A=6,28 [m]

B=5,65 [m]

Obwód zbiornika o Dw=2 [m] wynosi

Obw.=π⋅Dw= 6,28[m]

Długość walczaka to Hw=5,65 [m]

Zamówię arkusz blachy gorącowalcowanej 1H18N9T o wymiarach: 6,28x5,65x0,012[m] w firmie STEEL s.c., która wycina arkusze o nietypowych formatach na życzenie klienta wg. DIN 17440/EN10088-2.

7. Obliczenie pierścieni wzmacniających otwory w ściankach zbiornika i w dnach

Dane/ Założenia Obliczenie Wyniki
7. Obliczenie pierścieni wzmacniających.

Powłoka walczaka – nie wymaga wzmocnień otworów ponieważ powłoka jego ścianki była liczona dla ω > 0, czyli w obliczeniach osłabienie ścianki otworem zostało już uwzględnione.

Pokrywa sferoidalna – nie wymaga wzmocnień, ponieważ tak jak w przypadku walczaka, osłabienie otworem zostało uwzględnione przy obliczeniu grubości dennicy.

8. Obliczenie konstrukcji nośnej

Dane/ Założenia Obliczenie Wyniki
8. Obliczenie konstrukcji nośnej.

ρ = 988,04 [kg/m3]

Vnom=16 [m3]

8.1 Ciężar medium. mm=15808,64 [kg]

Przy maksymalnym napełnieniu zbiornika mlekiem ciężar medium wynosi:

mm=Vnom⋅ρ

mm=16 * 988,04 = 15808,64[kg]

LZ=HW

H = 1 [m]

HW = 5,65 [m]

Hdg = 0,5 [m]

Hdd = 0,5 [m]

8.2 Części składowe zbiornika, ich wymiary
i objętości.

HZ = 6,65[m]

HC = 7,65[m]

Wysokość zbiornika jest równa sumie wysokości dennic i walczaka. Natomiast wysokość całkowita to suma wysokości zbiornika z wysokością na jakiej ma się zbiornik znajdować nad podłożem

HZ=H+HW+Hdg+Hdd

HC=HW+H

HW=5,65+0,5+0,5=6,65[m]

HC= 1+6,65=7,65 [m]

Dw=2 [m]

Hw =5,65 [m]

gw=0,012 [m]

γst=7800 [kg/m3]

mdd = 530 [kg]

mdg = 366 [kg]

8.3 Ciężar zbiornika. mzb=5273,5 [kg]

Walczak:

mw=π⋅Dw⋅ Hw ⋅gw⋅γst

mw=π⋅2⋅5,65⋅0,012⋅7800=3322,8 [kg]

Dennica dolna:

md= 530 [kg]

Dennica górna:

mp = 366 [kg]

Zbiornik:

W obliczeniach uwzględniam naddatek na armaturę
w wysokości 25% masy zbiornika.

mzb=1.25⋅(mw+mdg +mdd)

mzb=1.25⋅(3322.8+366+530)= 5273,5[kg]

mzb=5273,5 [kg]

mm=15808,64 [kg]

g=9,81[N/s2]

8.4 Ciężar ruchowy zbiornika.

Mr=21082,14 [kg]

mp=5270,535[kg]

Fp= 0,052[MN]

Ciężar ruchowy zbiornika jest sumą ciężaru zbiornika i ciężaru medium :

Mr=mzb+mm

m=5273,5+15808,64=21082,14 [kg]

Na każdą podporę przypada ciężar, przez co
w wyniku grawitacji powstaje siła działająca na tą podporę:

Dw=2 [m]

Mr=21082,14 [kg]

8.5 Dobór podpory.

W=0,25 [m]

H=0,395 [m]

s= 0,21 [m]

m=0,25 [m]

emax = 0,2 [m]

m łapy = 26 [kg]

Z wykresu[załącznik 1] wg normy BN-64/2212-02 przecięcie wartości

G = 21082,14 [kg] z D = 2 [m]

Wyznacza łapę wspornikową W= 250

Łapa ta wymaga zastosowania blachy wzmacniającej ponieważ
grz < gc

Łapa składa się z dwóch żeber i podkładki
o wymiarach (w [mm] ) :

Żebro 250: z= 160, p=240, h=375, g1 =20 , c1 = 39, masa : 8 [kg]

Podkładka 250 : W =250, l=255, k= 245, g=20, c=25, masa : 10 [kg]

H=1 [m] 8.6 Długość podpory i wartości współczynnika jej zamocowania α. l=3[m]
α=
$\frac{\mathbf{1}}{\mathbf{2}}$
Założono, że łapy są wspawane w odległości 2[m] od dna, stąd długość podpory :
l= 1+ 2 = 3[m]
Przy skręceniu podpór z łapami i podłożem przy pomocy śrub fundamentowych α= 0,5

α=$\frac{1}{2}$

Fp=0,052[MN]

x=5

l=3[m]

8.7 Obliczenie nóg wspornikowych
( I przybliżenie)

l = 3[m]

Qdop=0,0812[MN]

Jako pierwszy do obliczeń wytypowano ceownik C180/70 o s=6[mm], dla którego

I min = 79,5 [cm4] = 0,795⋅ 10-6[m4],

F=17,71[cm2] =1,771⋅ 10-3[m2]

wg. PN 86/H-93404, stąd smukłość wynosi

λ=$\frac{l*\alpha}{\sqrt{\frac{\text{Imin}}{F}}} = \ \frac{3*0,5}{\sqrt{\frac{0,795*10^{- 6}}{1,771*10^{- 3}}}} = 70,797$

25 < λ < 100, więc można stosować wzór:

Pkr = F (310-1,14 λ)

Pkr=1,771⋅10-3(310-1,14⋅70,797)=0,406[MN]

Qdop = $\frac{\text{Pkr}}{x} = \frac{0,406}{5} = 0,0812\left\lbrack \text{MN} \right\rbrack$

Q dop > Fp

0,0812[MN] > 0,052[MN]

Ceownik 180/60 jest wystarczający

Mr=21082,14 [kg]

m łapy = 26 [kg]

l = 3,0352 [m]

mC = 13,91 [kg/m]

kn = 2 [MPa]

g=9,81[N/s2]

8.9 Obliczenie podkładek pod ceowniki A = 0,162 [m]

Ciężar ruchowy zbiornika z konstrukcją nośną wynosi

Mr2=Mr+4⋅młapy+4⋅l⋅mC

Mr2 = 21082,14 +4⋅26+4⋅3⋅13,91= 21353,06[kg]

Masa całego zbiornika rozkłada się na 4 podkładki, które z podłożem poddawane są naprężeniom nacisku. Przyjmując ich kwadratowy kształt o boku A, oraz biorąc pod uwagę naprężenia dopuszczalne na nacisk gruntu kN = 2 [MPa] otrzymuje się

σ= $\frac{M_{r2}*g}{4A^{2}}$ ,wtedy

A = $\sqrt{\frac{M_{r2}*g}{4kn}} = \ \sqrt{\frac{21353,06*9,81*10^{- 6}}{4*2}} = 0,162\ \lbrack m\rbrack$

Mr2=21353,06
[kg]

g=9,81[N/s2]

kr=130[MPa]

8.10 Obliczenie średnicy śrub fundamentowych

dśf=46[mm]

lśf=200[mm]

dśf=$\sqrt{\frac{4 \bullet M_{r2} \bullet g}{\pi \bullet k_{r}}}$

dśf=$\sqrt{\frac{4 \bullet 21353,06 \bullet 9,81}{\pi \bullet 130}}$= 46[mm]

Do przymocowania zbiornika do podłoża zostaną użyte śruby fajkowe M46.

Długość śruby powinna być większa niż długość podkładki z naddatkiem, który będzie utwierdzony
w betonie. Więc lśf>0,162[m], dlatego zostaną użyte śruby fajkowe o długości lśf=0,2[m] zgodne
z PN-72/M-85061 typ 2

9. Armatura

9.1 Cieczkowskaz.
Wybrano dwa cieczowskazy z Aparatura Przemysłowa kat. nr 1300, fig.4707. Zostaną przyspawane do walczaka.

mzb=5273,5[kg]

kr=130[MPa]
kt=80[MPa]

g=9,81[N/s2]

9.2 Śruba transportowa. Dst=32[mm]
dst=24[mm]
hst=29[mm]
a=6,5[mm]

Minimalna średnica śruby transportowej:
dst=$\sqrt{\frac{4 \bullet m_{\text{zb}} \bullet g}{\pi \bullet k_{r}}}$

dst=$\sqrt{\frac{4 \bullet 5273,5 \bullet 9,81}{\pi \bullet 130}}$=22,5[mm]

Minimalna długość gwintu tulei i śruby:

lst=$\frac{1}{k_{t}} \bullet \sqrt{\frac{m_{\text{zb}} \bullet g \bullet 4}{\pi \bullet k_{r}}}$

lst=$\frac{1}{80} \bullet \sqrt{\frac{5273,4 \bullet 9,81 \bullet 4}{\pi \bullet 130}}$=29[mm]

Minimalna średnica zewnętrzna tulei:

Dst=dst$\bullet \sqrt{2}$=22,5$\bullet \sqrt{2}$=32[mm]

Minimalna wysokość spawu:

a=$\frac{1}{k_{t}} \bullet \sqrt{\frac{m_{\text{zb}} \bullet g \bullet k_{r}}{\pi \bullet 8}}$

a=$\frac{1}{80} \bullet \sqrt{\frac{5273,5 \bullet 9,81 \bullet 130}{\pi \bullet 8}}$=6,5[mm]

Śruba transportowa M24; 29[mm] zostanie wkręcona do

tulei M24 o średnicy zewnętrznej Dst=32[mm]
i wysokości hst=30[mm]. Tuleja zostanie połączona
z pokrywą zbiornika spawem o wysokości a=6,5[mm].

Śruba transportowa zgodną z normą PN 82472.

9.3 Zawór wzniosowy grzybkowy

Zgodny z normą, kat. AP5/578

Zostanie połączony z króćcem wlotowym połączeniem kołnierzowym.

9.4 Zawór kurkowy
Wybrano produkty P.P. ARBUD, zawór kurkowy
ZK DN125, zostanie połączony z króćcem wylotowym połączeniem kołnierzowym.
9.5 Króciec termometryczny

Króciec K90, odmiana A, wg. BN-66/2215-01

Zostanie umieszczony 130cm od spawu dennicy dolnej z walczakiem.

9.6 Króciec manometryczny

Typ D4, zgodny z normą BN-73/2213-10.

Zostanie umieszczony w pokrywie zbiornika.

10. NORMY

  1. BN – 75/2221-21 – wymiary zbiornika

  2. PN-75/M-35412 – dennice elipsoidalne

  3. BN-87/2532-01 – dennice stożkowe

  4. PN-89/H-02650 – ciśnienie obliczeniowe

  5. PN-62/C-60012 – temperatura obliczeniowa

  6. PN-69/H-92138 – naprężenia dopuszczalne

  7. DT-UC-90/WO-0 – współczynniki bezpieczeństwa

  8. PN-80/H-74219 – króćce

  9. PN-72/H-74305 – kołnierz

  10. DIN 17440/EN10088-2 – arkusz blachy na walczak

  11. BN-64/2212-02 – łapy

  12. PN-72/M-85061 – śruby fajkowe

  13. Aparatura Przemysłowa kat. nr 1300, fig.4707 – cieczowskazy

  14. PN 82472 – śruba transportowa

  15. PN82425 – śruba oczkowa odchylna

  16. kat. AP5/578 – zawór wzniosowy grzybkowy

  17. P.P. ARBUD ZK DN125 – zawór kurkowy

  18. BN-66/2215-01 – króciec termometryczny

  19. BN-73/2213-10 – króciec manometryczny

  1. Materiały Pomocnicze

Literatura

J.Pikoń, Podstawy Konstrukcji Aparatury Chemicznej cz.1. Tworzywa Konstrukcyjne, PWN, W-wa 1979.

Katalog Materiałów Antykorozyjnych opracowany przez. Stowarzyszenie Naukowo-Techniczne Inżynierów i Techników Przemysłu Chemicznego i Przemysłu Materiałów Budowlanych, NOT, Warszawa 1962.

Strony internetowe wykorzystane przy tworzeniu projektu

http://www.pg.gda.pl/chem/Katedry/Maszyny/maszynoznawstwo.htm

http://www.marwil.eu/produkty/ELEMENTY_ZLACZNE/KOTWY.html

[załącznik 1]

Wykres zależności ciężaru ruchowego od średnicy zbiornika.
wg. BN-64/2212-02.


Wyszukiwarka