Założenia do projektu

1. Temperatura magazynowanego gazu nie większa niż 30º

2. Materiał konstrukcyjny - stal węglowa zwykłej jakości.

3. Dno spawane z częścią walcową i pokrywą połączona kołnierzem

4. Zbiornik posiada trzy króćce:

• Wlotowy o średnicy D=0,1 ;

• Wylotowy o średnicy D=0,1

• Króciec do zaworu bezpieczeństwa o średnicy d _z = 38 mm

Dane do projektowania

1. Ciśnienie gazu p=1,6 [Mpa]

2. Objętość nominalna V_n= 0,4 [m³]

3. Materiał zbiornika - StoS

4. Kształt dna - stożkowe wyoblone

5. Kształt pokrywy - elipsolidalna o małej wypukłości

6. Położenie zbiornika i rodzaj podpór - zawieszony pionowo

Obliczenia wytrzymałościowe

1. Wstępne ustalenie zasadniczych wymiarów zbiornika:

= 1,5 - 2,5

Zakładamy że :

= 2

Dn =

Vn= 1,25 m³

Π = 3,14

Dn =

Dn =0,926=926 mm

D_n= D_w dla D
600 mm

Z normy BN-75/2201-01 przyjmuję D_w=1000 mm

2. Dobieram dno i pokrywę :

Vhc=л * r² * hc

dla dna: Vhc=3,14*(1,0 m)² * 0,04m = 0,031m³

dla pokrywy: Vhc=3,14*(1,0 m)² * 0,06m = 0,068m^{3 ?}

● Objętość dna Vd przyjmuję wg normy PN-75/M-35412

Vd= Vw + Vhc

Vd = 0,194 m³+0,039 m³=0,233 m³

● Objętość pokrywy Vp przyjmuję wg normy PN-69/M-35413

Vp =Vw + Vhc

Vp =0,131m³+0,031 m³=0,162 m³

3. Obliczam rzeczywistą objętość i wysokość zbiornika :

- H = 1852 mm ; Vk =л*r²*H

- r = m ; Vk =3,14*(1,0m)²*0,095 =0,074 m³

Vk=0,074*2=0,149m³

- Vn = 1,25 m
; Vc= Vn - Vd - Vp -2Vk

- Vd = 0,233 m
; Vc=1,25-0,233-0,162m³-(2*0,074m³)=0,706 m

- Vp = 0,162 m
;

- Vk = 0,149 m
;

V_n= Vc+Vp+Vd+2Vk

V_n=0,706+0,162+0,233+(2*0,074)=1,25 m³

- Dw = 1,0 m ; hc=

- Vc = 0,706 m

hc=

hc=0,899 m

Zaokrąglam hc do wartości 0,9 m .

Vc =π*r²*hc

- hc = 0,9 m

Vc =3,14*(0,1m)²*0,9 m

- r = 1,0 m

V_c=0,706 m³

Vrz= Vc+Vd+Vp+2Vk

Vrz =0,706+0,233+0,162+0,149

Vrz =1,25

Vrz = Vn ±5%

● Obliczam wysokość całkowitą zbiornika

- hc =0,397 m

- hp =0,29m

- hd =0,9 m

• hk =0,95 m

• 2hk=0,19m

H= hp + hc +hd +2 hk

H=0,29+0,397+0,9+0,19=1,777m

H=1,777 m

=1,919

4. Obliczam nominalną grubość ścianki części cylindrycznej :

● Obliczam naprężenie dopuszczalne K_r

- Re =205 MPa ; Kr =
113 MPa

- x = 1,8 ;

z = a1 * zdop = 0,8*0,8 = 0,64

- Re = 205 MPa dla St2S wg PN-72/H-84020

● Obliczam grubość ścianki części cylindrycznej

- p = 1,0 Mpa ;

=6,049 mm,

● Obliczam nominalną grubość ścianki części cylindrycznej

- C2 = 0,75mm ;

- C3 = 1 mm ;

- go = 6,049 mm ;

8mm - g - 20mm
=0,8 mm

*Obliczenie grubości ścianki dla dna stożkowego wyoblonego

5.Obliczam grubość scianki dna i pokrywy ?

● dla pokrywy elipsolidalnej

Hz = 260mm ;

Dz = 1020mm ;

d=0,1*Dw _; ω=

Dz =1020mm ;

= 4mm ;

X = 1,55 ;

Odczytuje z tabeli yw =2,8

- Obliczam grubość ścianki w części wyoblonej;

Dz = 1020mm ;

a=10*go^w =168,7 mm lub a =0,5 * L =205,19mm

Bierzemy mniejszą wartość

Y=a cos 30^˚ =168,7*cos30^˚ =146,09mn

K=rw(1-cosφ)=150*(1-cos70^˚)=98,69mm

Dst=Dw -2k *2y =1000mm-197,38mm-292,18mm=510,44mm

• Grubość ścianki części stożkowej

• Grubość ścianki w części walcowej

- Obliczam nominalną grubość ścianki w części wypukłej ;

● pokrywa elipsoidalna o małej wypukłości

Hz =155mm ;

Dz = 1224mm ;

d=0,1*Dw _; ω=

Dz =1224mm ;

= 4mm ;

X = 1,55 ;

Odczytuje z tabeli yw =3,37

- Obliczam grubość ścianki w części wypukłej ;

Dz = 1224mm ;

- Obliczam nominalną grubość ścianki w części wypukłej ;?

6.Dobieram kołnierz w zależności od ciśnienia w zbiorniku:

● Kołnierz dobrałam dla p=1,0 MPa

Dz = 1052mm do = 30mm f = 5mm

Do = 1160mm dz =1020mm s = 10mm

D1 = 1110mm g = 34mm H = 95mm

r = 15mm D2 = 1262mm

Liczba śrub w kołnierzu -28

Rozmiar gwintu śrub - M33

7. Obliczenia dotyczące połączenia kołnierzowo śrubowego :

● Średnia średnica uszczelki

D1 =1110mn;

Dwk =1000mm ;

● Rzeczywista szerokość uszczelki:

D1 =1110mm ;

Dwk =1000mm ;

● Czynna szerokość uszczelki

u=55mm

=0,025m

● Współczynnik c

c=1.4 dla Du >500 mm

● Naprężenie ściskające w uszczelce

б_m =40Mpa=40000000Pa

● Naprężenie ściskające w uszczelce przyjmuję dla uszczelki azbestowej o

grubości 1mm

- p =1,0 MPa ; б_r =6,4*p

б_r =6,4*1,0MPa

б_r =6,4 MPa

● Napór płynu na połączenie:

Du =660 mm ;

● Nacisk na uszczelke dla wywołania б_r

- Du =1,055 m ;

- ucz = 0,025m ; S=π*D_u*u_cz* б_r

-б_r= 6,4Mpa

S=3,14*1,055*0,025m*6400000 Pa

S=530032 N

● Współczynnik b=1.6

● Obliczam naciąg rurowy :

- b = 1,6 ;

- S =530032N

- P = 8737,246 N ;

Nr =P+b*S

Nr = 8737,246N+1,6*530032N

Nr =856788,446 N

● Naciąg montażowy

N'_m= π*Dn*ucz* б_m

- Du = 1,055m ; N'_m=3,14*1,055m*0,025m*40000000Pa

- ucz = 0,025 m ; N'_m=3312700 N

● Powierzchnia czynna uszczelki

- D1 = 1,11 m ;
- Dwk = 1,055m ;

● Warunek wytrzymałości

- Nr = 856788,446N ; б_cz =
б_m

- Fcz = 0,093 m
; б_cz =

б_cz =9212778,989Pa = 9,2 MPa

б_cz
б_m

9,2 MPa
40MPa

Warunek wytrzymałościowy został spełniony .

8. Obliczam średnice rdzenia śruby :

● Współczynnik wytrzymałościowy
gwintu śrub :

Dla p ≥ 1,0 MPa współczynnik
= 1

P<1,0Mpa współczynik Ψ=1,75

● Naprężenie dopuszczalne k1 :

- Re dla stali St2S = 205 MPa; wg PN-72/H-84020 k1=

- X = 1,2 ;

k1 =

k1 = 170,83MPa

● Naprężenia dopuszczalne k2 :

- Re = 205 MPa; k2 =

-X = 1,65;

k2 =

k2 = 124,42MPa

● Średnica rdzenia śruby :

- Nm= 33,2700 N ;

-
= 1 ,0

- i = 28 ;

- k1 = 3,8181818 Pa ;

● Obliczam długość rdzenia śruby :

l = 2* gk + gu + gpod + w

l = 2* mm + mm + mm + mm + mm

l = mm

Przyjmuję wg normy długość rdzenia śruby na : l = mm

Wymiary śruby odczytałam z normy : PN-78/M-82005 :

Śruba M 33x2

9. Dobór króćców

● Obliczam króćce : wlotowy i wylotowy :

a1 = 0,8 ; z = a1* zdop

zdop = 0,8 ; z = 0,8*0,8 = 0,64

p = 1,0MPa ;

Dwkr = 100mm ;

kr = 113 MPa ;

z = 0,64 ;

go = 0,60 mm ; g = go + c2 + c3

c2 = 0,75mm ; g = 0,60mm + 0,75mm + 1mm

c3 = 1mm ;

g = 2,35mm

g = 2,35mm ; gn
g + c1

c1 = 0,5mm; gn
2,35mm + 0,8mm

gn
2,85 mm

Nominalną grubość ścianki dla króćców : wlotowego i wylotowego

przyjmuję wg normy PN-74/H-74209 i wynosi ona :

gn = 5mm

Długość króćców : wylotowego ,wlotowego l = mm wg BN-63/2210-02

Średnicę króćców wylotowego i wlotowego na rysunku przyjmuję zgodnie

z normą PN-74/H-74209 Dz = mm

● Obliczam króciec bezpieczeństwa :

dz = 38mm ;

p = 1,0 MPa ;

z = 0,64 ;

kr = 113 MPa ;

mm

c2 = 0,75 mm; g = go + c2 + c3

c3 = 1 mm; g = 0,60mm + 0,75mm + 1mm

go = 0,60mm ;

g = 2,35mm

c1 = 0,5mm; gn
g + c1

g = 2,35mm ; gn
2,35mm + 0,5mm

gn
2,85mm

Nominalną grubość ścianki króćca bezpieczeństwa przyjmuję wg normy

PN-74/H-74209 , wynosi ona :

gn = 2,9mm

Długość króćca bezpieczeństwa l = 80 mm wg BN-63/2210-02

10. Obliczanie ciężaru całkowitego zbiornika :

- masa części cylindrycznej:

hc = 90cm ; V = hc Dw* π *gn

V = 90 * 100 * 0,7*3,14*1

V = 28260 cm³

V = 28260 cm

mc= 7,85 * 28260

mc = 221,841 kg

- masa pokrywy elipsoidalnej wg normy : PN-75/M-35412 wynosi :

mp = 78 kg

- masa dna elipsoidalnego wg normy : PN-75/M-35412 wynosi :

md = 98 kg

- masa kołnierzy wg normy : PN-67/H-74723 wynosi :

mk = 114kg * 2(sztuki)

mk = 228 kg

- masa śrub M 36
3 wg normy : PN-58/M-82109 wynosi :

mś = /1000 szt.

mś = 28,84 kg

- masa nakrętek M 36 odczytałem z normy :PN-58/M-82144 wynosi:

mn = 267kg/1000 szt.

mn = 0,267 kg

- masa podkładek wg normy PN-65/M-82029 wynosi :

- podkładki pod nakrętke grubości 7mm ;

mp = 49kg/1000 szt.

mp = 0,049 kg

- podkładki pod łeb śruby grubości 7mm ;

średnica wewnętrzna 34 mm

średnica zewnętrzna 60 mm

mp = 75,3kg/1000 szt. * 32

mp = 0,0753 kg

- masa króćców wlotowego i wylotowego wg normy : PN-74/H-74209

wynosi :

mkrw =0,09*8,76=0,7884

- masa króćca bezpieczeństwa wg normy PN-74/H-74209 wynosi :

l = 80mm ; mkb = 2,29kg/m * 0,08m

mkb = 0,1832kg

- masa zbiornika :

Mzb = mc + mp + md + mk + ms + mn +mpod + mkrw + mkb

Mzb = 655,33434kg

- próba wody :

Mw = 1250 kg

- Masa całkowita :

Mc = Mzb + Mw

Mc = 1250kg + 6555,33kg

Mc = 1905,334kg

11. Dobór podpór

G max =Mzb +Mz

G max= 1905,334kg

G max =2000

Średnica zewnetrza rury =89mn

Gr. rury 3,5 mn

Krążek pod rurę= 200mn

Grubość krążka =8 mn

Liczba nóg 4

Ciśnienie nominalne 2,0 kg / cm²

Max wysokość nóg 3700 mn

Średnia podziałowa nóg 670 mm

Rozstaw nóg 475 mn

1

---