46. Wzór na go części walcowej zbiornika - omówienie.

Dysponując danymi p_o, D_w można obliczyć grubość ścianki zbiornika ciśnieniowego zgodnie ze wzorem:

gdzie:

g_o - obliczeniowa grubość ścianki zbiornika w mm

p_o - ciśnienie obliczeniowe w MPa

D_w - średnica wewnętrzna zbiornika w mm

k - naprężenia dopuszczalne w MN/m²

z - obliczeniowy współczynnik wytrzymałościowy złączy spawanych

Naprężenia dopuszczalne k są ilorazem Re (granicy plastyczności dla zastosowanego materiału) przez x (współczynnik bezpieczeństwa .

Współczynnik x jest zawsze większy od 1 i zależy od rodzaju zastosowanego materiału, przeznaczenia zastosowanego elementu, czasu pracy, warunków pracy itp.

Obliczeniowy współczynnik wytrzymałościowy złącza spawanego z składa się z dwóch elementów:

z=z₁⋅z_dop

z₁ - zależy od rodzaju połączenia spawanego

z_dop - zależy od technologii wykonania spoiny. Współczynnik ten przyznawany jest poszczególnym zakładom przez Urząd Dozoru Technicznego. Wynosi no od 0,4 do 0,9.

α=f(β)

47. Wzór na go dennicy - omówienie

Obliczeniową grubość dna tłoczonego (dennicy) możemy określić ze wzoru:

[mm]

gdzie:

D_z - średnica zewnętrzna dennicy [mm]

p_o - ciśnienie obliczeniowe [MPa]

k - naprężenia dopuszczalne [MN/m²]

y_ω - współczynnik wytrzymałościowy zależy od ω i H_z/D_z

gdzie:

d - średnica największego otworu w dennicy

H_z - wysokość części elipsoidalnej dennicy

Jeżeli w dennicy wykonane są dwa lub więcej otwór, to mostek między dwoma otworami nie może być mniejszy od średnicy mniejszego otworu, w przeciwnym wypadku takie otwory należy traktować jako jeden otwór o średnicy zastępczej równej koła opisanego na tych otworach. Odległość między krawędzią dennicy, a krawędzią otworu nie powinna być mniejsza niż 0,1 D_z.

49. Mocowanie rur w ścianach sitowych - szkice

Otwory w ścianie sitowej mogą być rozmieszczone kilkoma różnymi sposobami. Najczęściej stosowane jest rozmieszczenie otworów na wierzchołkach trójkątów równobocznych. W ten sposób można równomiernie rozmieścić ich największą ilość na określonej powierzchni.

50. Sprawdzanie „mostka” w ścinanie sitowej

Ściana sitowa jest ważnym elementem pojemnościowego wymiennika ciepła. Grubość ściany sitowej oblicza się ze wzoru:

Średnice D przyjmuję się w zależności od sposobu zamocowania ściany sitowej. Współczynnik wytrzymałościowy ściany sitowej ϕ jest funkcją największej liczby otworów n rozłożonych wzdłuż średnicy lub w rzędzie bliskim średnicy, średnicy tych otworów d_o oraz podziałki t.

W przypadku rozwalcowywanych rurek w ścianie sitowej wielkość podziałki można obliczyć przyjmując przekrój mostka między otworami:

dla stalowych ścian sitowych

q_min = 15 + 3,4 ⋅ d_o mm²

dla ścian miedzianych i mosiężnych

q_min = 25 + 9,0 ⋅ d_o mm²

51. Obliczanie go dna płaskiego zbiornika.

Obliczanie den płaskich

1)

dna niespawalne z = 1 rys.1

dna spawane z = z_b

2) rys. 2, 6

3) rys. 3, 4

4) rys. 5

5) rys. 7

6) rys. 8, 9, 10

- pokrywę liczymy tak jak kołnierz

7) rys. 11

52. Obliczanie grubości rzeczywistej ścianki walcowej zbiornika ciśnieniowego.

Wzór na grubość obliczeniową grubości blachy zbiornika ciśnieniowego:

[mm]

Do obliczenia rzeczywistej grubości blachy na ściankę zbiornika niezbędna jest znajomość naddatków:

1) c₁, uwzględniającego odchyłkę minusową grubości wyrobu hutniczego; jest on dla blachy, z której będzie wykonany zbiornika

2) c₂, którego wartość zależy od szybkości korozji ścianki zbiornika, a jego średnia wartość wynosi s=0,02 ÷ 0,5 mm/rok

Wielkość tego współczynnika zależy od:

- materiału zastosowanego do konstrukcji (stal, żeliwo, stal stopowa itp.),

- rodzaju czynników mających kontakt z konstrukcją

W przypadku przewodów stalowych, przez które przepływa woda, duży wpływ na naddatek na korozję s mają następujące czynniki:

- temperatura wody

- zawartość tlenu w wodzie

- zawartość soli (np. NCL, Na₂SO₄) w wodzie: c₂ = s ⋅τ

gdzie τ założony czas pracy zbiornika.

3) c₃, naddatek grubości ścianki ze względu na występowanie w nim naprężeń związanych z ciśnieniem c₃ = 20%⋅(c₁+c₂)

53. Wzmacnianie otworów w częściach walcowych zbiorników.

Warunek wzmacniający liczymy ze wzorów:

[mm]

gdzie:

d₂ = 0,35 ⋅ D_z [mm]

d₃ = 200 [mm]

d_n ≤ d (d₁, d₂, d₃)

Otwór nie wymaga wzmocnienia. W przeciwnym razie blachę w okolicy otworu należy dodatkowo wzmocnić

Jeżeli prostokąty wzmocnienia dwóch sąsiednich otworów częściowo pokrywają się, daje się wspólne wzmocnienie.

Elementy wzmacniające powinny być tak umieszczone, aby jak najwięcej materiału wzmacniającego znajdowało się w okolicach otworu.

54. Rodzaje zaworów.

W zależności od przeznaczenia, zawory można podzielić na następujące grupy:

- zawory odcinające (zaporowe) - służące do zamykania i otwierania drogi przepływającemu czynnikowi

- zawory dławiące - służące do regulacji natężenia przepływu czynnika

- zawory zwrotne - umożliwiające przepływ czynnika tylko w jednym kierunku

- zawory bezpieczeństwa - zabezpieczające instalację przed nadmiernym wzrostem ciśnienia (zawory bezpieczeństwa ciśnieniowe) lub przed nadmiernym natężeniem przepływu (zawory bezpieczeństwa natężeniowe)
Oprócz wymienionych rodzajów zaworów istnieje duża grupa zaworów specjalnego przeznaczenia:

- sterownicze- rozrządcze- regulacyjne- spustowe- odpowietrzające

W zależności od ruchu zawieradła rozróżniamy różne typy zaworów:- wzniosowe- odchylone- przesuwne

- obrotowe

55. Szkic zaworu kulowego

58. Obliczanie wytrzymałości grzybka.

W zależności od kierunku przepływu czynnika siła działająca na wrzeciono będzie osiągała różne wartości I tak siła działająca na wrzeciono grzybka przy ciśnieniu czynnika od dołu wynosi P_w = P_u + P_n

Maksymalną wartość siła P_w osiąga wtedy, gdy zawór będzie zamknięty, a ciśnienie nad grzybkiem równe zero:

gdzie:

p_u - jednostkowy nacisk zapewniający szczelność między grzybkiem a gniazdem: p_u = (1,5 ÷ 3,5)⋅p_n

D_{g w} - przyjmuje się 5 ÷ 10% większe od D_n

D_{g z} - przyjmuje się jako D_gw + (10 ÷20) mm

W zaworze, w którym ciśnienie czynnika wywierane jest na grzybek siła we wrzecionie, przy zamkniętym zaworze i przy ciśnieniu pod grzybkiem równym zero, osiąga wartość

[MN]

59. Połączenia grzybka z wrzecionem - szkice.

Grzybki w większych zaworach połączone są z wrzecionem a sposób umożliwiający ich obrót. Można to wykonać za pomocą gwintowanej tulejki (rys. a, b), zabezpieczonej od obrotu przez podkładkę zagiętą lub wkręt. Rozwiązanie to jest jednak mniej ekonomiczne od rozwiązania rys. c, z uwagi na konieczność toczenia wrzeciona z pręta o większej średnicy. W rozwiązaniu według rys. c zastosowany jest pierścień dzielony, zakładany na wytoczenie we wrzecionie. Połączenie wrzeciona z grzybkiem za pomocą samego pierścienia dwudzielnego, zabezpieczonego przed wysunięciem widzimy na rys. d. Połączenie z rys. e jest wykonane przez wsunięcie końca wrzeciona w odpowiednio ukształtowane wycięcie w grzybku i zabezpieczone zawleczką. Można wreszcie połączyć wrzeciono drutem przetkniętym przez otwory w grzybku i zagiętym rys. f. wszystkie te połączenia wykonane są z luzem, ułatwiającym ustawienie się grzybka na gnieździe.

60. Uszczelnienia wrzeciona - szkice.

Uszczelnienia dzielimy na spoczynkowe i ruchowe, zależne od tego czy uszczelniają one części znajdujące się we względnym spoczynku, czy też w ruchu. Uszczelnienia w ogólności powinny zapewniać: szczelność, pewność ruchu, możność doszczelniania, wymianę i rozłączność, trwałość i wytrzymałość, odporność mechaniczną, chemiczną i cieplną, mały współczynnik tarcia przy dostatecznej odporności na ścieranie.

Warunek szczelności może być uzyskany również bez użycia uszczelnienia przez: dotarcie powierzchni, spawanie, lutowanie, docisk, wtłaczanie, stworzenie szczeliny labiryntowej, odrzut cieczy, zamknięcie szczeliny cieczą.

Materiały uszczelniające mają postać: włókna, przędzy, tkaniny, sznura, taśmy, płyty lub masy plastycznej. Uszczelnienia mają zazwyczaj kształty pierścieni okrągłych, eliptycznych, kwadratowych lub inne dowolne o różnych przekrojach. Pierścienie te mogą być dzielone lub niedzielne

61. Zawór częściowo odciążony - szkice, zasada działania.

62. Zawór całkowicie odciążony - szkic, zasada działania.

63. Prowadzenie grzybka w zaworze odcinającym - szkice.

Zawory odcinające. Zadaniem ich jest zamykanie o otwieranie przepływu czynnika roboczego w przewodach występujących w układach hydraulicznych i pneumatycznych.

64. Wymagania techniczne dla zaworów bezpieczeństwa.

Wymagania techniczne:

- kąt między tworzącymi powierzchni przylgowej grzybka i gniazda osi walca 45^o - 90^o

- grzybki i wrzeciona muszą mieć prawidłowe prowadzenie; z brakiem możliwości wyrzucenia na zewnątrz

- niedopuszczalne jest uszczelnienie wrzeciona szczeliwem

- powierzchnie przylgowe grzybka i gniazda muszą być odporne na korozję w danym ośrodku

- sprężynowe zawory bezpieczeństwa muszą mieć możliwość przedmuchania.

65. Dobór zaworu bezpieczeństwa.

Zadaniem zaworów bezpieczeństwa jest zabezpieczenie układu napędu przed nadmiernym wzrostem ciśnienia. Przy ciśnieniu przekraczającym ciśnienie pracy układu zawór samoczynnie otwiera się i wypuszcza nadmiar czynnika, zabezpieczając układ przed przeciążeniem W czasie normalnej pracy układu zawór jest zamknięty.

Najprostszym rozwiązaniem konstrukcyjnym zaworu bezpieczeństwa jest zawór kulowy. Czynnik pod ciśnieniem przepływający przez zawór działa na kulkę 1. w chwili, gdy siła wynikająca z działania ciśnienia na kulkę przekroczy napięcia sprężyny 2, kulka unosi się otwierając przepływ.

Zawory bezpieczeństwa kulkowe i podobnej konstrukcji grzybkowe nie nadają się do pracy w warunkach wyższych ciśnień i dużych natężeń przepływu przez zawór. Wtedy stosuje się odciążone zawory bezpieczeństwa. Przy wzroście ciśnienia do nastawionej wartości otwiera się zawór pomocniczy 2, co powoduje spadek ciśnienia w komorze B. W wyniku różnicy ciśnień między komarami A i B następuje przesunięcie tłoczka 1 i połączenie wlotu zaworu z wylotem.

66. Zawory zwrotne - rodzaje, szkice.

Zawory zwrotne.

Zadaniem ich jest przepuszczenie czynnika roboczego tylko w jednym kierunku i całkowite zatrzymanie w kierunku przeciwnym. Zawory zwrotne sterowane umożliwiają przepływ czynnika w kierunku przeciwnym, przy uniesieniu kulki lub grzybka przez tłoczek cylindra pomocniczego, zasilanego ciśnieniem.

Rodzaje zaworów zwrotnych:

- przelotowe z grzybkiem kulkowym

- przelotowe z grzybkiem stożkowym

- przelotowy klapowy odchylny

- płytowy wzniosowy

Warunki i zalecenia montażu i eksploatacji zaworów zwrotnych hydraulicznych i pneumatycznych:

- zawory zwrotne przystosowane są do montażu na rurach i przewodach; przy instalowaniu należy zwracać uwagę na kierunek przepływu oznaczony strzałką na kadłubie zaworu; pozycja pracy zaworu dowolna;

- zawory zwrotne w czasie prawidłowej eksploatacji nie wymagają żadnych zabiegów i obsługi

Szkice zaworów zwrotnych:

67. Odwadniacze - rodzaje, szkice.

Rodzaje odwadniaczy.

Rozróżniamy cztery główne odmiany odwadniaczy:

1) odmiana termostatyczna - identyfikacja pary lub wody odbywa się tutaj dzięki różnicy temperatur, która oddziaływuje na termostatyczny element zmieniający położenie zaworu; aby kondesat mógł być odprowadzony, jego temperatura musi się obniżyć poniżej temperatury pary

2) odmiana mechaniczna - te oddzielacze działają na zasadzie mechanicznej, „wyczuwając” różnicę gęstości pomiędzy parą i kondensatem; zawór jest przesuwany ruchem „pływaka” lub „nurnika”.

3) odmiana termodynamiczna - w tej odmianie wykorzystuje się różnice prędkości przepływu pary i kondensatu, przepływających przez oddzielacz; zawór składa się z prostej płytki, przesłaniającej wylot przy dużych prędkościach kondensatu

4) odmiany różne - tutaj klasyfikujemy oddzielacze, których nie można umieścić w żadnej z powyższych odmian

68. Zawory redukcyjne - rodzaje , szkice

Służą one do ustalana ciśnienia za zaworem niezależnie od wartości ciśnienia panującego przed zaworem (ciśnienia za zaworem jest zawsze mniejsze lub równe ciśnieniu przed zaworem). Schemat hydraulicznego zaworu redukcyjnego: Na tłoczek 1 działa z jednej strony sprężyna 2, z drugiej ciśnienia p_c za zaworem. Ciśnienie p_c ne zależy od ciśnienia przed zaworem, a jedynie od regulowanej siły napięcia sprężyny 2. Po wzroście ciśnienia p_c, np. na skutek zwiększenia obciążenia cylindra powyżej wartości wynikającej z nastawienia sprężyny 2, tłoczek 1 przesuwa się i przymyka otwór 3, dławiąc dopływ cieczy z pompy. Otwór 4 służy do połączenia układu zasilania ze zbiornikiem zlewowym, w przypadku nadmiernego wzrostu ciśnienia w tym układzie, wtedy tłoczek 1 przesuwa się dalej w lewo i otwiera otwór 4.

Typowy przykład zastosowania hydraulicznych zaworów redukcyjnych to ustalenie siły cylindra hydraulicznego przy wykorzystaniu ciśnienia z układu hydraulicznego wykonującego równocześnie inne zadania wymagające wyższego ciśnienia.

Pneumatyczny zawór redukcyjny. Pokrętłem 1 reguluje się ręcznie napięcie sprężyny 2, która prze przeponę 3 oddziaływuje na grzybek 4 odpowiednio go otwierając, a tym samym ustala wartość ciśnienia wyjściowego. W przypadku wzrostu ciśnienia wyjściowego powyżej nastawionej żądanej wartości następuje przesunięcie przepony do góry i uniesienie grzybka 4, co powoduje przydławienie przepływu powietrza i obniżenie ciśnienia wyjściowego. w przypadku obniżenia poniżej wartości nastawionej ciśnienia wyjściowego, działającego jednocześnie na przeponę, następuje przesunięcie grzybka do dołu, zwiększenie przepływu powietrza wzrost ciśnienia do wartości nastawionej napięciem sprężyny 2. Zawór upustowy 5 łączy przestrzeń wyjściową zaworu redukcyjnego z atmosferą i służy do obniżenia zbyt dużego ciśnienia powstałego na skutek dowolnej przyczyny w układzie napędu.

---