NIETRZPIEL KATARZYNA, MROZIŃSKA JOLANTA, MROZIK JUSTYNA, LORENC URSZULA

PROJEKT WYKONAWCZY ZBIORNIKA CIŚNIENIOWEGO

GR 16

Objętość obliczeniowa [m³] 32

Temperatura obliczeniowa [^oC] 180

Ciśnienie obliczeniowe [MPa] 0,6

1. ZAŁOŻENIA PODSTAWOWE:

• Objętość obliczeniowa [m³] 32

• Temperatura obliczeniowa [^oC] 180

• Ciśnienie obliczeniowe [MPa] 0,6

• Czynnik para wodna

• Pozycja pracy pionowa

• Króćce cieczowy, parowy, właz

• Klasyfikacja zbiornika A (na podstawie danych wartości ciśnienia i temperatury)

2. DOBÓR GŁÓWNYCH WYMIARÓW ZBIORNIKA ORAZ ORIENTACYJNYCH WYMIARÓW KRÓĆCÓW:

(wg normy BN-64/2221-08)

• Średnica wewnętrzna zbiornika [mm] D_w = 2800

• Orientacyjna długość części walcowej zbiornika [mm] L_w = 6020

• Orientacyjne wymiary króćców w zależności od przeznaczenia:

	Średnica d w [mm]	Długość l w [mm]
Króciec cieczowy	420	840
Króciec parowy	560	840
Właz	400	160

3. OBLICZENIA WYTRZYMAŁOŚCIOWE PŁASZCZA:

1. DOBÓR MATERIAŁU:

• stal węglową St41K

1. NAPRĘŻENIE DOPUSZCZALNE:

Wartość naprężenia k obliczamy ze wzoru:

Re_to [MPa]- najmniejsza gwarantowana granica plastyczności w temperaturze obliczeniowej elementu dla stali St41K- 205 MPa),

x- współczynnik bezpieczeństwa,

x = 1,65 dla stali węglowych, dla których istnieje norma co do wymagań udarności, dla stali stopowych i stalowych rur kotłowych.

2. WSPÓŁCZYNNIK WYTRZYMAŁOŚCIOWY „z”:

z_dop - współczynnik z jakim dany zakład został dopuszczony do wykonywania złączy w naczyniach ciśnieniowych (w projekcie przyjmujemy z_dop =0,8)

Kategoria złącza spawanego	z
Dwustronne złącze doczołowe	0,8
Jednostronne złącze doczołowe z podkładką	0,76
Jednostronne złącze doczołowe bezpodspawania	0,64
Złącze z obustronnymi spoinami pachwinowymi z ukosowaniem	0,8
Złącze z obustronnymi spoinami pachwinowymibez ukosowania	0,68
Złącze z jednostronną spoiną pachwinową z ukosowaniem	0,64
Złącze z jednostronną spoiną pachwinową bez ukosowania	0,56

4. WYZNACZENIE GRUBOŚCI ŚCIANKI ELEMENTU WALCOWEGO PODLEGAJĄCEGO CIŚNIENIU WEWNĘTRZNEMU:

przyjmujemy α =1

g=g₀+c₂+c₃ , gdzie: c₂ = 3[mm] , c₃ = 0[mm]

g= 9,22+3= 12,22 [mm]

g_n
g+c₁ , gdzie: c₁ = 1[mm]

g_n
13,22 [mm]

g_n=14 [mm] -nominalna grubość elementu walcowego

g_rz=g_n- c₁

g_rz= 14-1=13[mm]

D_z=D_w+g₀

Dz=2800 + 2
9,22 = 2818,44[mm]

(współczynnik α został dobrze dobrany)

1. NAJWIEKSZY OTWÓR NIEWYMAGAJĄCY WZMOCNIENIA:

[mm]

[mm]

mm

Najniższa wartość średnicy największego otworu niewymagającego wzmocnienia w części walcowej wynosi 182,73 mm

5. DNO ZBIORNIKA:

• Dobieramy materiał jak dla płaszcza zbiornika- stal węglową St41K

• Na podstawie normy PN-75/M-35412 dobieramy dno o średnicy D_w równej średnicy wewnętrznej płaszcza i grubości takiej samej jak grubość płaszcza:

Dane odczytane z tabeli:

h_c=60 [mm] -wysokość części cylindrycznej

h_w=700 [mm]- wysokość części woblonej dna

masa dna = 1010 [kg]

g_n=14 [mm] -grubość ścianki dna

• Obliczamy stosunek Hz/D_z oraz ω i dobieramy wartość wytrzymałości dna y_w:

[mm]

gdzie: d-średnica największego otworu w dnie

• Obliczamy grubość obliczeniową dna:

[mm]

gdzie:

x=1,4 dla stali węglowych, dla których istnieje norma co do wymagań udarności, dla stali stopowych i stalowych rur kotłowych.

[mm]

[mm]

6. OBLICZENIE KRÓĆCÓW:

Materiały oraz szeregi średnic, odchyłki wykonania i grubości rur na króćce stosowane w aparaturze ciśnieniowej podaje norma PN-85/H-74252. Średnicę rury przyjmujemy na podstawie orientacyjnych wartości średnic króćców.

Obliczenia grubości rury bez szwu prowadzi się jak dla walcowych elementów ciśnieniowych przy założeniu z=1,00.

Rzeczywista grubość rury króćca:

Na podstawie średnicy króćca oraz ciśnienia obliczeniowego należy dobrać kołnierz szyjkowy do przyspawania wg PN-87/H-74710/02-08, przy czym grubość części walcowej kołnierza nie powinna być mniejsza niż grubość rury króćca.

Króćce	Średnica w [mm]	Długość w [mm]	w [mm]	w [mm]	w [kg]
cieczowy	420	840	406,4	11	107
parowy	560	840	508	14,2	173
właz	400	160	406,4	11	107

Materiał na rury to: K-10 (wg normy PN-85/H-74252)

- średnica zewnętrzna z normy

- grubość króćca z normy

- masa króćca z normy

Grubość rury króćca:

z=1, Re=186, k
112,73

Odchyłka c₁
% grubości

Dobór kołnierza szyjkowego do przyspawania:

Materiał wg normy PN-70/H-94009: stal 20 (N)

Średnica nominalna wg normy PN-83/H- 02651 DN	Kołnierz
						Szyjka						Przylga		Wskaźnik Wytrzymałości Dla kołnierza Z przylgą Wmin	Masa^2
		mm												mm^3	kg
400	540	24	495	22	406,4	438	65	15	8,6	10	465	4	106058	22,03
500	645	26	600	22	508	538	68	15	10	12	570	4	125022	29,75

Średnica nominalna wg normy PN-83/H-02651 DN	Śruby
		Liczba	Gwint
400	16	M20
500	20	M20

7. OBLICZENIA POŁĄCZEŃ KOŁNIERZOWO-ŚRUBOWEGO:

• Dobór kołnierza zaślepiającego/ pokrywa włazu/:

Materiał jak dla płaszcza;

Wymiary kołnierza okrągłego zaślepiającego wg normy PN-87/H-74728

DN	Kołnierz								Śruby
									masa^2	liczba	gwint
		mm							kg
400	540	495	465	4	4	24	22	39,55	16	M20

• Dobór uszczelki dla włazu:

Materiał: GYLON 3510 wg Katalogu firmy Garlock

Przylgi zgrubne (z) i gładkie (g) wg PN-85/H-704307

Średnica nominalna DN		Ciśnienie nominalne, MPa
				0,63	Odchyłki
400	4	465	+3 -1

Wymiary uszczelek azbestowo-kauczukowych do kołnierzy z przylgami zgrubnymi

wg PN-86/H-74374/02

Średnica nominalna wg normyPN-83/H-02651 DN		Ciśnienie nominalne, MPa
					0,63
400	407	473	2

• Śruby:

Wymiary śrub dwustronnych rodzaju S odmiany A wg PN-68/II-74302

Wymiary	Gwint
		M20
	15
	28
	10
	14
	12
	51
	2,5
	6

Wymiary nakrętek typu N wg PN-68/H-74303

Wymiar	Gwint d
		M20
	20
	32
	31
	36,9
	2
Wymiary związane z zabudową nakrętki
	33
	1,5

Całkowita długość śruby:

-grubość kołnierza zaślepiającego

-grubość uszczelki

-grubość kołnierza szyjkowego

[mm]

8. ŁAPY DO MOCOWANIA ZBIORNIKA:

Materiał St3S wg PN-61/H-84020

Podpory dobieramy w zależności od całkowitego ciężaru aparatu oraz jego średnicy.

ciężar całkowity:

Dobór wielkości łap wg BN-221264/-02

Wielkość łapy	W	H	s	m	e max	Masa Poz.1 i 2 [kg]	Blacha wzmacniająca wielkość
		mm
400	400	626	340	407	330	84,0	400
Masa właściwa przyjęta dla stali węglowej 7,85 [kg/dm^3]

-najmniejsza grubość płaszcza nie wymagająca wzmocnienia

-najmniejsza grubość płaszcza z blach wzmacniających

- najmniejsza grubość blachy wzmacniającej

-zalecana wielkość łap

128,
14,
14,
400

Łapy mocujemy w środku wysokości zbiornika

BLACHY WZMACNIAJĄCE:

Średnica blachy wzmacniającej równa się 2x średnica wewnętrzna otworu, w którym będziemy umieszczać króćce.

1

---