średnic kołnierzy oraz liczba i wymiary śrub. Liczba śrub jest wielokrotnością liczby 4 (4, 8, 12, 16, 20).
Uszczelnianie połączeń kołnierzowych. Najczęściej stosuje się uszczelki płaskie (rys. Z.la) grubości do 6 mm, wykonane z miękkich metali lub materiałów niemetalowych: tektury, gumy, skóry, tworzyw sztucznych, masy tekstolitowej wzmocnionej siatką miedzianą i wielu innych. Wybór materiału uszczelki zależy od rodzaju czynnika przewodzonego oraz jego ciśnienia i temperatury. Podstawowe rodzaje uszczelek są podane w normach PN--86/H-74374 -f- PN-67/H-74449. W przypadku stosowania uszczelek o różnych przekrojach (rys. 8.76 e) w kołnierzach wykonuje się odpowiednie kanałki (rowki) — rys. 8.7e.
Rys. 8.7. Rodzaje uszczelek i uszczelnień: a) uszczelka plaska; b, c, d, e) uszczelki z materiałów miękkich;/ g) uszczelnienie otwarte, h) pólzamknięte, /) zamknięte [3,16]
Stosując uszczelki płaskie, otrzymuje się uszczelnienie otwarte, pół-zamknięte lub zamknięte. Uszczelnienie otwarte z uszczelką szeroką (rys. 8.7/) stosuje się przy ciśnieniach p„ $ 1,6 MPa, zaś z uszczelką wąską (rys. Z.Ig) — przy p„ < 4 MPa. Dla zabezpieczenia przed wyrwaniem uszczelki pod wpływem ciśnienia czynnika stosuje się uszczelnienie pólzamknięte (rys. 8.76) lub zamknięte (rys. 8.70- Uszczelnienia te mogą być stosowane przy p, s| 10 MPa, a nawet i wyższych.
Obliczanie połączeń rurowych polega na sprawdzeniu wytrzymałości złącza. W połączeniach znormalizowanych, stosowanych wg zaleceń podanych w normach (np. w połączeniach kielichowych, gwintowych, kołnierzowych), obliczanie wytrzymałości elementów złącza nie jest wymagane. Połączenia rurowe nitowe, spawane itp. oblicza się według ogólnych zasad dotyczących danego złącza. Wartość siły osiowej Q, pochodzącej od parcia czynnika w kierunku osiowym i działającej na złącze, ustala się z zależności
(8-3)
w której: D, — średnica wewnętrzna rury.
Obliczanie uszczelek stosowanych w połączeniach kołnierzowych skręcanych śrubami polega na wyznaczeniu sity Q„, niezbędnej do zaciśnięcia uszczelki i zapewniającej szczelność podczas pracy połączenia
(8.4)
gdzie:
k, — wymagany nacisk powierzchniowy przy montażu połączenia (tabl. 8.1),
D„ — średnice uszczelki (zewnętrzna i wewnętrzna).
Orientacyjne naciski powierzchniowe na uszczelki
Tablica 8.1
Materiał uszczelki |
Nacisk powierzchniowy, wymagany przy montażu fc.w MPa |
Cuma miękka |
3 |
Guma twarda |
5$ |
Tektura |
10 |
Tckstolit prasowany lub wzmocniony siatką miedzianą |
31,5 |
Tekstolit w metalowej osłonce falistej |
42+50 |
Aluminium |
30+70 |
Miedź |
45+100 |
Monel lub żelazo armco |
125 |
Sial miękka |
76+125 |
Sial nierdzewna |
90+170 |
Polichlorek winylu |
150 |
Dla znormalizowanych kołnierzy wymiary uszczelki wynikają z wymiarów kołnierzy. W pozostałych przypadkach przyjmuje się, że szerokość uszczelki wynosi:
b |j 0,07 D„ + 0,5 cm — dla uszczelnień otwartych z uszczelką wąską, b > 0,05 D, + 0,4 cm — dla uszczelnień pótzamkniętych, b > 0,03 Dą + 0,3 cm — dla uszczelnień zamkniętych.
Pod działaniem parcia czynnika zacisk uszczelki maleje. Zgodnie z treścią rozdz. 6.6, w obliczeniach przybliżonych przyjmuje się, że silą zacisku resztkowego (zapewniająca szczelność połączenia) powinna wynosić Qr = (0,2 + 0,3)Q. Ponieważ siła zaciskająca uszczelkę przy montażu (QJ ma pokonać parcie czynnika Q i zapewnić zachowanie zacisku resztkowego zatem
G, - G + Gr - (W+ U)e (8.5)