56
HRN M.E2.259 HRN M.E2.259 Ravne podnice i ukrućene ploče Ravne podnice i ukrućene ploče Marina MALINOVEC PUČEK Marina MALINOVEC PUČEK GA GA 6. vježba 6. vježba http://www.fronius.com

GA – 6. vježba M E2 259.pdf · PREDMET NORME – proračun ravnih podnica i ukrućenih ploča kao dijelova posuda pod tlakom – proračun cijevnih snopova izmjenjivača topline

  • Upload
    others

  • View
    6

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: GA – 6. vježba M E2 259.pdf · PREDMET NORME – proračun ravnih podnica i ukrućenih ploča kao dijelova posuda pod tlakom – proračun cijevnih snopova izmjenjivača topline

HRN M.E2.259HRN M.E2.259 –– Ravne podnice i ukrućene pločeRavne podnice i ukrućene ploče

Marina MALINOVEC PUČEKMarina MALINOVEC PUČEK

GA GA –– 6. vježba6. vježba

http://www.fronius.com

Page 2: GA – 6. vježba M E2 259.pdf · PREDMET NORME – proračun ravnih podnica i ukrućenih ploča kao dijelova posuda pod tlakom – proračun cijevnih snopova izmjenjivača topline

RAVNE PODNICE ( HRN. M.E2.259 ) :- u slučaju male razlike tlakova- uvjetovano konstrukcijom → npr. cijevna stijenka kod Shell&Tube izmjenjivača (izmjenjivači s cijevnim snopom)

HRN M.E2.252

Page 3: GA – 6. vježba M E2 259.pdf · PREDMET NORME – proračun ravnih podnica i ukrućenih ploča kao dijelova posuda pod tlakom – proračun cijevnih snopova izmjenjivača topline

http://www.funke.de

1 → cijevni snop

2 → cilindrični plašt

3 → cijevi

4 → pregrade

5 → odzračivanje

6 → PRIMAR (u cijevima)

7 → CIJEVNA STIJENKA

8 → ispust

9 → SEKUNDAR (u plaštu)

Page 4: GA – 6. vježba M E2 259.pdf · PREDMET NORME – proračun ravnih podnica i ukrućenih ploča kao dijelova posuda pod tlakom – proračun cijevnih snopova izmjenjivača topline

http://www.apparatebau-crimmitschau.de

Dimenzije- promjer 2.500 mm- duljina 12.000 mm- težina 35.000 kg

http://www.reckmann-jung.de

Page 5: GA – 6. vježba M E2 259.pdf · PREDMET NORME – proračun ravnih podnica i ukrućenih ploča kao dijelova posuda pod tlakom – proračun cijevnih snopova izmjenjivača topline

1. PREDMET NORME I PODRUČJE PRIMJENE

HRN M.E2.259HRN M.E2.259 Ravne podnice i ukrućene pločeRavne podnice i ukrućene ploče

PREDMET NORME – proračun ravnih podnica i ukrućenih ploča kao dijelova

posuda pod tlakom

– proračun cijevnih snopova izmjenjivača topline u smislu

provjere krutosti konstrukcije

2. VEZA S DRUGIM NORMAMA

HRN M.E2.250 – Proračun dijelova pod tlakom. Opći zahtjevi.

HRN M.E2.257 – Proračun vijaka

HRN M.E2.258 – Proračun prirubnica

Page 6: GA – 6. vježba M E2 259.pdf · PREDMET NORME – proračun ravnih podnica i ukrućenih ploča kao dijelova posuda pod tlakom – proračun cijevnih snopova izmjenjivača topline

3. OZNAKE I JEDINICE

du – unutrašnji promjer izreza, priključka ili cijevi, [mm]

ds – vanjski promjer priključka ili cijevi, [mm]

dD – srednji promjer brtve, [mm]

dt – promjer diobenog kruga vijaka, [mm]

d1, d2 – proračunski promjeri, [mm]

e – šira strana pravokutne ili elipsaste ploče, [mm]

f – uža strana pravokutne ili elipsaste ploče, [mm]

q – debljina zavara, [mm]

k0, k1 – karakteristične vrijednosti brtve, [mm]

Page 7: GA – 6. vježba M E2 259.pdf · PREDMET NORME – proračun ravnih podnica i ukrućenih ploča kao dijelova posuda pod tlakom – proračun cijevnih snopova izmjenjivača topline

lk – duljina izvijanja, [mm]

lw – duljina uvaljavanja, [mm]

p1, p2 – proračunski tlak u cijevi ili oko nje, [mm]

D1, D2, D3, D4 – proračunski promjeri, [mm]

FA – aksijalna sila, [N]

FK – sila izvijanja, [N]

FR – sila na cijevi, [N]

C, C1 – proračunski koeficijent, [−]

t – korak cijevi, [mm]

λ – stupanj vitkosti, [−]

Page 8: GA – 6. vježba M E2 259.pdf · PREDMET NORME – proračun ravnih podnica i ukrućenih ploča kao dijelova posuda pod tlakom – proračun cijevnih snopova izmjenjivača topline

5. DODACI

!!! Dodaci c1, c2 iz norme HRN M.E2.250 ne uzimaju se u obzir. !!!

Page 9: GA – 6. vježba M E2 259.pdf · PREDMET NORME – proračun ravnih podnica i ukrućenih ploča kao dijelova posuda pod tlakom – proračun cijevnih snopova izmjenjivača topline

6. PRORAČUN

RAVNE PLOČE :- neukrućene- ukrućene

PLOČE BEZ DODATNOG RUBNOG MOMENTA(brtva po cijeloj površini)

PLOČE S DODATNIM RUBNIM MOMENTOM (brtva unutar kruga rupa)

- istosmjerni (UNUTARNJI TLAK) - protusmjerni (VANJSKI TLAK)

Page 10: GA – 6. vježba M E2 259.pdf · PREDMET NORME – proračun ravnih podnica i ukrućenih ploča kao dijelova posuda pod tlakom – proračun cijevnih snopova izmjenjivača topline

6.1 Neukrućene okrugle ravne podnice i ploče bez dodatnog rubnog momenta

Potrebna debljina stijenke s neukrućenih okruglih ravnih podnica i ploča bez dodatnog rubnog momenta iznosi:

KSpDCs⋅⋅

⋅⋅=101

Proračunski koeficijent CProračunski promjer D1

Tablica 1⇒

Page 11: GA – 6. vježba M E2 259.pdf · PREDMET NORME – proračun ravnih podnica i ukrućenih ploča kao dijelova posuda pod tlakom – proračun cijevnih snopova izmjenjivača topline

Tablica 1. Proračunski koeficijenti neukrućenih okruglih ravnih podnica i ploča bez dodatnog rubnog momenta

Oblik izvedbeOblik izvedbe PreduvjetiPreduvjeti Proračunski Proračunski koeficijent koeficijent CC

a) a) unutragunutrag savinuta podnicasavinuta podnica 1. Radijus ruba:1. Radijus ruba:

i i r r ≥≥ 1.31.3⋅⋅ss2. Visina ruba: 2. Visina ruba: hh ≥≥ 3.53.5⋅⋅ss

0.300.30

b) kovana ili izvlačena podnicab) kovana ili izvlačena podnica 1. Radijus ruba:1. Radijus ruba:r r ≥≥ ss/3, ali ne manje od 8 mm/3, ali ne manje od 8 mm

2. Visina ruba: 2. Visina ruba: hh ≥≥ ss

0.350.35

DDss, [mm], [mm] r (min.), r (min.), [mm][mm]

do 500do 500iznad 500 do 1400iznad 500 do 1400iznad 1400 do 1600iznad 1400 do 1600iznad 1600 do 1900iznad 1600 do 1900iznad 1900iznad 1900

30303535404045455050

Page 12: GA – 6. vježba M E2 259.pdf · PREDMET NORME – proračun ravnih podnica i ukrućenih ploča kao dijelova posuda pod tlakom – proračun cijevnih snopova izmjenjivača topline

Oblik izvedbeOblik izvedbe PreduvjetiPreduvjeti Proračunski Proračunski koeficijent koeficijent CC

c) obostrano zavarena pločac) obostrano zavarena ploča 1. Debljina 1. Debljina stijenkestijenke ploče:ploče:s s ≤≤ 33⋅⋅ss11

s s > 3> 3⋅⋅ss11

0.350.35

0.400.40

d) ravna ploča na d) ravna ploča na prirubniciprirubnici s brtvom s brtvom po cijeloj površinipo cijeloj površini

Brtva po cijeloj površiniBrtva po cijeloj površiniDD11 ≥≥ DDuu

0.350.35

Page 13: GA – 6. vježba M E2 259.pdf · PREDMET NORME – proračun ravnih podnica i ukrućenih ploča kao dijelova posuda pod tlakom – proračun cijevnih snopova izmjenjivača topline

Oblik izvedbeOblik izvedbe PreduvjetiPreduvjeti Proračunski Proračunski koeficijent koeficijent CC

e) ravne ploče s e) ravne ploče s žlijebomžlijebom za za rasterećivanjerasterećivanje

1. Debljina 1. Debljina stijenkestijenke u u žlijebužlijebu::

i i ssRR ≤≤ 0.770.77⋅⋅ss1 1 ako jeako je DDss > 1.2D> 1.2D11

2. Radijus 2. Radijus žžlijebalijeba: : rr ≥≥ 0.20.2⋅⋅ss

0.400.40

f) obostrano zavarena pločaf) obostrano zavarena ploča 1. Debljina 1. Debljina stijenkestijenke ploče:ploče:s s ≤≤ 33⋅⋅ss11

s s > 3> 3⋅⋅ss11

0.400.40

0.450.45

KrDpsR

35.1210

1 ⋅⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −⋅≥

Page 14: GA – 6. vježba M E2 259.pdf · PREDMET NORME – proračun ravnih podnica i ukrućenih ploča kao dijelova posuda pod tlakom – proračun cijevnih snopova izmjenjivača topline

Oblik izvedbeOblik izvedbe PreduvjetiPreduvjeti Proračunski Proračunski koeficijent koeficijent CC

g) obostrano prihvaćena pločag) obostrano prihvaćena ploča Debljina zida na Debljina zida na dosjedudosjedussRR ≥≥ 0.70.7⋅⋅ss

0.400.40

h) jednostrano zavarena pločah) jednostrano zavarena ploča Debljina Debljina stijenkestijenke ploče:ploče:s s ≤≤ 33⋅⋅ss11

s s > 3> 3⋅⋅ss11

0.450.45

0.500.50

Page 15: GA – 6. vježba M E2 259.pdf · PREDMET NORME – proračun ravnih podnica i ukrućenih ploča kao dijelova posuda pod tlakom – proračun cijevnih snopova izmjenjivača topline

Oblik izvedbeOblik izvedbe PreduvjetiPreduvjeti Proračunski Proračunski koeficijent koeficijent CC

i) ravna ploča s vanjskim i) ravna ploča s vanjskim dosjedomdosjedom 1. Debljina 1. Debljina stijenkestijenke na mjestu na mjestu brtve:brtve:

ssRR ≥≥ 0.70.7⋅⋅ss

2. Mekana brtva2. Mekana brtvaDD11 ≤≤ 500 mm500 mm

1.251.25

Page 16: GA – 6. vježba M E2 259.pdf · PREDMET NORME – proračun ravnih podnica i ukrućenih ploča kao dijelova posuda pod tlakom – proračun cijevnih snopova izmjenjivača topline

6.2 Neukrućene pravokutne ili elipsaste ploče bez dodatnog rubnog momenta

Proračunski koeficijent CE

Slika 2⇒

Potrebna debljina stijenke s neukrućenih pravokutnih ili elipsastih ploča bez dodatnog rubnog momenta iznosi:

KSpfCCs E ⋅⋅

⋅⋅⋅=10

C = 0.45

Slika 1. Neukrućena pravokutna ili elipsasta ploča s unutrašnjimdosjedom bez dodatnog rubnog momenta

Page 17: GA – 6. vježba M E2 259.pdf · PREDMET NORME – proračun ravnih podnica i ukrućenih ploča kao dijelova posuda pod tlakom – proračun cijevnih snopova izmjenjivača topline

Slika 2. Proračunski koeficijent CE pravokutnih i elipsastih ploča

Page 18: GA – 6. vježba M E2 259.pdf · PREDMET NORME – proračun ravnih podnica i ukrućenih ploča kao dijelova posuda pod tlakom – proračun cijevnih snopova izmjenjivača topline

6.3 Neukrućene okrugle ploče s dodatnim rubnim momentom

Slika 3. Neukrućena okrugla ploča s dodatnim istosmjernim rubnim momentom

Slika 4. Neukrućena okrugla ploča s dodatnim protusmjernim rubnim momentom

Page 19: GA – 6. vježba M E2 259.pdf · PREDMET NORME – proračun ravnih podnica i ukrućenih ploča kao dijelova posuda pod tlakom – proračun cijevnih snopova izmjenjivača topline

Slika 5⇒

Potrebna debljina stijenke s neukrućenih okruglih ploča s dodatnim istosmjernim rubnim momentom:

KSpdCs D ⋅⋅

⋅⋅=101

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛= δ,1

D

t

ddfC

Kod protusmjernog rubnog momenta ⇒ C1 = 0.35

D

D

dSk ⋅

⋅+= 141δ

SD = 1.2

k1 – koeficijente brtve za radno stanje ⇒ HRN M.E2.257 Proračun vijaka

Page 20: GA – 6. vježba M E2 259.pdf · PREDMET NORME – proračun ravnih podnica i ukrućenih ploča kao dijelova posuda pod tlakom – proračun cijevnih snopova izmjenjivača topline

Slika 5⇒

Slika 5. Proračunski koeficijent C1 za neukrućene okrugle ploče s dodatnim istosmjernim rubnim momentom

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛= δ,1

D

t

ddfC

KSpdCs D ⋅⋅

⋅⋅=101

Page 21: GA – 6. vježba M E2 259.pdf · PREDMET NORME – proračun ravnih podnica i ukrućenih ploča kao dijelova posuda pod tlakom – proračun cijevnih snopova izmjenjivača topline

6.4 Neukrućene pravokutne ili elipsaste ploče s dodatnim istosmjernim rubnim momentom

Potrebna debljina stijenke s neukrućenih pravokutnih ili elipsastih ploča s dodatnim istosmjernim rubnim momentom iznosi:

KSpfCCs E ⋅⋅

⋅⋅⋅=101

Proračunski koeficijent CE Slika 2⇒

Proračunski koeficijent C1(odnosi se na užu stranu ploče f ) Slika 5⇒

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛= δ,1

D

t

ddfC

D

D

dSk ⋅

⋅+= 141δ

SD = 1.2

k1 – koeficijente brtve za radno stanje ⇒ HRN M.E2.257 Proračun vijaka

Page 22: GA – 6. vježba M E2 259.pdf · PREDMET NORME – proračun ravnih podnica i ukrućenih ploča kao dijelova posuda pod tlakom – proračun cijevnih snopova izmjenjivača topline

Slika 2. Proračunski koeficijent CE pravokutnih i

elipsastih ploča

Slika 5. Proračunski koeficijent C1 za neukrućene okrugle ploče s dodatnim istosmjernim rubnim

momentom

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛= δ,1

D

t

ddfC

Page 23: GA – 6. vježba M E2 259.pdf · PREDMET NORME – proračun ravnih podnica i ukrućenih ploča kao dijelova posuda pod tlakom – proračun cijevnih snopova izmjenjivača topline

6.5 Okrugle ravne podnice i ploče sa središnjom ukrutomod cijevi ili punog profila

( )KSpdDCs⋅⋅

⋅−⋅=10112

Potrebna debljina stijenke s okruglih ravnih podnica i ploča sa središnjom ukrutom od cijevi ili punog profila iznosi:

Proračunski koeficijent C2Proračunski promjeri D1, d1

Tablica 2⇒

Page 24: GA – 6. vježba M E2 259.pdf · PREDMET NORME – proračun ravnih podnica i ukrućenih ploča kao dijelova posuda pod tlakom – proračun cijevnih snopova izmjenjivača topline

Tablica 2. Proračunski koeficijent C2 za okrugle ravne podnice i ploče s jednom središnjom ukrutom

Oblik izvedbeOblik izvedbe PreduvjetiPreduvjeti Proračunski Proračunski koeficijent koeficijent CC22

UnutragUnutrag savinuta podnicasavinuta podnicaa) s jednim otvoroma) s jednim otvorom

iliilib) s provučenom b) s provučenom ukrutomukrutom

1. Radijus ruba:1. Radijus ruba:

i i r r ≥≥ 1.31.3⋅⋅ss

2. Visina ruba: 2. Visina ruba: hh ≥≥ 3.53.5⋅⋅ss

0.250.25DDss, [mm], [mm] r (min.), r (min.),

[mm][mm]

do 500do 500iznad 500 do 1400iznad 500 do 1400iznad 1400 do 1600iznad 1400 do 1600iznad 1600 do 1900iznad 1600 do 1900iznad 1900iznad 1900

30303535404045455050

Page 25: GA – 6. vježba M E2 259.pdf · PREDMET NORME – proračun ravnih podnica i ukrućenih ploča kao dijelova posuda pod tlakom – proračun cijevnih snopova izmjenjivača topline

Oblik izvedbeOblik izvedbe PreduvjetiPreduvjeti Proračunski Proračunski koeficijent koeficijent CC22

c) obostrano zavarena ploča s c) obostrano zavarena ploča s provučenom provučenom ukrutomukrutom

Debljina ploče:Debljina ploče:s s ≤≤ 33⋅⋅ss11

s s > 3> 3⋅⋅ss11

0.300.30

0.350.35

d) jednostrano zavarena ploča s d) jednostrano zavarena ploča s provučenom provučenom ukrutomukrutom

Debljina ploče:Debljina ploče:s s ≤≤ 33⋅⋅ss11

s s > 3> 3⋅⋅ss11

0.400.40

0.450.45

Page 26: GA – 6. vježba M E2 259.pdf · PREDMET NORME – proračun ravnih podnica i ukrućenih ploča kao dijelova posuda pod tlakom – proračun cijevnih snopova izmjenjivača topline

Slika 6. Proračunski koeficijent Cz za središnje ukrućivanje

Središnje ukrute moraju izdržati aksijalnu silu uz koeficijent sigurnosti S = 1.5.Aksijalna sila (vlačna ili tlačna):

40

21 pD

CF ZA⋅⋅

⋅=π Proračunski koeficijent Cz Slika 6⇒

Page 27: GA – 6. vježba M E2 259.pdf · PREDMET NORME – proračun ravnih podnica i ukrućenih ploča kao dijelova posuda pod tlakom – proračun cijevnih snopova izmjenjivača topline

lK – slobodna duljina izvijanja ⇒ Tablica 3.

Stupanj vitkosti:

Napomena: Stupnjevi vitkosti iznad 200 se izbjegavaju.

( )

( ) 44

6422

22

44

us

us

usdd

dd

dd

AIi

+=

⋅−

⋅−

==π

π

ilK=λ

Polumjer tromosti:

22

4

us

K

ddl+

⋅=λ

I – aksijalni moment tromosti cijevi, [mm4]

KEπλ =0

Page 28: GA – 6. vježba M E2 259.pdf · PREDMET NORME – proračun ravnih podnica i ukrućenih ploča kao dijelova posuda pod tlakom – proračun cijevnih snopova izmjenjivača topline

Dopuštena sila izvijanja:

0.32

2

⋅⋅⋅

=K

K lIEF π

λ > λ0

λ < λ0 ⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −⋅−⋅

−⋅⋅=

311

4 0

22 SddSKF us

K λλπ

Eulerova jednadžba za elastično izvijanje:

2

2

KK l

IEF ⋅⋅=π

faktor sigurnosti

Page 29: GA – 6. vježba M E2 259.pdf · PREDMET NORME – proračun ravnih podnica i ukrućenih ploča kao dijelova posuda pod tlakom – proračun cijevnih snopova izmjenjivača topline

Tablica 3. Slobodna duljina izvijanja lk za različite slučajeve opterećenja

Slobodan, u osi voSlobodan, u osi vođđen en štap (cijev ili štap (cijev ili ukrutaukruta

izmeizmeđđu dva oslonca)u dva oslonca)

ŠŠtap na jednom kraju tap na jednom kraju ukliješten, drugi kraj ukliješten, drugi kraj

slobodan, u osi voslobodan, u osi vođđen en (cijev ili (cijev ili ukrutaukruta izme izmeđđu u

dva uklještenja i dva uklještenja i oslonca)oslonca)

Ukliješten, u osi Ukliješten, u osi vovođđen štap (cijev ili en štap (cijev ili ukrutaukruta izme izmeđđu dva u dva

uklještenja)uklještenja)

Slobodna duljina Slobodna duljina izvijanja izvijanja llKK = =

ll00 0.70.7⋅⋅ll00 0.50.5⋅⋅ll00

Prikaz Prikaz slučajeva slučajeva

opterećenjaopterećenja

Page 30: GA – 6. vježba M E2 259.pdf · PREDMET NORME – proračun ravnih podnica i ukrućenih ploča kao dijelova posuda pod tlakom – proračun cijevnih snopova izmjenjivača topline

6.6 Ravne ploče pojačane ukrutom

Slika 7. Ravnomjerno raspoređene ukrute

RAVNOMJERNO RASPOREĐENE UKRUTE

Potrebna debljina stijenke s ravnih ploča pojačanih ravnomjerno raspoređenim ukrutama:

( )KSpttCs⋅⋅

⋅+⋅=10

22

213

Oblik izvedbe ukruteOblik izvedbe ukrute Proračunski Proračunski koeficijent koeficijent CC33

PovinutPovinut i zakovan ili i zakovan ili povinutpovinut i prihvaćen trnomi prihvaćen trnom

0.470.47

PovinutPovinut i s obje strane i s obje strane prihvaćen maticamaprihvaćen maticama

0.440.44

ZavarenZavaren 0.400.40

Tablica 4. Proračunski koeficijent ravnih ploča pojačanih ukrutom

Page 31: GA – 6. vježba M E2 259.pdf · PREDMET NORME – proračun ravnih podnica i ukrućenih ploča kao dijelova posuda pod tlakom – proračun cijevnih snopova izmjenjivača topline

Slika 8. Neravnomjerno raspoređene ukrute

NERAVNOMJERNO RASPOREĐENE UKRUTE

Potrebna debljina stijenke s ravnih ploča pojačanih neravnomjerno raspoređenim ukrutama:

KSpttCs⋅⋅+

⋅=102

213

Oblik izvedbe ukruteOblik izvedbe ukrute Proračunski Proračunski koeficijent koeficijent CC33

PovinutPovinut i zakovan ili i zakovan ili povinutpovinut i prihvaćen trnomi prihvaćen trnom

0.470.47

PovinutPovinut i s obje strane i s obje strane prihvaćen maticamaprihvaćen maticama

0.440.44

ZavarenZavaren 0.400.40

Tablica 4. Proračunski koeficijent ravnih ploča pojačanih ukrutom

Page 32: GA – 6. vježba M E2 259.pdf · PREDMET NORME – proračun ravnih podnica i ukrućenih ploča kao dijelova posuda pod tlakom – proračun cijevnih snopova izmjenjivača topline

6.7 Okrugle ploče u izmjenjivačima topline

Slika 9. Okrugle ravne ploče međusobno ukrućene cijevima i plaštom

OKRUGLE RAVNE PLOČE MEĐUSOBNO UKRUĆENE CIJEVIMA I PLAŠTOM

Potrebna debljina stijenke s okruglih ravnih ploča međusobno ukrućenih cijevima i plaštom: pmax → veći tlak u cijevima

ili oko cijevi

d2 → proračunski promjer - najveći promjer upisanog kruga u dio s cijevima

Slika 10. Određivanje proračunskog promjera d2

KSpds

⋅⋅

⋅⋅=10

40.0 max2

Page 33: GA – 6. vježba M E2 259.pdf · PREDMET NORME – proračun ravnih podnica i ukrućenih ploča kao dijelova posuda pod tlakom – proračun cijevnih snopova izmjenjivača topline

Vrsta valjanog Vrsta valjanog spojaspoja

Dopušteno opterećenje Dopušteno opterećenje valjanog spoja, [N/mmvaljanog spoja, [N/mm22]]

RavanRavan 150150

S S žlijebomžlijebom 300300

S rubomS rubom 400400

Tablica 5. Dopušteno opterećenje valjanog spoja

Korisna širina nastavka:

uvaljane cijevi → dovoljna sigurnost protiv izvlačenja

UVALJANE CIJEVI

opterećenje valjanog spoja koje je rezultat djelovanja sile FR i korisne površine nastavka AW ne smije prekoračiti vrijednost iz Tablice 5.

( ) WusW lddA ⋅−=

Max. korisna širina nastavka:

WsW ldA ⋅⋅= 1.0

Duljina uvaljavanja lW 12 mm ≤ lW ≤ 40 mm

Page 34: GA – 6. vježba M E2 259.pdf · PREDMET NORME – proračun ravnih podnica i ukrućenih ploča kao dijelova posuda pod tlakom – proračun cijevnih snopova izmjenjivača topline

UVALJAVANJE CIJEVI – postupak učvršćenja cijevi za cijevnu stijenku.Pomoću uređaja za uvaljavanje cijevi se proširuju (plastična deformacija) tako da nastaje spoj između cijevi i cijevne stijenke

http://www.reckmann-jung.dehttp://www.reckmann-jung.de

Page 35: GA – 6. vježba M E2 259.pdf · PREDMET NORME – proračun ravnih podnica i ukrućenih ploča kao dijelova posuda pod tlakom – proračun cijevnih snopova izmjenjivača topline

Minimalna širina zavara u presjeku opterećenom na smik:

ZAVARENE CIJEVI

Slika 12. Površina opterećenja AR

KdSFq

s

R

⋅⋅

⋅= 4.0

Slika 11. Debljina zavara kod zavarenih cijevi

RR ApF ⋅=AR → površina opterećenja koja se odnosi na jednu cijev

Page 36: GA – 6. vježba M E2 259.pdf · PREDMET NORME – proračun ravnih podnica i ukrućenih ploča kao dijelova posuda pod tlakom – proračun cijevnih snopova izmjenjivača topline

http://www.fronius.com

Zavarivačka glava TS 25 - za zavarivanje cijevi u cijevnu stijenku- unutarnji promjer cijevi → od 7 mm- vanjski promjer cijevi → do 25.4 mm

postupak zavarivanja - WIG

Page 37: GA – 6. vježba M E2 259.pdf · PREDMET NORME – proračun ravnih podnica i ukrućenih ploča kao dijelova posuda pod tlakom – proračun cijevnih snopova izmjenjivača topline

Zavarivačka glava TS 2000- za zavarivanje cijevi u cijevnu stijenku- unutarnji promjer cijevi → od 10.5 mm- vanjski promjer cijevi → do 60 mm

http://www.fronius.com

postupak zavarivanja - WIG

Page 38: GA – 6. vježba M E2 259.pdf · PREDMET NORME – proračun ravnih podnica i ukrućenih ploča kao dijelova posuda pod tlakom – proračun cijevnih snopova izmjenjivača topline

WIG zavarivanje

- elektrolučno zavarivanje netopivom elektrodom u zaštiti inertnog plina- netopiva elektroda → WOLFRAM- zaštitni plin → ARGON- između volframove elektrode i osnovnog materijala stvara se električni luk- inertni plin okružuje elektrodu i štiti mjesto zavarivanja od atmosferskih utjecaja- uslijed visoke temperature u električnom luku tope se rubovi materijala

Page 39: GA – 6. vježba M E2 259.pdf · PREDMET NORME – proračun ravnih podnica i ukrućenih ploča kao dijelova posuda pod tlakom – proračun cijevnih snopova izmjenjivača topline

Zavarivanje cijevi

http://www.reckmann-jung.dehttp://www.fronius.com

Page 40: GA – 6. vježba M E2 259.pdf · PREDMET NORME – proračun ravnih podnica i ukrućenih ploča kao dijelova posuda pod tlakom – proračun cijevnih snopova izmjenjivača topline

Dopuštena sila izvijanja:

CIJEVI IZVRGNUTE IZVIJANJU

0.32

2

⋅⋅⋅

=K

K lJEF π

lK – slobodna duljina izvijanja ⇒ Tablica 3.

Potrebna debljina stijenke ploče:

KSpdnD

Cs iu

⋅⋅

⋅⋅−

⋅=10

221

νproračunski koeficijent C ⇒ Tablica 1 i Slika 5

Koeficijenti oslabljenja :

2.1≤u

s

dd

tdt u−

2.1>u

s

dd

t

dt s

2.1−

Page 41: GA – 6. vježba M E2 259.pdf · PREDMET NORME – proračun ravnih podnica i ukrućenih ploča kao dijelova posuda pod tlakom – proračun cijevnih snopova izmjenjivača topline

Slika 13. Okrugle ravne ploče s punim ocijevljenjem U-cijevima

OKRUGLE RAVNE PLOČE S PUNIM OCIJEVLJENJEM U−CIJEVIMAPotrebna debljina stijenke s okruglih ravnih ploča s punim ocijevljenjemU−cijevima:

pmax → veći tlak u cijevima ili oko cijevi

ν⋅⋅⋅

⋅⋅=K

SpDCs10

max1

Koeficijenti oslabljenja :

2.1≤u

s

dd

tdt u−

2.1>u

s

dd

t

dt s

2.1−

proračunski koeficijent C ⇒

Tablica 1 i Slika 5

Page 42: GA – 6. vježba M E2 259.pdf · PREDMET NORME – proračun ravnih podnica i ukrućenih ploča kao dijelova posuda pod tlakom – proračun cijevnih snopova izmjenjivača topline

RAVNE PLOČE S DJELOMIČNIM ILI NERAVNOMJERNIM OCIJEVLJENJEM U−CIJEVIMA

Potrebna debljina stijenke s okruglih ravnih ploča s djelomičnim ili neravnomjernim ocijevljenjem U−cijevima:

pmax → veći tlak u cijevima ili oko cijevi

Koeficijenti oslabljenja :

2.1≤u

s

dd

tdt u−

2.1>u

s

dd

t

dt s

2.1−

proračunski koeficijent C4 ⇒

Slika 14

ν⋅⋅⋅

⋅⋅=K

SpDCs

10max

14

Slika 14. Proračunski koeficijent C4 za neravnomjerno ocijevljenje U-cijevima

Page 43: GA – 6. vježba M E2 259.pdf · PREDMET NORME – proračun ravnih podnica i ukrućenih ploča kao dijelova posuda pod tlakom – proračun cijevnih snopova izmjenjivača topline

OKRUGLE RAVNE CIJEVNE PLOČE SA SLOBODNOM PROTUPLOČOM PLIVAJUĆE GLAVE

Potrebna debljina stijenke s okruglih ravnih cijevnih stijenki sa slobodnom protupločom:

Slika 15. Okrugle ravne ploče izmjenjivača topline kod kojih cijevni snop ima plivajuću glavu

ν⋅⋅⋅

⋅⋅=K

SpDCs10

max15

pmax = max {pi, pu}

Potrebna debljina stijenke s slobodne cijevne stijenke:

ν⋅⋅⋅

⋅⋅=K

SpDCs10

max25

proračunski koeficijent C5 ⇒

Slika 16

Page 44: GA – 6. vježba M E2 259.pdf · PREDMET NORME – proračun ravnih podnica i ukrućenih ploča kao dijelova posuda pod tlakom – proračun cijevnih snopova izmjenjivača topline

Slika 16. Proračunski koeficijent C5 za cijevne stijenke sa slobodnom protupločom

Page 45: GA – 6. vježba M E2 259.pdf · PREDMET NORME – proračun ravnih podnica i ukrućenih ploča kao dijelova posuda pod tlakom – proračun cijevnih snopova izmjenjivača topline

OKRUGLA RAVNA CIJEVNA PLOČA NA IZMJENJIVAČIMA TOPLINE S RASTEZNIM ELEMENTOM NA PLAŠTU

Slika 17. Okrugle ravne cijevne ploče na izmjenjivačima topline s rasteznim elementom na plaštu

Potrebna debljina stijenke s okruglih, ravnih cijevnih ploča s rasteznimelementom na plaštu:

21

223 4

DlD

ppp ui⋅−

⋅+=

ν⋅⋅⋅

⋅⋅=KSpDCs

1015

proračunski koeficijent C5 ⇒ Slika 16

http://www.beckerundrosenthal.de

Page 46: GA – 6. vježba M E2 259.pdf · PREDMET NORME – proračun ravnih podnica i ukrućenih ploča kao dijelova posuda pod tlakom – proračun cijevnih snopova izmjenjivača topline

Izmjenjivač s kompenzatorom u ležećoj izvedbi

http://www.beckerundrosenthal.de

Page 47: GA – 6. vježba M E2 259.pdf · PREDMET NORME – proračun ravnih podnica i ukrućenih ploča kao dijelova posuda pod tlakom – proračun cijevnih snopova izmjenjivača topline

OKRUGLE RAVNE CIJEVNE PLOČE IZMJENJIVAČA TOPLINE S BRTVENOM ČAHUROM KOJA BRTVI POMIČNU CIJEVNU STIJENKU

Slika 18. Okrugle ravne cijevne ploče na izmjenjivačima topline s brtvenom

čahurom na plaštu

D1

Potrebna debljina stijenki s okruglih ravnih cijevnih ploča izmjenjivača topline s brtvenom čahurom:

ν⋅⋅⋅

⋅⋅=KSpDCs

1015

21

221

DDD

pp ui

−⋅= 2

1

221

DDD

pp uu

−⋅=

Za nepomičnu cijevnu stijenku:

Za pomičnu cijevnu stijenku:

21

224 4

DlDpp i⋅−

⋅= 21

224 4

DlD

pp u⋅−

⋅=

C5=0.45

Page 48: GA – 6. vježba M E2 259.pdf · PREDMET NORME – proračun ravnih podnica i ukrućenih ploča kao dijelova posuda pod tlakom – proračun cijevnih snopova izmjenjivača topline

OKRUGLE RAVNE CIJEVNE PLOČE NA IZMJENJIVAČIMA TOPLINE S PRIRUBNIČKIM NASTAVKOM

Slika 20. Okrugle ravne cijevne ploče s prirubničkim nastavkom

Potrebna debljina stijenke s okruglih i ravnih ploča s prirubničkim nastavkom proračunava se prema 6.7.1 do 6.7.6.

Prirubnički nastavak prema slici 20 dodatno se proračunava u presjeku C-C.

Page 49: GA – 6. vježba M E2 259.pdf · PREDMET NORME – proračun ravnih podnica i ukrućenih ploča kao dijelova posuda pod tlakom – proračun cijevnih snopova izmjenjivača topline

6.8 Pravokutne ravne cijevne ploče izmjenjivača topline

proračunski promjer D1 ⇒ f (uža strana)

Proračun potrebne debljine stijenke s → prema 6.7.1 do 6.7.6.

Slika 2. Proračunski koeficijent CEpravokutnih i elipsastih ploča

Page 50: GA – 6. vježba M E2 259.pdf · PREDMET NORME – proračun ravnih podnica i ukrućenih ploča kao dijelova posuda pod tlakom – proračun cijevnih snopova izmjenjivača topline

HLADNJAK ZRAKA s pravokutnom cijevnom stijenkom

Cijevna stijenka presvučena umjetnim materijalom za zaštitu od

agresivnih medija

http://www.reckmann-jung.de

http://www.reckmann-jung.de

Page 51: GA – 6. vježba M E2 259.pdf · PREDMET NORME – proračun ravnih podnica i ukrućenih ploča kao dijelova posuda pod tlakom – proračun cijevnih snopova izmjenjivača topline

Zrak − voda izmjenjivačHladnjak zraka

http://www.reckmann-jung.de

http://www.reckmann-jung.de

Page 52: GA – 6. vježba M E2 259.pdf · PREDMET NORME – proračun ravnih podnica i ukrućenih ploča kao dijelova posuda pod tlakom – proračun cijevnih snopova izmjenjivača topline

4. OSLABLJENJA IZREZIMA NA RAVNIM PODNICAMA I PLOČAMA

Neukrućene okrugle ravne podnice i ploče bez dodatnog rubnog momenta

Neukrućene pravokutne ili elipsaste ploče bez dodatnog rubnog momenta

Slika 21

Neukrućene okrugle ploče s dodatnim rubnim momentom

Neukrućene pravokutne ili elipsaste ploče s dodatnim istosmjernim rubnim momentom

Slika 22

CA

CA1

Page 53: GA – 6. vježba M E2 259.pdf · PREDMET NORME – proračun ravnih podnica i ukrućenih ploča kao dijelova posuda pod tlakom – proračun cijevnih snopova izmjenjivača topline

Slika 21. Koeficijent oslabljenja ploče izrezom CA

izvedba A − izrez bez nastavka izvedba B − izrez s nastavkom

Page 54: GA – 6. vježba M E2 259.pdf · PREDMET NORME – proračun ravnih podnica i ukrućenih ploča kao dijelova posuda pod tlakom – proračun cijevnih snopova izmjenjivača topline

Slika 22. Koeficijent oslabljenja ploče izrezom CA1

izvedba A − izrez bez nastavka izvedba B − izrez s nastavkom

Page 55: GA – 6. vježba M E2 259.pdf · PREDMET NORME – proračun ravnih podnica i ukrućenih ploča kao dijelova posuda pod tlakom – proračun cijevnih snopova izmjenjivača topline

6.1 Neukrućene okrugle ravne podnice i ploče bez dodatnog rubnog momenta

Potrebna debljina stijenke s neukrućenih okruglih ravnih podnica i ploča bez dodatnog rubnog momenta iznosi S IZREZOM:

KSpDCs⋅⋅

⋅⋅=101

Proračunski koeficijent CProračunski promjer D1

Tablica 1⇒

KSpDCCs A ⋅⋅

⋅⋅⋅=101

Proračunski koeficijent CA Slika 21.⇒

Page 56: GA – 6. vježba M E2 259.pdf · PREDMET NORME – proračun ravnih podnica i ukrućenih ploča kao dijelova posuda pod tlakom – proračun cijevnih snopova izmjenjivača topline