toplotni aparati

Univerzitet u Tuzli kolska godina : 2013/2014 Mainski Fakultet Energetsko Mainstvo Predmet : Toplotni Aparati I Ureaji

Projektni zadatakToplotni Aparati I Ureaji

Ime i prezime : Pregledao :Edis Lapandi I334/10 Mr.Sc.Deli,v.a. ZADATAKZa potrebe tehnoloke industrije potrebno je uraditi mainski projekat posude pod pritiskom prikazane na slici u prilogu.Podaci za rezervoar su oznaeni u tabeli prema zahtjevima investitora.Koeficijente prilikom prorauna uzimati u skladu sa literaturnim preporukama, prilikom odabira koeficijenta navesti koritenu literaturu i uslove odabira.Rad treba da sadri:

proraun debljine omotaa, proraun debljine danceta, proraun vijanih veza, proraun zavarenih spojeva, proraun svih nestandardnih dijelova posude, idejno rjeenje postolja rezervoara, specifikacije materijala sa orijentacionim cijenama, sklopni crte rezervoara sa detaljima veza i karakteristinih dijelova, popis koritenih propisa pri izradi projekta

PRILOG: Idejna skica i potrebne dimenzije.

1. PODACI O POSUDI1.1 TEHNIKI PODACI

Naziv radnog prostora:Tijelo posude

Najvei dozvoljeni radni pritisak:[bar]5

Radni medij:Nafta

Karakteristike radnog medija:Zapaljiv

Zapremina:[m3]50

1.2 KORITENI PROPISI STANDARDI

Pravilnik o tehnikim normama za stabilne posude pod pritiskom, institut za standardizaciju Bosne i Hercegovine. Standard: BAS CEN/TR 13445-9:2012

2. TEHNIKI OPIS, NAMJENA I POLAZNI PODACI2.1 TEHNIKI OPIS I NAMJENA

Vertikalni elini rezervoar slui za uskladitenje veih koliina nafte i njenih derivata a mogu da se primjenjuju i za skladitenje drugih neagresivnih tenosti.

Tehnike karakteristike: Rezervoar je cilindrinog oblika sa dva torisferina dna. Zapremina i glavne dimenzije rezervoara date su u tabeli.Rezervoar izraujemo od elinog lima zavarivanjem. Snabdjeven je ulazom u rezervoar (revizionim otvorom) i prikljukom za grijalicu. Broj prikljuaka za grijalicu (jedan ili dva) zavisi od narudbe. Prikljuci rezervoara smjeteni su na poklopcu revizionog otvora a na zahtjev kupca mogu biti smjeteni i na poklopcu prikljuka za grijalicu.Penjalica, ograda i druga oprema neophodna u eksploataciji ugovaraju se posebno. Rezervoar je sa spoljanje strane zatien osnovnim premazom a unutranja zatita se radi na zahtjev kupca. Svaki rezervoar je ispitan u pogledu nepropustljivosti vodom.

Rezervoari su snabdjeveni sljedeom armaturom:

odzrani ventil revizioni otvor ulazna grana izlazna grana Ispitani su prema vaeim propisima za posude pod pritiskom, karakteristike i osnovne dimenzije date su u tabeli.3. ODREIVANJE KLASE POSUDE

Prema: BAS EN 13445-1/A1:2008R/BFaktorIznos/opisBroj bodova

1.Pritisak [bar]52

2.Zapremina [m3]502

3.Akumulirana energija [barm3]2503

4.Temperatura [C]-101250

5.Djelovanje radne materije na okolinuzapaljiva2

6.Rizik na ljudebez rizika0

7.Ekonomski rizikbez rizika0

8.Ekoloki rizikbez rizika1

9.Lokacijski faktorbez lokacijskog faktora0

Ukupan broj bodova9

KLASA POSUDEIII

Na temelju konanog broja bodova, odreuje se zahtijevana klasa posude. U pravilu, bolja klasa posude daje veu vjerovatnost pouzdanog rada ali zahtijeva i vee trokove.U nepovoljnim okolnostima u odnosu na ljude i imovinu, posude se biraju za jedan ili vie stepeni iznad dobijene klase.

4. KONTROLNI PRORAUN VRSTOE I STABILNOSTI POSUDE4.1 PREGLED I ANALIZA OPTEREENJA

Pregled i analiza optereenja uzetih za proraun vrstoe i stabilnosti posude prema lanu6 9 Pravilnika o tehnikom normama za posude pod pritiskom dati su u sledeoj tabeli:

R/BOpis optereenjaObrazloenje

1.Mirna optereenja stvorena unutarnjim odnosno vanjskim pritiskomIzvren kontrolni proraun prema:BAS CR 13445-7:2007; standardi BAS EN 10207:2007

2.Dinamika I udrna optereenja, ukljuivo I nagle promjene pritiskaPosuda ima miran reim rada I nema dinamikih I udarnih optereenja

3.Optereenja izazvana statikim pritiskom radne materijeStatiki pritisak radne materije uzet je u obzir pri odreivanju proraunskog pritiska

4.Optereenja izazvana vlastitiom masom posude I masom radne, odnosno ispitne materijeVlastita masa je mala a uzeta je u obzir gdje je to potrebno

5.Optereenja izazvana prikljunim cjevovodima, random opremom, izolacijom, zatitnim oblogama protiv korozije i erozije I drugim posudamaPrikljuni cjevovodi se oslanjaju na vlastite oslonce I ovjeenja, tako da vlastitom masom I toplinskim diletacijama ne optereuju posudu I drugi elementi navedeni u taki 5. Ne optereuju posudu.

6.Optereenja izazvana vjetromPosuda nije izloena djelovanju vjetra dovoljne jaine da bi izazvao dodatna optereenja na posudu

7.Optereenja izazvana seizmikim potresimaSeizmiki potresi nee izazvati dodatna optereenja i nestabilnosz posude

8.Naprezanja izazvana temperaturnim poljima u materijaluVrsta i parametri radnog medija ne izazivaju pojavu promljenjivih toplotnih polja

9.Lokalna naprezanja na mjestima prikljuenja, odnosno oslanjanja:-unutarnjih dijelova, npr. Snopova cijevi-opreme, npr. Motora,kompresora,pogona-Postolja i dijelova za privrivanje i noenje itd

Nema znaajnijih lokalnih naprezanja

10.Nestabilnost oblika u sluaju vanjskog pritiskaNema vanjskog pritiska

11.Optereenja izazvana vlastitim naprezanjimaPosuda ima miran reim rad

12.Optereenja izazvana vibracijama dodatnih uredjajaNema dodatnih uredjaja koji izazivaju vibracije

4.2 KONTROLNI PRORAUN VRSTOE4.2.1 CILINDRINI OMOTA IZLOEN UNUTRANJEM PRITISKU(PREMA BAS EN 13445-2:2010; BAS EN 13445-1:2010)

Izvedbeni podaci su:s1=9[mm]- debljina stjenke cilindra

Ds=2900[mm]- vanjski prenik cilindra

Du=2881[mm]- unutranji prenik cilindra

Materijal:.0365

Proraunski podaci:p=5p=1,3*5 +2P=8,5 bara[bar]- proraunski pritisak

K=340[N/mm2]- proraunska vrstoa pri t=20C

S=1,5- stepen sigurnosti za valjani i kovani elik

v=0,8- koeficijent valjanosti zavarenog spoja

c1=0,5[mm]- dodatak za dozvoljeno odstupanje dimenzija materijala

c2=1[mm]- dodatak zbog smanjenja debljine lima usljed korozije i habanja

Uslov primjene:

Kontrolni proraun debljine stjenke:

S=Cilindrini omota izveden je debljinom od 9 [mm] to zadovoljava.4.2.3 DANCE IZLOENO UNUTRANJEM PRITISKU (PREMA BAS EN 13445-2:2010; BAS EN 13445-1:2010)

Izvedbeni podaci:

se=9[mm]- debljina stjenke cilindra

Ds=2900[mm]- vanjski prenik cilindra

R=2320[mm]- unutranji poluprenik sfernog dijela danca (R=0,8 Ds)

r=446,6[mm]- unutranji poluprenik trusnog dijela danca (r=0,154Ds)

h=31,5[mm]- visina cilindrinog dijela danca (h3,5se)

h1=733,75[mm]- visina sfernog dijela danca (h1=0,255 Ds -0,635se)

a=0[mm]- rastojanje vanjskih povrina danca i prikljuka (a0,1 Ds)

Materijal:.0361

Proraunski podaci:

p=8,5[bar]- proraunski pritisak






di=0[mm]- unutranji prenik izreza na dancu

=2- koeficijent oblika danca

Kontrolni proraun debljine danceta:

S=Usvajam debljinu danceta posude u vrijednosti od 9 [mm]

4.3 PRORAUN VIJANIH VEZA4.3.1 REVIZIONI OTVOR

dk=21,37

ds=22 Proraunski podaci:



d1=600dD=820bD=100[mm][mm][mm]- unutarnji promjer prirubnice-srednji promjer zaptivaa-korisna irina zaptivaa

K1=23,1[mm]- koeficijent zaptivaa za stanje pri radu (k1=1,1 bD )

C5=3[mm]- konstruktivni dodatak

SD=1,2- koeficijent

Z=1,5- pomona vrijednost

n=12- broj vijaka

FSB=FRB+FFB+FDB

FRB= FSB=509326,33

FFB= dk=z=21,25

FDB=

Izvedeni prenik jezgra navoja vijka dk=21,37 zadovoljava (Vijak M22)4.3.2 PRIKLJUAK ZA GRIJA I

dk=21,37

ds=22

Proraunski podaci:






SD=1,2- koeficijent


n=12- broj vijaka

Poto je otvor za ulaz i izlaz fluida identian, tj istih dimenzija, proraun je samo ponovljenFSB=FRB+FFB+FDB

FRB= FSB=509326,33

FFB= dk=z=21,25

FDB=

Izvedeni prenik je dk=21,37 zadovoljava

4.3.4 PRIKLJUAK ZA GRIJA II

dk=21,37

ds=22Proraunski podaci:






SD=1,2- koeficijent


n=12- broj vijaka

Poto je otvor za ulaz i izlaz fluida identian, tj istih dimenzija, proraun je samo ponovljenFSB=FRB+FFB+FDB

FRB= FSB=509326,33

FFB= dk=z=21,25

FDB=

Izvedeni prenik je dk=21,37 zadovoljava

4.4 OKRUGLE PLOE (BLINDE) IZLOENE UNUTARNJEM PRITISKU4.4.1 OKRUGLE PLOE (BLINDE) IZLOENE UNUTARNJEM PRITISKU(PREMA BAS EN 13445-2:2010; BAS EN 13445-1:2010)

Izvedbeni podaci:S= 45 - debljina stijenke ploe blindeDs= 600 - vanjski promjer ploe blinde

Proraunski podaci:






SD=1,2- koeficijent


-koeficijent 0,875

n=12- broj vijaka

S-stepen sigurnosti

Za proraun debljine stijenke ploe( blinde )vrijedi sljedei izraz:

Ploa (blinda) izvedena je sa debljinom stjenke s = 45 [mm] to zadovoljava

4.4.2 OKRUGLE PLOE (BLINDE) IZLOENE UNUTARNJEM PRITISKU(PREMA BAS EN 13445-2:2010; BAS EN 13445-1:2010) Izvedbeni podaci:S= 45 - debljina stijenke ploe blindeDs= 600 - vanjski promjer ploe blinde

Proraunski podaci:






SD=1,2- koeficijent


-koeficijent 0,875

n=12- broj vijaka

S-stepen sigurnosti



4.4.3 OKRUGLE PLOE (BLINDE) IZLOENE UNUTARNJEM PRITISKU(PREMA BAS EN 13445-2:2010; BAS EN 13445-1:2010) Izvedbeni podaci:S= 40 - debljina stijenke ploe blindeDs= 500 - vanjski promjer ploe blinde

Proraunski podaci:






SD=1,2- koeficijent


-koeficijent 0,875

n=12- broj vijaka

S-stepen sigurnosti



4.5 IZREZI CILINDRINOG OMOTAA IZLOENI UNUTARNJEM PRITISKU4.5.1 REVIZIONI OTVORIzvedbeni podaci: - debljina stijenke prikljuka - unutarnji prenik otvora - debljina stijenke cilindra

- vanjski promjer cilindra - unutarnji promjer cilindraMaterijal: .0365

Proraunski podaci:







h = 9[mm]-visina ojaanja izreza u obiku ploe

- irina ojaanja izreza u obliku ploe

Za uslov koji mora biti ispunjen vrijedi odnos: - uslov ispunjenZa odredjivanje koeficijenta oslabljenja Va za izreze vrijede izrazi:

Prema slici.7(GA-HRN-E2)Za potrebnu debljinu stijenke oko suda izreza vrijedi izraz:

4.5.2 PRIKLJUAK ZA GRIJA IIzvedbeni podaci: - debljina stijenke prikljuka - unutarnji prenik otvora - debljina stijenke cilindra


Proraunski podaci:











4.5.3 PRIKLJUAK ZA GRIJA IIIzvedbeni podaci: - debljina stijenke prikljuka - unutarnji prenik otvora - debljina stijenke cilindra


Proraunski podaci:











5. PRORAUN ZAVARENIH SPOJEVA5.1 PRORAUN UZDUNOG ZAVARA NA CILINDRINOM PLATU I PRORAUN ZAVARA DANCETA

Azav=

F=4470702,5

34,43 MPa zadovoljava

Danceta:

Azav=

F=1959760

21,52 MPa zadovoljava

6. POVRINSKI PRITISAK NA MJESTU PRIVRIVANJA NOGE

Proraunski podaci:

Mp=7167,1

Mt= 42500Ukupna vertikalna sila Fv kojom su noge optereene sastavljena je od mase posude Mp i mase radnog medija Mrm.

Fv=Jedna noga je optereena

FV==124154,47

P=

(A = 650 750 = 487500 mm2) Presjek nogu zadovoljava jer je pritisak na jednu nogu a dozvoljen je7. NAPREZANJE NA UKI ZA NOENJE

S = 100 mm debljina punog profila ukeMaterijal: . 0361

Proraunski podaci:l = 120 mm - duina zavarenog dijela ukelm = 74 mm - duina kraka horizontalne sileMp = 7167,1 kg - masa prazne posudeW = 250000 mm3 - otporni moment zavara na uki

Sila koja je potrebna za podizanje prazne posude iznosi:

Kada se podijeli sa brojem uki za noenje, sila koju trpi jedna uka je 11945,16 N jer na posudi imamo 6 uki.

Moment savijanja koji uka trpi je:M = 0,16 71671 tg28 75 = 457297,7 Nmm

Naprezanje na savijanje na mjestu privrenja uke iznosi:

=1,829 N/mm2 to je manje od dop

8. PRORAUN STABILNOSTI POSUDE

Proraunski podaci:

Mp=7161,7

Mt= 42500

Mp = gdje je gustina elika a v zapremina svog lima koritenog za izradu posude.Cilindrinog dijela: m =8750 kg/m3 0,009 m 3,14 8,6 2,9 m = 6167 [kg]Nogu: 15m2 0,015 m 7850 kg/m3 = 588,75 [kg]Dancad: 2 128 = 256 kgPrirubnice, uke i cijevi za ljestve i ogradu, priblino 150 kgSuma: 7161,7 kg

Mt masa tereta je 42500 kg jer je gustina nafte od 800-900 kg/m3 a znamo da je posuda volumena 50 m3 (uzeto 850 kg/m3)

Ukupna vertikalna sila Fv kojom su noge optereene sastavljena je od mase posude Mp i mase radnog medija Mrm.

Fv=

Dodatna horizontalna sila u sluaju pojave seizmikog udara Fs iznosi 10% vertikalne sile:

Fs=0,1F= 49661,17885

Da bi posuda bila stabilna uslov je:Fv 2144 mm > Fs 4953mm1064748,735 Nm > 245974,796 Nmto zadovoljava.

Rezultujua sila FN na jednu nogu iznosi:

Povrina A na koju se oslanja posuda za jednu nogu je:A=340 220 = 487500 mm2 = 0,4875 m2

Pritisak pN koji se preko ojaanja prenosi na posudu iznosi:

19

Documents

toplotni aparati