CAPITOLUL IIICALCULUL DE DIMENSIONARE I VERIFICARE A PRINCIPALELOR ELEMENTE COMPONENTE ALE SCHIMBTORULUI DE CLDURn cadrul acestui subcapitol se vor alege materialele necesare confecionrii mantalei, camerei de distribuie, fasciculului tubular i a celorlalte elemente necesare schimbtorului de cldur.3.1ALEGEREA PE CRITERII TEHNICO-ECONOMICE, CRITERIILE ORGANISMELOR OFICIALE DE TIP ISCIR A MATERIALELORProiectarea tehnologic a unui schimbtor de cldur necesit o serie de informaii suplimentare referitoarela destinaia aparatului, tipuri constructive de aparate, agresivitatea fluidelor fa de diverse materiale care pot fi utilizate pentru confecionarea mantalei i a tuburilor.n construirea, montarea sau repararea recipientelor pot fi folosite materialele prevzute n prescripiile tehnice care s reziste la solicitri mecanice (statice i dinamice), termice, chimice, corespunztor condiiilor de exploatare n vederea funcionrii sigure a instalaiilor.Alegerea mrcilor de materiale se va face din gama celor tipizate sau echivalente ale acestora conform reglementrilor in vigoare.Se aleg urmtoarele materiale, tabel 3.1: Tabel 3.1Alegerea materialelor Nr.crt.Denumire elementMarc materialStasSTAS SR EN1 Manta K410.2b P265GH 10028-2:20042 Fund elipsoidal K410.2b P265GH 10028-2:20043 Flan K460.2b P295GH 10028-2:20044 Racord cu gt OLT35K P235GH 10216-3:2003forjat K460.2b P295GH 10028-2:20045 Sport de rezemare tip a K410.2b P265GH 10028-2:20046 Virol camer de distribuie K410.2b P265GH 10028-2:20047 Capac mare K410.2b P265GH 10028-2:20048 Calot sferic K410.2b P265GH 10028-2:20049 icane frontale K410.2b P265GH 10028-2:200410 Organe de asamblareprezon 42MoCr11 21CrMo5-7 10269:2002piuli OLC45AS-K C45E 10269:200211 Fascicul tubular OLT35K P235GH 10216-3:200312 Plac tubular fix K460.2b P295GH 10028-2:200413 Inel ntrire K410.2b P265GH 10028-2:200414 evi OLT35K P235GH 10216-3:200313.1.1 Caracteristicile mecanice la temperatura de 20oCLimita de curgere convenionalc reprezint efortul unitar ,corespunztor seciunii iniiale a epruvetei, pentru care alungirea specific remanent patinge valoarea prescris de 0,2 %, care se menioneaz ca indice al efortului unitar axial.Aceast mrime se noteaz prin simbolul c( Rp0,2) i se exprim n N/mm2.Rezistena la rupere reprezint raportul dintre sarcina maxim Fmax suportat de ctre epruvet i aria Ao a seciunii transversale iniiale a epruvetei, respectiv [10] : om rAFRmax , [N/mm2], [N/m2]n care:r -efortul unitar de rupere, [N/mm2] , [N/m2];Rm-rezistena de rupere la traciune, [N/mm2] , [N/m2];Fmax -sarcina maxim, [N];Ao-aria seciunii transversale iniiale a epruvetei, [mm2].Alungirea la rupere este o caracteristic convenional dat de urmtoarea relaie:0LL LAo u , [%]n care :Lu - factor dimensional al epruvetei, [mm];Lo - lungimea iniial a epruvetei, [mm].Energia de rupere (caractristica mecanic de ncovoiere prin oc) se definete ca reprezentnd energia W consumat la ruperea epruvetelor cu cresttur n V.Aceasta se prescrie n J, simbolul su general fiind kV ( ce reprezint energia de rupere pe epruvet cu cresttur n V ). Deci: kV = W.Reziliena materialului (KCU) care se definete ca fiind raportul dintre lucrul mecanic necesar ruperii dintr-o singur lovitur a unei epruvete i aria seciunii transversale iniiale a epruvetei n dreptul crestturii. Forma geometric a crestturii este U. KCU se exprim n J/cm2.Duritatea Brinell (HB) este raportul dintre sarcina de ncercare F i aria amprentei sferice lsat de bila penetratoare de diametru D pe piesa de ncercat .Pentru confecionareamantalei cilindrice, fundului elipsoidal, icanelor frontale i suporturilor de fund se alege ca material P265GH conform SREN 10028-2:2004 . Acest standard se refera la mrcile de oel carbon sau slab aliate destinate tablelor laminate la caldpentrurecipientesubpresiune, carelucreazalatemperaturambianti/saulatemperatur ridicat .Tabelul 3.2 Caracteristici mecanice: Marca de oelLimita de curgere la 20oC; C20[N/mm2]Rezistena la traciune; Rm20[N/mm2]Alungirea la rupere; A5 [%]P265GH 265 410...530 222Tabelul 3.3Compoziie chimic:Marca de oelC Mn Si P S AlP265GH max 0,2 0,5...13 max. 0,35 max. 0,035 max. 0.030 0,02...0,035Pentruconfecionarearacordurilorifascicolului tubularsealegcamaterialeP235GH (racord cu gt, evi) conform SR EN 10216-3:2003 i P295 GH (racord forjat, flane) conform SR EN 10028-2:2004 [12].SR EN 10216-2:2003 se refer la mrcile i condiiile tehnice de calitate ale oelurilor nealiate i aliate, rezistente la temperaturi i presiuni ridicate utilizate n principal pentru evi. SR EN 10028-2 stabilete condiiile tehnice de calitate pentru piesele forjate din oel carbon de calitate i aliate pentru cazane i recipiente sub presiune cu grosimea de maxim500 mm. Prescripiile standardului nu se aplic pieselor forjate cu grosimi peste 500 mm ; pentru aceste piese forjate condiiile tehnice de calitate se stabilesc prin acord ntre pri. Piesele forjate se obin din lingouri sau semifabricate forjate sau laminate. Suprafeele pieselor forjate nu trebuie s aib crpturi, incluziuni nemetalice, urme de retasur vizibile cu ochiul liber.Piesele forjate se livreaz n stare tratat termic. Ele trebuie s fie marcate prin poansonare cu urmtoarele specificaii :- marca de fabricare a ntreprinderii producatoare ;- marca oelului ;- numarul arjei ;- simbolul tratamentului termic aplicat ;- categoria piesei ;- semnul organului de control tehnic al calitii ;- numarul lotului de tratament termic.Tabelul 3.4 Caracteristici mecanice:Marca de oelLimita de curgere la 20oC; C20[N/mm2]Rezistena la traciune; Rm20[N/mm2]Alungirea la rupere; A5 [%]P235 GH 230 340...440 22P295 GH 270 450...590 18Tabelul 3.5Compoziia chimic:Marca de oelC Mn Si P S AlP235 GH max. 0.17 0,4...0,9 0,15...0,35 max. 0,04 max. 0.04 0,02...0,045P295 GH 0,12...0,2 0,9...1,4 max. 0,4 max. 0,035 max. 0,03 0,02...0,035Pentru confecionareaorganelor de asamblare(uruburile cu care se realizeaz mbinrile flanelor)se aleg ca materiale 21CrMo5-7 (prezoane) i C45E (piulie) n conformitate cu SR EN 10269:2002 .Acest standard se refer la oelurile carbon de calitate i oelurile aliate folosite la fabricarea organelor de asamblare destinate utilajelor i instalaiilor sub presiune, care lucreaz la temperaturi 3cuprinse ntre 100oC i 550oC, respectiv n medii care provoac fenomenul de coroziune fisurant sub tensiune. Tabelul 3.6 Caracteristici mecanice:Marca de oelLimita de curgere la 20oC; C20[N/mm2]Rezistena la traciune; Rm20[N/mm2]Alungirealarupere; A5 [%]21CrMo5-7 590 780 14C45E 350 590 19Tabelul 3.7 Compoziie chimic:Marca de oelC Mn Si Cr Ni Mo P S21CrMo5-70,38...0,450,6...0,90,17...0,370,9...1,2max. 0,30.15...0,3max. 0,035max. 0,035C45E0,42...0,50,5...0,80,17...0.37max 0,3max. 0,3-max. 0,035max. 0,035Caracteristicile mecanice la temperatura de calcul: Limita de curgere convenional (tehnic) se calculeaz prin interpolare cu relaia: ( )12 12 11t tt ttctc tctc+ ,[N/mm2] , [N/m2];n care:tc - limita de curgere convenional la temperatura de calcul,[N/mm2] , [N/m2];1tc- limita de curgere convenional la temperatura imediat inferioar temperaturii de calcul, [N/mm2] , [N/m2]; 2tc - limitadecurgereconvenionalalatemperaturaimediat superioaratemperaturii de calcul,[N/mm2] , [N/m2];t- temperatura de calcul, [oC];t1 - temperatura imediat inferioar temperaturii de calcul, [oC];t2 - temperatura imediat superioar temperaturii de calcul, [oC].3.1.2 Calculul rezistenelor admisibile i stabilirea coeficientului de rezisten pentru mbinrile sudatea) Calculul rezistenei admisibile la 20o C4Calculul rezistenei admisibile se face cu urmtoarea formul: 20amin

,_

ccrrc c20; , [N/mm2] , [N/m2];n care:20a- este rezistena maxim admisibila materialului, [N/mm2] , [N/m2]; ( )202 , 020p cR - este limita tehnic de curgere a materialului, [N/mm2] , [N/m2] ;( )m rR - este limita de rupere a materialului, [N/mm2] , [N/m2] ; cr - este coeficientul global de siguran fa de rezistena la rupere a materialului; Se adopt : cr = 2,4.cc- este coeficientul global de siguran fa de limita tehnic de curgere a materialului;Se adopt : cc = 1,5 .b) Calculul rezistenei admisibile la temperatura de calcul Senoteaz cut[oC] temperatura de calcul a componentei de utilaj considerate. Prin temperatura de calcul se nelege valoarea maxim a temperaturii de regim a peretelui metalic n cele mai severe condiii de solicitare mecanic. Potrivit prescripiilor tehnice ISCIR. C4/1-2003, tensiunea admisibil a materialului de baz, la temperatura de calcul t se stabilete cu urmtoarele formule:tamin{ }tata 2 1; , [N/mm2] , [N/m2];n care:ta1-reprezinttensiuneaadmisibilamaterialului debaznfunciedestrilelimitde curgere i de iniiere a ruperii, respectiv este acea tensiune admisibil specific solicitrilor de scurt durat (independente de factorul timp) i se calculeaz cu relaia :

ta1 = min

,_

ctcrrc c ;20, [N/mm2] , [N/m2];unde: tc este limita de curgere convenional ( tehnic ) la temperatura de calcul n N/mm2 ;

ta2- reprezint tensiunea admisibil a materialului de baz stabilit n funcie de strile limit dezvoltate n condiii de fluaj ( ruperea sau distrugerea prin fluaj ) i starea limit de deformaie prin fluaj. Se calculeaz cu relaia :

ta2= min

,_

dtdftfc c;, [N/mm2] , [N/m2]; unde :tf = Rt100000 / 1 este limita tehnic de fluajLimita convenional (tehnic) de fluaj, reprezint acel efort unitar,corespunztor seciunii iniiale a epruvetei i unei anumite temperaturi constante date, pentru care ntr-un interval de timp determinat, egal n general cu durata maxim de servicius,rezult o anumit deformaie remanent de fluaj sau o anumit vitez de fluaj wfmin. . Se exprim n N/mm2 i are simbolulf. trtdR100000 / este rezistena tehnic de durat Rezistena convenional ( tehnic ) de durat reprezint acel efort unitar,corespunztor seciunii iniiale a epruvetei, pentru care, la o anumit temperatur constant dat, survine 5distrugerea(ruperea) prin fluaj ntr-un interval de timp determinatr .Se exprim n N/mm2 i are simboluld .Valorile coeficienilor de siguran se stabilesc n funcie de modul de prelucrare al materialului de construcie i de agresivitatea mediului tehnologic sau a mediului de lucru:a) n cazul oelurilor prelucrate prin deformare plastic (laminate, forjate, matriate, cu excepia celor turnate) se impun urmtoarele valori : - pentru medii de lucru obinuite care nu provoac coroziunea fisurant sub sarcin i/sau care nu sunt letalecr = 2,4;cc = 1,5;cf = 1,0 ; cd = 1,5.cf- coeficientul de siguran fa de limita tehnic de fluaj ;cd - coeficientul de siguran fa de rezistena tehnic de durat. - dac mediul de lucru este letal i (sau) provoaca coroziunea fisurant sub sarcin (CORFIS), coeficientul de sigurana se majoreaz cu circa 20% dup cum urmeaz :cr = 3,0;cc = 1,8;cf = 1,2; cd = 1,8.b) n cazul oelurilor turnate coeficienii de siguran precizai anterior se majoreaz dup cum urmeaz :- laelementele supusecontrolului bucatcubucat (control defectoscopic)coeficienii se majoreaz de 1,5 ori ;- dacacontrolul nusefacebucatacubucat, coeficienii desigurandefinii anterior se majoreaz de 1,4 ori. Caracteristicile mecanice privind fenomenul de fluaj se iau n consideraie dac temperatura de calcul t a materialului utilajului proiectat ndeplinete condiia :t f ttn care :tt - este temperatura de topire a materialului, [oC]; f - este coeficientul care are valorile :- 0,3 pentru materiale pure ;- 0,4 pentru oeluri ;- 0,6 pentru aliaje speciale.n cazul oelurilor caracteristicile mecanice privind fluajul (f, d,ta2 ) se iau n consideraie de la temperatura 380oC. n cazul n care se proiecteaz un schimbtor ce vehiculeaz produse toxice, letale, explozive sau care provoac coroziune fisurant sub tensiune, coeficienii de siguran anteriori( cr, cc, cd, cf ) se majoreaz cu 20%. A. Pentru oelul P295 GH avem: r = 450...590 N/mm2 20 2 6 2450 270 = min; 180 / 180 10 /2.4 1.5aN mm N m _ , 200 2 6 2450 240 = min; 160 / 160 10 /2.4 1.5aN mm N m _ ,6 200 2 6 2 = 240 / 240 10 /cN mm N m B. Pentru oelul P265 GH avem: r = 410...530 N/mm2 20 2 6 2410 265 = min; 170.83 / 170.83 10 /2.4 1.5aN mm N m _ ,

200 2 6 2410 195 = min; 130 / 130 10 /2.4 1.5aN mm N m _ , 200 2 6 2 = 195 / 195 10 /cN mm N m C. Pentru oelul P235 GH avem: r = 350...430 N/mm2 20 2 6 2350 235 = min; 145.8 / 145.8 10 /2.4 1.5aN mm N m _ , 200 2 6 2350 170 = min; 113.33 / 113.33 10 /2.4 1.5aN mm N m _ , 200 2 6 2 = 170 / 170 10 /cN mm N m D. Pentru oelul C45E avem: r = 590 N/mm2 20 2 6 2590 336.6 = min; 224.4 / 224.4 10 /2.4 1.5aN mm N m _ , 200 2 6 2590 290 = min; 193.33 / 193.33 10 /2.4 1.5aN mm N m _ , 200 2 6 2 = 290 / 290 10 /cN mm N m E. Pentru oelul 21CrMo5-7 avem: r = 780 N/mm2 20 2 6 2780 590 = min; 325 / 325 10 /2.4 1.5aN mm N m _ , 200 2 6 2780 540 = min; 325 / 325 10 /2.4 1.5aN mm N m _ ,7 200 2 6 2 = 540 / 540 10 /cN mm N m 3.2 CALCULUL COEFICIENILOR DE REZISTEN AL MBINRILOR SUDATEPentru micorarea pierderilor de cldur spre exterior, pe mantaua schimbtorului de cldur seaplicunstratdeizolaietermic, grosimeaacesteiarezultndpebazapierderilor deenergie termic admise prin izolaie i se va folosi vata mineral.In cazul utilajelor de rafinrie, la care mbinarea elementelor componenete se realizeaz prin sudare, pentrudeterminareaialegerea rezisteneiadmisibile este necesar s se in seama i de coeficientul de sudur numit i cifra de calitate a cordonului de sudur, notat cu .Coeficientul de rezisten cuprinde o serie de factori dintre care cei mai importani sunt:- tipul mbinrii sudate;- modul i mijloacele de control ale cordonului (radiografiere,ultrasunete);- proprietile fizico-mecanice ale mbinrii prin sudare.ntruct la nivelul mbinrilor sudate se produce o diminuare a capacitii portante att la nivelul custurii ct i n zona influenat termic se materializeaz defecte de material i structur, zonele aferente acestor mbinri sudate se caracterizeaz printr-o ncrcare mai mic dect a materialului de baz.n aceste condiii pentru o dimensionare corespunztoare a componentelor de utilaj este necesar corectarea tensiunilor admisibile ale materialului de baz corespunztor diminurii capacitii portante la nivelul mbinrii sudate.Se definete tensiunea admisibil a unui material la nivelul imbinrii sudate:a,st= a t , [N/mm2] , [N/m2],n care :1 este coeficientul de calitate ( sau coeficientul de rezisten sau cifra de rezisten ) a mbinrii sudate;Acest coeficient de rezisten reflect diminuarea capacitii de rezisten a materialului la nivelul custurii i n ZIT.Formula general pentru calculul coeficientului de rezisten al sudurii este urmtoarea:= k1 k2 k3 k4 o n care:k1 - este coeficientul de corecie ce ine seama de sudabilitatea materialului de baz. Determinarea cifrei de calitate a mbinrii sudate se face cu relaia : % Mn + % Cr + % Ni + %Sik2 -este coeficientul de corecie ce ine seama de tratamentul termic de detensionare.k3 -este coeficientul de corecie ce ine seama de examinarea defectoscopic nedistructiv prin radiografie sau gamagrafiere.k4 -este coeficientul de corecie ce ine seama de ncercrile mecanice distructive i de examinarea aspectului exterior.o -este coeficientul teoretic sau maxim al mbinrii sudate n funcie de tipul mbinrii sudate ; de modul de prelucrare al marginilor pieselor ; de procedeul de sudare. Valoarea se alegedin [5], pag. 143, tab. 4.19.Valorile coeficienilor se aleg din [5], pag. 144, tab. 4.20.Pentru oelul P265 GH, avem :8% Mn + % Cr + % Ni + % Si = 1.85 % Din [5], tab. 4, pag. 142, oelul se ncadreaz n grupa de sudabilitate I a (simbol B). Corespunztor acestei grupe de sudabilitate se aleg valorile coeficienilor de corecie : k1 =1, grupa I de sudabilitate; k2 = 0.94, nu se face tratament termic de detensionare; k3 = 0.95, examinarea defectoscopic nedistructiv este parial; k4 = 1, ncercri mecanice pariale.Sudur cap la cap n X, execuie automat sub flux: 0 = 1Deci, avem c : = 1 1 0.940.95 1 = 0.84. Rezistena admisibil a materialului la temperatura de calcul este :ta= 130 N/mm2 tas = 109.2 N/mm2 = 109.2 106N/m2Pentru oelul P235 GH folosit pentru evi, avem :% Mn + % Cr + % Ni + %Si=0,8 % + 0, % + 0 % + 0,3 % = 1,1 %k1 =1, grupa I de sudabilitate; k2 = 1, se face tratament termic de detensionare sudur plac tubular; k3 = 0.95, examinarea defectoscopic nedistructiv este total; k4 = 1, ncercri mecanice complete, se execut n totalitate.Se alege: o =0.8, se va face sudur incomplet pe o singur parte fr completare la rdcin, WIG normal .Deci, avem c : =0.8 1 1 1 1 = 0.8. Rezistena admisibil a materialului la temperatura de calcul este :ta= 113.33 N/mm2 tas = 95.97 N/mm2= 95.97 106N/m23.3 CALCULUL I ALEGEREA DIMENSIUNILOR TEHNOLOGICE I DE GABARIT ALE SCHIMBTORULUI DE CLDURAceast etap are drept scop verificarea corelaiilor existente ntre aria suprafeei de schimb de cldur, numrul si dimensiunile evilor,respectiv diametrul interior al mantalei [1].nalegereanumrului i dimensiunilor evilor sevainecont cadatoritgrosimii plcii tubulare i a grosimii cumulate a icanelor transversale, precum i datorit modului de amplasare a racordurilor nu se poate asigura o suprafa integral de utilizare a plcii tubulare.Suprafaa efectiv de schimb de cldur trebuie s fie egal cu suprafaa tehnologic.Pentru materialul tubular, se aleg tevi cu urmtoarele caracteristici:- diametrul exterior de = 25 mm;- lungimea evii LT = 6000 mm;- pasul de dispunere t = 1.25 de, deci t = 1.25 25 = 31,3 mm, se adopt t = 32mm;- diametru interior di = 20mm;- numrul de evi se calculeaz cu formula:[1.33]' 61.05 298 10655.4325 6000e Tk And L Se alege n = 656 evi.9evile i orificiile n plcile tubulare i n icane se amplaseaz n ptrat (P), sau n triunghi (T) cu pasul, conform urmtorului tabel i cu respectarea razei minime de curbur, conform SR 8566:1998:Tabelul 3.8.Pasul dintre tevi:Diametrul exterior al evilor [mm]20 25 Pasul, (t); [mm] 26 32Fig 3.1Dispunerea evilor n placa tubular, cu amplasare n patrat.Se calculeaz diametrul de nscriere al ultimului hexagon, astfel:'''2 0.866pe Tt k ADk d L [2.33]62 32 1.05 298 10 0.8669350.8 25 6000pD mm K =1.03 ..1.05,K =0.75 ..0.80Secalculeaz diametrul interior al mantalei cu formula:2i p eD D d a + +[3.33]935 25 2 15 975iD mm + + a jocul dintre peretele evii extreme i corpul aparatului, [mm] a =15..30 mmSe adopt DiSTAS = 1000 mm.10Alegerea presiunilor nominale se face pe baza formulei:

20an ctap p[4.33]- pentru circuitul mantalei:2 6 2170.830.6 0.78 / 0.78 10 /130np N mm N m Se adopt pn = 16 bar = 1.6 Mpa- pentru circuit evi: 2 6 2145.81.1 1.41 / 1.41 10 /113.33np N mm N m Se adopt pn = 16 ba r= 1.6 MPa.Stabilirea numrului de virole necesar executrii schimbtorului de cldur L = 7140 mm = 7,14 m;h = 836 mm = 0.836 mL = Lc 2 h = 7140 2 836 = 5468mm = 5.468 m2 virole de 2200 mm (2 2200=4400 mm)1 virol de 1068 mm Rezult, c pentru executarea schimbtorului de cldur sunt necesare 3 virole.3.4. CALCULUL DE REZISTEN AL PRINCIPALELOR ELEMENTE SUPUSE ACIUNII PRESIUNIIDimensionarea principalelor elemente ale schimbtorelor de cldur se face n funcie de :- presiunea de calcul prin circuitul respectiv ;- diametrul exterior al mantalei ;- rezistena admisibil a materialului i coeficientul de rezisten al mbinrii sudate.3.4.1. Dimensionarea mantaleiMantaua cilindric este supus aciunii unei presiuni interioare uniforme.Cunoscnd rezistenele admisibile att ale materialului de baz ct i a mbinrilor sudate, pe baza unei teorii de rezisten se va determina expresia grosimii de rezisten a mantalei recipientului.Pentru dimensionarea mantalei se cunosc:- diametrul interior al mantalei, Di = 1000 mm;- presiunea de control, pc = 0.6 MPa;- temperatura de calcul, tc = 200 oC;- adaosul de coroziune, c1 = 3 mm;- coeficientul de rezisten al mbinrilor sudate, = 0.84.Grosimea de proiectare a mantalei se calculeaz cu relaia: S>Snec = Sn +C1 +C2=2.62 + 3 + 1.234 = 8.1 mm11 2 118%( ) 0.18 6.86 1.234nC S C mm + Fig. 3.2 Virola manta

unde: Sn - grosimea de rezisten a mantalei;C1 3 mm - adaosul de grosime pentru coroziune;C2 adaos de grosime ce ine cont de abaterea negativ de la grosimea tablelor;0.6 10002.622 2 0.84 136.66 0.6c in ta cP DS mmP [1.34]n care: Pc - presiunea de calcul;Di - diametrul interior al mantalei;- coeficient de siguran a mbinrii sudate;ta- tensiunea admisibil a materialului din care este confecionat mantaua .Din SR EN 10029:1995se alege SnSTAS = 10 mm.Pentruconfecionareamantalei sealegviroleconformSREN10029:1995, cuurmtoarele dimensiuni:- lungime: L = 5000...12000 mm- lime: l = 1250...1500...1800 mm12

Fig. 3.3 Virola dimensiune standardizataPresiunea de calcul la verificarea mantalei este:

1 212( )( )tn aci ns c cpD s c + [2.34]2(10 3 1.23) 130 0.841.31 0.61000 (10 3)cp MPa MPa >+ 3.4.2. Dimensionarea virolei i a fundului capacului fix (capacul mare)Pentru dimensionarea virolei se cunosc:- diametrul interior al virolei fundului capacului fix, Di = 1000 mm;- presiunea de control, pc = 0.6 MPa;- temperatura de calcul, tc = 200 oC;- adaosul de coroziune, c1 = 3 mm;- coeficientul de rezisten al mbinrilor sudate, = 0.84.

Fig. 3.4 Virola manta Grosimea de rezisten a virolei se determin cu relaia [1]:132c iv ta cP DSP , [mm]; [3.34]unde:Pc = presiunea de calcul n circuitul evi, [MPa];Di = diametrul interior al mantalei, [mm]; = coeficientul de calitate al mbinrii sudate, [N/mm2] , [N/m2];at = tensiunea admisibil la temperatura de calcul, [N/mm2] , [N/m2];0.6 10002.622 0.84 130 0.6vS mm Grosimea de proiectare a virolei se determin cu relaia:Sv,p = Sv +C1 +C2=2.62 + 3 + 0.84 = 6.46 mm2 1(12..18)%( ) 0.15(2.62 3) 0.84vC S C mm + + unde: Sv,p - grosimea de rezisten a virolei;C1 = 3 mm - adaosul de grosime pentru coroziune;C2 adaos de grosime ce ine cont de abaterea negativ de la grosimea tablelor;Conform SR EN 10029:1995se alege SvSTAS = 10 mm.Pentru dimensionarea fundului capacului fix se cunosc:- diametrul interior al fundului capacului fix, Di = 1100 mm;- presiunea de control, pc = 0.6 MPa;- temperatura de calcul, tc = 200 oC;- adaosul de coroziune, c1 = 3 mm;- coeficientul de rezisten al mbinrilor sudate, = 1.Grosimea de rezisten a fundului capacului fix se determin cu relaia [1]:4c i sf taP D kS , [mm]; [4.34]unde:Pc = presiunea de calcul n circuitul evi, [MPa];Di = diametrul interior al mantalei, [mm]; = coeficientul de calitate al mbinrii sudate, [N/mm2] , [N/m2];at = tensiunea admisibil la temperatura de calcul, [N/mm2] , [N/m2];ks= factorul de form al fundului bombat realizat prin ambutisare, se determin din monogram, ks = 2.0.6 1100 22.54 1 130fS mm 14 Fig. 3.5 Fundul capacului mareGrosimea de proiectare a fundurilor elipsoidale se determin cu relaia:Sf,p = Sv +C1 +C2 + C3=2.62 + 3 + 0.8 + 1,2 = 7,5mm 2 1(12..18)%( ) 0.18(2.5 3) 0.8vC S C mm + + unde: Sf,p - grosimea de rezisten a fundului;C1 = 3 mm - adaosul de grosime pentru coroziune;C2 adaos de grosime ce ine cont de abaterea negativ de la grosimea tablelor;Conform SR EN 10029:1995se alege SfSTAS = 12 mm.

Presiunea de calcul la verificarea elementului este:, 14 ( )ta f pci ss cpD k [5.34]4 130 1 (12 3)0.98 0.61000 2cp MPa MPa >3.4.3 Dimensionarea virolei camerei de distribuiePentru dimensionarea virolei se cunosc:- diametrul interior al virolei fundului capacului fix, Di = 1000 mm;- presiunea de control, pc = 1.1 MPa;- temperatura de calcul, tc = 200 oC;- adaosul de coroziune, c1 = 3 mm;- coeficientul de rezisten al mbinrilor sudate, = 0.84.Grosimea de rezisten a virolei se determin cu relaia [1]:2c icd ta cP DSP , [mm]; [6.34]unde:Pc = presiunea de calcul n circuitul evi, [MPa];Di = diametrul interior al mantalei, [mm];15 = coeficientul de calitate al mbinrii sudate, [N/mm2] , [N/m2];at = tensiunea admisibil la temperatura de calcul, [N/mm2] , [N/m2];1.1 10004.812 0.84 130 1.1cdS mm Grosimea de proiectare a virolei se determin cu relaia:Scd,p = Scd +C1 +C2 = 4.81 + 3 + 0.84 = 9.21 mm 2 1(12..18)%( ) 0.18(4.81 3) 1.4cdC S C mm + + unde: Scd,p - grosimea de rezisten a virolei camerei de distribuie;C1 = 3 mm - adaosul de grosime pentru coroziune;C2 adaos de grosime ce ine cont de abaterea negativ de la grosimea tablelor;Conform SR 404-1:1998se alege ScdSTAS = 10 mm.3.5 DIMENSIONAREA ASAMBLRII PRIN FLANE DINTRE VIROLA CAMEREI DE DISTRIBUIE I MANTADin STAS 9801/6 - 90 se alege flana cu gt pentru sudare, cu suprafaa de etanare plan cu umr. Schia flanei, mpreun cu principalele dimensiuni este dat n figura urmtoare: Fig. 3.6 Flansa cu gatTabelul3.9Dimensiunile flansei:Dndi [mm]de [mm]d1 [mm]d2 [mm]nd3 [mm]d4 [mm]s [mm]b [mm]h1 [mm]h2 [mm]r [mm]1000 1000 - 1200 1135 40x33 1060 14 70 131 21 1216Conditiile de proiectare sunt:- presiunea de calcul, pc = 1.1 MPa;- temperatura mediului ambiant, t = 20 oC;- temperatura de calcul, tc = 200 oC;- materialul flanei, P295 GH;- materialul prezoanelor, 21CrMo5-7;Efortul admisibil n prezoane:- la temperatura de calcul:200200 2 6 2360 / 360 10 /cassf N mm N mc - la temperatura mediului ambiant:2020 2 6 2325 / 325 10 /cassf N mm N mc Efortul admisibil n flan: - la temperatura de calcul:200 200200 2 6 2min ; 113.33 / 113.33 10 /c rafc rf N mm N mc c _ , - la temperatura mediului ambiant:2020 2 6 2140 / 140 10 /rasrf N mm N mc 3.5.1. Determinarea unghiului la gtul flaneiSe fac urmtoarele notaii: D = di ; D1 = d1 ; D2 = d2 ; D4 = d4, s = sp0411060 1000302 2ipd dS mm [1.35]L = h1 - h2 b = 40 mm D = diametrul interior al flanei, [mm];D1 = diametrul exterior al flanei, [mm];D2 = diametrul cercurilor de aezare al uruburilor, [mm];D4 = diametrul cercurilor de nceput al gtului flanei, [mm];sp0 = grosimea de proiectare a gtului flanei la captul dinspre elementul de recipient, [mm];sp1 = grosimea de proiectare a gtului flanei la captul dinspre taler, [mm];h = grosimea talerului flanei, [mm];L = lungimea gtului flanei, [mm];17Fig. 3.7Determinarea unghiului la gatul flansei00 `1 14 330 140.4400.4 21 34pl ptgs stgLarctg [2.35]3.5.2. Determinarea dimensiunilor caracteristice ale garniturii de etanareSe alege garnitura metaloplastic, din STAS 9801/3-90 cu urmtoarele caracteristici:Deg - diametrul exterior al garniturii; Deg = 1064 mm; Dig - diametrul interior al garniturii; Dig = 1038 mm;g grosimea garniturii; g = 3mmFig. 3.8. Garnitura metaloplasticab - latura eficace de calcul;B - limea efectiv a garniturii;D3-diametrul cercului de-a lungul cruia esterepartizat foradeetanare, rezultant a garnituriin funcie de suprafaa de etanare cu prag i adncitur se stabilete conform I.S.C.I.R. limea de referin b0 a garniturii.m coeficient specific garniturii; m = 3;q presiunea de strngere specific garniturii; q = 31 N/mm2 = 31106[N/m2]Valoarea limii de referin i diametrul cercului pe care este repartizat garnitura:Schema de ncrcare:18 Fig. 3.9 Flansa cu gat2 101064 1038132 2d dB mm [3.35]00136.5 6.32 2Bb mm mm >unde: b0 limea de referin a garnituriib limea eficace a garnituriiB0 limea de strngere a garniturii02,52 6.3b b mm [4.35]D3 = Dec-2b = 1064 2 6.3 = 1052 mmunde: - D3 = diametrul cercului pe care este repartizat reaciunea garniturii- Dec = diametrul de contact exterior Fig. 3.10 Dimensiunile garniturii metaloplastice193.5.3 Valorile forelor ce acioneaz asupra mbinrilorFig. 3.11 Fortele ce actioneaza asupra imbinarilorForele ce acioneaz asupra mbinrii vor fi:- Fq - fora total necesar pentru realizarea presiunii de strngere a garniturii:Fq = D3bq Fq = 645,13 kN- FG - fora total de compresiune aplicat pe zona eficace de calcul a suprafeei de etanare:FG = 2D3bmPcFG = 141,71 kN- FT fora hidrostatic diferenial:FT = (/4)(D32-D2)PcF = 92.13 kN - FD fora hidrostatic de capt care acioneaz asupra mbinrii:FD = (/4) D2 PcFD = 863.5 kN- Ps - fora total de strngere din uruburi n condiii de regim:Ps = FG+ FD +FT Ps = 1097.34 kN- Ps,0 fora total de strngere din prezoane n condiii de montaj sau de strngere i care se consider egal cu fora teoretic de strngerePs,0 = Fq = 645,13 kN3.5.4 Verificarea condiiilor de rezisten pentru prezoanele mbinrii prin flan, respectiv verificarea ariei de rezisten a prezoanelor.- se calculeaz ariile necesare pentru seciunile uruburilor- Aq- aria total a seciunii transversale a uruburilor, determinat la fundul filetului sau n zona celui mai mic diametru, necesar n condiiile strngerii garniturii (cm2).2201792qqasFA mm [5.35]- Ar- aria total a seciunii transversale a uruburilor, determinat la fundul filetului sau n zona celui mai mic diametru, necesar n condiiile de exploatare:20 200200 2 6 2227096.42/ 96.42 10 /2.8D G Tr tcasasassF F FAN mm N mc+ + [6.35]Ar = 4446.5 mm2- Anec- aria total a seciunii transversale a uruburilor, determinat la fundul filetului sau n zona celui mai mic diametru:Anec = max(Aq,Ar)Anec = 4446.5 mm2- Aef- aria total efectiv a seciunii transversale a tuturor uruburilor, determinate la fundul filetului sau n zona celui mai mic diametru:221nec efA A 58324ddn A n mm [7.35]

se verific condiia Aef > AnecSolicitarea garniturii pentru condiiile de strngere: min < B0 min 03min 025832 32512.513 2 1052 31tcef asAB BD qB mm B mm se verifica [8.35]3.5.5 Evaluarea solicitrilor la ncovoiere exercitate asupra flaneiSe determin braele cuplurilor caracteristice ncovoierii talerului flanei- aD - distana radial dintre cercurile de aezare a uruburilor i cercul pe care este repartizat fora FD:- spl grosimea de proiectare a gtului flanei la captul dinspre taler- aT - distana radial dintre cercurile de aezare a uruburilor i cercul pe care este repartizat fora FT:2 31221135 105241.5 2 21135 1000 3018.75 2 2 2 21135 1000 41.554.1 2 2 2 2GpDGTD Da mmsD Da mmD D aa mm + + [9.35]Se calculeaz momentele ncovoietoare aplicate talerului flanei- n condiii de strngereMs = aG Ps,0 = 6.93 107 Nmm [10.35]- Ps fora de calcul n uruburi21 20s,01670.12nec efasA AP kN + [11.35]- n condiii de regimM0 momentul de ncovoiere total care apare n condiii de regimM0 = aDFD + aGFG + aTFT = 18.75863.5 + 41.5 41.71 + 54.192.13 = 25.43106NmmM0 =25.43106NmmValoarea de calcul a momentului de ncovoiere este cea mai mare valoare dintre relaiile de mai jos10 Mc = M020 Mc = Ms,tcas Mc = max(10,20) => Mc = 25.43106Nmm3.5.6 Factorii de form ai flanei0 0 pL D s [12.35]unde: - L0 factor liniar -spa grosimea de proiectare la captul flanei - L lungimea gtului flanei- k -raportul dintre diametrul interior i exterior al flaneiL0= 118.3 mmSe calculeaz urmtoarele rapoarte:L/L0 = 0.33spl/spa = 2.14k = D1/D = 1.2Valorile coeficienilor U,T,Y,ZDin C4 - 2004 (tabelul 12), n funcie de raportul k, se aleg coeficienii ,, i U = 1.84 = 5.55 = 10.75U = 11.81Valorile coeficienilor KF, Kv, Kf se calculeaz nomografic n funcie de L/L0, spl/spaKF = 0.87Kv = 2.2Kf = 0.262max 1,6(2 )0.5MDKhn dm 1 11 1+ 1+ ][13.35]unde: - KM factor de corecie a momentului MC - d diametrul nominal al uruburilorKM =20.876(2 )0.5Dhn dm++[14.35]22KM = 11032 2013 20.480.2611.064FVpaK hKLK hKU L sKK KT + + [15.35]3.5.7 Valorile tensiunilor normale n cel mai solicitat punct al flanei- fA tensiunea normal n direcia axial2 6 221162.15 / 162.15 10 /f M CAf pK K Mf N mm N mK D s - fR tensiunea normal n direcia radial12 6 22341325.7 / 25.7 10 /M CRK K Mf N mm N mK D h _+ , - fT tensiunea normal n direcia tangenial2 6 2237 / 37 10 /M CR RY K Mf z f N mm N mD h Se verific ndeplinirea urmtoarelor condiii:fA 1,5fattc=170 N/mm2= 170 106 N/m2fR, fT fattc =113.33 N/mm2= 113.33 106 N/m2(fA+ fR)/2 attc(fA+ fR)/2 attc => Flana este bine aleas.3.6 DIMENSIONAREA ASAMBLRII PRIN FLANE DINTRE VIROLA CAMEREI DE DISTRIBUIE I CAPACUL PLATDin STAS 9801/6 - 90 se alege flana cu gt pentru sudare, cu suprafaa de etanare plan cu umr. Schia flanei, mpreun cu principalele dimensiuni este dat n figura urmtoare:Fig. 3.12Schita flansei23Tabelul3.10.Elementele dimensionale:Dndi [mm]de [mm]d1 [mm]d2 [mm]nd3 [mm]d4 [mm]s [mm]b [mm]h1 [mm]h2 [mm]r [mm]1000 1000 - 1180 1120 40x30 1052 12 65 118 18 10Conditiile de proiectare sunt:- presiunea de calcul, pc = 1.1 MPa;- temperatura mediului ambiant, t = 20 oC;- temperatura de calcul, tc = 200 oC;- materialul flanei, P295 GH;- materialul prezoanelor, 21CrMo5-7;Efortul admisibil n prezoane:- la temperatura de calcul:200200 2 6 2360 / 360 10 /cassf N mm N mc - la temperatura mediului ambiant:2020 2 6 2325 / 325 10 /cassf N mm N mc Efortul admisibil n flan: - la temperatura de calcul:200 200200 2 6 2min ; 113.33 / 113.33 10 /c rafc rf N mm N mc c _ , - la temperatura mediului ambiant:2020 2 6 2140 / 140 10 /rasrf N mm N mc 3.6.1. Determinarea unghiului la gtul flaneiSe fac urmtoarele notaii: D = di ; D1 = d1 ; D2 = d2 ; D4 = d4, s = sp0411052 1000262 2ipd dS mm [1.3.6]L = h1 - h2 b = 118 18 65 = 35 mmD = diametrul interior al flanei, [mm];D1 = diametrul exterior al flanei, [mm];D2 = diametrul cercurilor de aezare al uruburilor, [mm];D4 = diametrul cercurilor de nceput al gtului flanei, [mm];sp0 = grosimea de proiectare a gtului flanei la captul dinspre elementul de recipient, [mm];sp1 = grosimea de proiectare a gtului flanei la captul dinspre taler, [mm];24h = grosimea talerului flanei, [mm];L = lungimea gtului flanei, [mm];Fig. 3.13 Determinarea unghiului la gatul flansei00 `1 14 326 120.4350.4 21 34pl ptgs stgLarctg 3.6.2. Determinarea dimensiunilor caracteristice ale garniturii de etanareSe alege garnitura metaloplastic, din STAS 9801/3-90cu urmtoarele caracteristici:Deg - diametrul exterior al garniturii; Deg = 1081 mm; Dig - diametrul interior al garniturii; Dig = 1019 mm;g grosimea garniturii; g = 3mmm coeficient specific garniturii; m = 3;q presiunea de strngere specific garniturii; q = 31 N/mm2 = 170 106 N/m2Fig. 3.14. Garnitura metaloplasticab - latura eficace de calcul;B - limea efectiv a garniturii;D3-diametrul cercului de-a lungul cruia esterepartizat foradeetanare, rezultant a garnituriin funcie de suprafaa de etanare cu prag i adncitur se stabilete conform ISCIR limea de referin b0 a garniturii.252 101081 1019312 2d dB mm [2.3.6]0015.5 6.32Bb mm mm >unde: b0 limea de referin a garnituriib limea eficace a garnituriiB0 limea de strngere a garniturii02,52 9.92b b mm Fig. 3.15Dimensiunile garniturii metaloplasticeD3 = Dec-2b = 1081 2 9,92 = 1060 mmunde: - D3 = diametrul cercului pe care este repartizat reaciunea garniturii- Dec = diametrul de contact exterior 3.6.3 Valorile forelor ce acioneaz asupra mbinrilorFig. 3.16Fortele ce actioneaza asupra imbinarilor26Forele ce acioneaz asupra mbinrii vor fi:- Fq - fora total necesar pentru realizarea presiunii de strngere a garniturii:Fq = D3bq Fq = 661.51 kN- FG - fora total de compresiune aplicat pe zona eficace de calcul a suprafeei de etanare:FG = 2D3bmPcFG = 76 kN- FT fora hidrostatic diferenial:FT = (/4)(D32-D2)PcF = 43.34 kN - FD fora hidrostatic de capt care acioneaz asupra mbinrii:FD = (/4) D2 PcFD = 514.34 kN- Ps - fora total de strngere din uruburi n condiii de regim:Ps = FG+ FD +FT Ps = 633.68 kN- Ps,0 fora total de strngere din prezoane n condiii de montaj sau de strngere i care se consider egal cu fora teoretic de strngerePs,0 = Fq = 661.51 kN3.6.4 Verificarea condiiilor de rezisten pentru prezoanele mbinrii prin flan, respectiv verificarea ariei de rezisten a prezoanelor.- se calculeaz ariile necesare pentru seciunile uruburilor- Aq- aria total a seciunii transversale a uruburilor, determinat la fundul filetului sau n zona celui mai mic diametru, necesar n condiiile strngerii garniturii (cm2).2206174qqasFA mmf [3.3.6]- Ar- aria total a seciunii transversale a uruburilor, determinat la fundul filetului sau n zona celui mai mic diametru, necesar n condiiile de exploatare: D G Tr tcasF F FA+ +[4.3.6]Ar = 6357 mm2- Anec- aria total a seciunii transversale a uruburilor, determinat la fundul filetului sau n zona celui mai mic diametru:Anec = max(Aq,Ar)Anec = 6357 mm2[5.3.6]- Aef- aria total efectiv a seciunii transversale a tuturor uruburilor, determinate la fundul filetului sau n zona celui mai mic diametru:221nec efA A 212264ddn A n mm [6.3.6]

se verific condiia Aef > AnecSolicitarea garniturii pentru condiiile de strngere: min < B0 27min 03min 022126 32511.1731 2 1060 31tcef asAB BD qB mm B mm [7.3.6]se verific.3.6.5 Evaluarea solicitrilor la ncovoiere exercitate asupra flaneiSe determin braele cuplurilor caracteristice ncovoierii talerului flanei- aD - distana radial dintre cercurile de aezare a uruburilor i cercul pe care este repartizat fora FD:- spl grosimea de proiectare a gtului flanei la captul dinspre taler- aT-distana radial dintre cercurile de aezare a uruburilor i cercul pe care este repartizat fora FT:2 31221120 106030 2 21120 1000 2647 2 2 2 21120 1000 3075 2 2 2 2GpDGTD Da mmsD Da mmD D aa mm + + [8.3.6]Se calculeaz momentele ncovoietoare aplicate talerului flanei- n condiii de strngereMs = aG Ps,0 = 6.64 107 Nmm [9.3.6]- Ps fora de calcul n uruburi 20s,01476.52nec efasA AP f kN+ [10.3.6]- n condiii de regimM0 momentul de ncovoiere total care apare n condiii de regimM0 = aDFD + aGFG + aTFT = 47514.34 + 30 76 + 4543.34 = 30.13106NmmM0 =30.13106NmmValoarea de calcul a momentului de ncovoiere este cea mai mare valoare dintre relaiile de mai jos10 Mc = M020 Mc = Ms,tcas Mc = max(10,20) => Mc = 30.13106Nmm3.6.6 Factorii de form ai flanei0 0 pL D s [11.3.6]unde: - L0 factor liniar28- spa grosimea de proiectare la captul flanei- L lungimea gtului flanei- k -raportul dintre diametrul interior i exterior al flaneiL0= 100 mmSe calculeaz urmtoarele rapoarte:L/L0 = 0.4spl/spa = 3k = D1/D = 1.2Valorile coeficienilor U,T,Y,ZDin C4 - 2004 (tabelul 12), n funcie de raportul k, se aleg coeficienii ,, i U = 1.84 = 5.55 = 10.75U = 11.81Valorile coeficienilor KF, Kv, Kf se calculeaz nomografic n funcie de L/L0, spl/spaKF = 0.87Kv = 3.8Kf = 2.292max 1,6(2 )0.5MDKhn dm 1 11 1+ 1+ ][12.3.6]unde: - KM factor de corecie a momentului MC- d diametrul nominal al uruburilorKM =

20.8826(2 )0.5Dhn dm++[13.3.6]KM = 11032 2013 20.4350.25411.034FVpaK hKLK hKU L sKK KT + + [14.3.6]3.6.7 Valorile tensiunilor normale n cel mai solicitat punct al flanei- fA tensiunea normal n direcia axial2 6 221272 / 272 10 /f M CAf pK K Mf N mm N mK D s 29- fR tensiunea normal n direcia radial12 6 22341328 / 28 10 /M CRK K Mf N mm N mK D h _+ , - fT tensiunea normal n direcia tangenial2 6 2244 / 44 10 /M CR RY K Mf z f N mm N mD h Se verific ndeplinirea urmtoarelor condiii:fA 1,5fattc=169 N/mm2 = 170 106 N/m2fR, fT fattc =113.33 N/mm2 = 113.33 106 N/m2(fA+ fR)/2 attc(fA+ fR)/2 attc => Flana este bine aleas.3.7 DIMENSIONAREA PLCILOR TUBULARE3.7.1 Dimensionarea plcii tubulare rigideSchema de calcul este prezentat n figura 3.17 : Fig. 3.17 Schema de calcul 1.placa tubular rigid;2.fascicol tubular;3.flan camer de distribuie;4.virol camer de distribuie;5.virol manta;3.flan corp.Pentru schimbtoarele de cldur cu cap mobil, grosimea de proiectare aplcii tubulare fixe se determin cu relaia:30, , 1 2 3 p f p fs c c c mm 1 + + + + ][1.3.7]unde:- p,f - grosimea de rezisten a placii tubulare fixe;- c1 - adaosul de coroziune pe ambele fee, c1 = 6 mm;- c2 nlimea pragului interior al plcii tubulare, c2 = 5 mm;- c3 nlimea pragului exterior al plcii tubulare, c3 = 5 mm;,2c cp faiD pmm 1 ][2.3.7]unde: - pc - presiunea de calcul, pc = max (pT, pM) = max (1.1;0.6) = 1.1 MPa;- a - rezistena admisibil a materialului plcii la ncovoiere, a=160 N/mm2=170106N/m2- Dc - diametrul de calcul al capacului.Se adopt garnitura cu urmtoarele dimensiuni: - D1 - diametrul exterior al garniturii; D1 = 1093 mm; - D2 - diametrul interior al garniturii; D2 = 1057 mm;- g grosimea garniturii; g = 8mm.31Fig.3.18 Schema de calcul 2 101093 1057182 2D DB mm [3.3.7]009 6.32Bb mm mm >unde: b0 limea de referin a garnituriib limea eficace a garnituriiB0 limea de strngere a garniturii02,52 7.56b b mm D3 = D1-2b = 1093 2 7.56 = 1077.8 mmunde: - D3 = diametrul cercului pe care este repartizat reaciunea garniturii- D1 = diametrul de contact exterior ,1077.8 1.163.20160 2p fmm 32,63.2 6 5 5 79.2p fs mm + + + Din considerente constructive, se adopt sp,f = 82mm.3.7.2 Dimensionarea plcii tubulare mobileSchema de calcul este prezentat in figura 3.19: Fig.3.19 Schema de calcula. plac tubular mobil;b. inel din dou jumti;c. flana capacului mic;d. capacul camerei de ntoarcere;e. eav.Pentru schimbtoarele de cldur cu cap mobil, grosimea de proiectare aplcii tubulare fixe se determin cu relaia:, , 1 2 3 p m p ms c c c mm 1 + + + + ][4.3.7]unde:- p,m - grosimea de rezisten a placii tubulare fixe;- c1 - adaosul de coroziunepe ambele fee, c1 = 6 mm;- c2 nlimea pragului interior al plcii tubulare, c2 = 5 mm;- c3 nlimea pragului exterior al plcii tubulare, c3 = 5 mm;,2c cp maiD pmm 1 ][5.3.7]unde: - pc - presiunea de calcul, pc = max (pT, pM) = max (1.1;0.6) = 1.1 MPa;- a - rezistena admisibil a materialului plcii la ncovoiere,a=160N/mm2=160106/Nm233- Dc - diametrul de calcul al capacului.Se adopt garnitura cu urmtoarele dimensiuni: - D1 - diametrul exterior al garniturii; D1 = 976 mm; - D2 - diametrul interior al garniturii; D2 = 954 mm;- g grosimea garniturii; g = 8mm.Fig.3.20 Schema de calcul2 10976 954112 2D DB mm [6.3.7]005.52Bb mm unde: b0 limea de referin a garnituriib limea eficace a garnituriiB0 limea de strngere a garniturii02, 52 5.90b b mm D3 = D1-2b = 976 2 5.90 = 964.18 mmunde: - D3 = diametrul cercului pe care este repartizat reaciunea garniturii- D1 = diametrul de contact exterior ,964.18 1.156.53160 2p mmm ,56.53 6 5 5 72.53p ms mm + + + Din considerente constructive, se adopt sp,f = 76mm.343.8 CALCULUL ELEMENTELOR CAPULUI MOBIL (CALOT SFERIC, FLAN, INEL DE STRNGERE)Se cunosc: D1 = 1074 mm; n x d3 = 40 x 26; uruburi M30; D = 953 mm; D2 = 1028 mm; R = 900 mm; H = 120 mm; =30o.3.8.1 Calculul calotei sferice1.) supus la presiune pe partea concav (interioar)Grosimea de proiectare a calotei sferice se determin cu relaia:spc = sc +c1 +c2 [mm] [1.3.8] unde: sc - grosimea de rezisten a virolei camerei de distribuie;c1 = 3 mm - adaosul de grosime pentru coroziune;c2 adaos de grosime ce ine cont de abaterea negativ de la grosimea tablelor;2 1(12..18)%( ) 0.18(6.32 3) 1.50cc s c mm + + [ ]56ccap Rs mmf z [2.3.8]unde:z = 1, pentru fund sferic neracordat ambutisat;fa = tensiunea admisibil a materialului P265 GH, la temperatura de calcul, fa = a200 = 130 N/mm2= 130 N/mm2.5 1.1 9006.346 130 1cs mm spc = 6.34 +2 +1.50 =9.84 mmConform SR EN 10029:1995se alege SpcSTAS = 12 mm.2.) supus la presiune pe partea convex (exterioar)Relaiile de calcul sunt aplicate n toate cazurile n care sunt ndeplinite condiiile:112 20.1 0.01 0.01953ps cD 1200.2 0.5 0.22 0.5953H HD D Nu se dimensionez la presiune pe partea convex.353.8.2 Calculul flanei capacului mobilFig.3.21 Schema de calculConditiile de proiectare sunt:- presiunea de calcul, pc = 1.1 MPa;- temperatura mediului ambiant, t = 20 oC;- temperatura de calcul, tc = 200 oC;- materialul flanei, P295 GH;- materialul prezoanelor, 21CrMo5-7;Efortul admisibil n prezoane:- la temperatura de calcul:200200 2 6 2192.85 / 192.85 10 /cassf N mm N mc - la temperatura mediului ambiant:2020 2325 /cassf N mmc Efortul admisibil n flan:- la temperatura de calcul:200 200200 2 6 2min ; 160 / 160 10 /c rafc rf N mm N mc c _ , - la temperatura mediului ambiant:2020 2 6 2180 / 180 10 /rasrf N mm N mc 3.8.2.1 Determinarea dimensiunilor caracteristice ale garniturii de etanareSe alege garnitura metaloplastic, cu urmtoarele caracteristici:36Deg - diametrul exterior al garniturii; Deg = 989 mm; Dig - diametrul interior al garniturii; Dig = 963 mm;g grosimea garniturii; g = 3mmm coeficient specific garniturii; m = 3;q presiunea de strngere specific garniturii; q = 31 N/mm2= 31106 N/mm2Fig. 3.22 Garnitura metaloplasticab - latura eficace de calcul;B - limea efectiv a garniturii;D3-diametrul cercului de-a lungul cruia este repartizat fora de etanare, rezultant a garnituriin funcie de suprafaa de etanare cu prag i adncitur se stabilete conform ISCIR limea de referin b0 a garniturii.2 10989 963132 2d dB mm [3.3.8]006.5 6.32Bb mm mm >unde: b0 limea de referin a garnituriib limea eficace a garnituriiB0 limea de strngere a garniturii02, 52 6.4b b mm D3 = Dec-2b = 1028 2 6.4 = 1013.5 mmunde: - D3 = diametrul cercului pe care este repartizat reaciunea garniturii- Dec = diametrul de contact exterior 3.8.2.2 Valorile forelor ce acioneaz asupra mbinrilorForele ce acioneaz asupra mbinrii vor fi:- Fq - fora total necesar pentru realizarea presiunii de strngere a garniturii:Fq = D3bq Fq = 63.17kKN- FG - fora total de compresiune aplicat pe zona eficace de calcul a suprafeei de etanare:FG = 2D3bmPcFG = 134.5 kN37- FT fora hidrostatic diferenial:FT = (/4)(D32-D2)PcFT = 102.8 kN - FD fora hidrostatic de capt care acioneaz asupra mbinrii:FD = (/4) D2 PcFD = 784.63 kN3.8.2.3 Verificarea condiiilor de rezisten pentru prezoanele mbinrii prin flan, respectiv verificarea ariei de rezisten a prezoanelor.- se calculeaz ariile necesare pentru seciunile uruburilor- Aq- aria total a seciunii transversale a uruburilor, determinat la fundul filetului sau n zona celui mai mic diametru, necesar n condiiile strngerii garniturii (cm2).2205896qqasFA mmf [4.3.8]- Ar- aria total a seciunii transversale a uruburilor, determinat la fundul filetului sau n zona celui mai mic diametru, necesar n condiiile de exploatare: D G Tr tcasF F FA+ +[5.3.8]Ar =9538 mm2- Anec- aria total a seciunii transversale a uruburilor, determinat la fundul filetului sau n zona celui mai mic diametru:Anec = max(Aq,Ar)Anec = 9538 mm2[6.3.8]- Aef- aria total efectiv a seciunii transversale a tuturor uruburilor, determinate la fundul filetului sau n zona celui mai mic diametru:221nec efA A 133644ddn A n mm [7.3.8]

se verific condiia Aef > AnecSolicitarea garniturii pentru condiiile de strngere: min < B0 min 03min 0213364 3257.2531 2 1013.5 31tcef asAB BD qB mm B mm [8.3.8]se verific.3.8.2.4 Evaluarea solicitrilor la ncovoiere exercitate asupra flaneiSe determin braele cuplurilor caracteristice ncovoierii talerului flanei- aD - distana radial dintre cercurile de aezare a uruburilor i cercul pe care este repartizat fora FD:- spl grosimea de proiectare a gtului flanei la captul dinspre taler- aT - distana radial dintre cercurile de aezare a uruburilor i cercul pe care este repartizat fora FT:382 3221028 1013.57.25 2 21028 95337.5 2 21028 953 7.2522.37 2 2 2 2GDGTD Da mmD Da mmD D aa mm + + [9.3.8]Se calculeaz momentele ncovoietoare aplicate talerului flanei- n condiii de strngereMs = aG Ps,0 = 8,89 107 Nmm [10.3.8]- Ps fora de calcul n uruburi 20s,01276.92nec efasA AP f kN+ [11.3.8]- n condiii de regimM0 momentul de ncovoiere total care apare n condiii de regimM0 = aDFD + aGFG + aTFT = 37.5784.63 +7.25134,5 + 22.37102.8 =71.169106NmmM0 =71.169106NmmValoarea de calcul a momentului de ncovoiere este cea mai mare valoare dintre relaiile de mai jos10 Mc = M020 Mc = Ms,tcas Mc = max(10,20) => Mc = 71.169106Nmm3.8.2.5 Calculul grosimii flaneiGrosimea de proiectare a flanei, h va fi cea mai mare valoare obinut din relaiile:2h F F J + +( )( )1201M cafk D D MhD D D f+ [12.3.8]Cu condiia:2pch s ( )2 2200148cafp D R DFf D D [13.3.8]( )2 21.1 953 4 900 9539.628 160 1074 953F mm 2 6 2 120015528 / 5528 10 /M cafk M D DJ N mm N mf D D D + [14.3.8]20.7076(2 )0.5MDkhn dm ++[15.3.8]39275 h F F J mm + + ( )( )120174.35M cafk D D Mh mmD D D f+ [16.3.8]3.8.3 Calculul inelului de strngere al capului mobilInelul de strngere al capului mobil este realizat din oel P265 GH, conform SR EN 10028-2:1996.Dimensiunileinelului destrngeresunt aleseconstructiv, funciededimensiunile flanei capului mobil, dimensiuni ce au fost calculate anterior, i sunt prezentate n figura 3.23.Fig.3.23 Dimensiunile flansei capului mobil403.9 CALCULUL DE CONSOLIDARE AL ORIFICIILOR CU METODA COMPENSARII, CONFORM CODULUI A.S.M.E.Figura 3.24 Schia modelului de calcul de consolidare al orificiilor Metoda A.S.M.E.Schia modelului de calcul pentru calcul de consolidare al orificiilor prin metoda A.S.M.E. este dat n figura 5.1. In aceast figur intervin urmtoarele notaii, notaii ce vor fi folosite i pe parcursul calcului analitic:dn - diametrul nominal al tuului [mm]de - diametrul exterior al tuului [mm]di - diametrul interior al tuului [mm]D - diametrul interior al mantalei [mm]Di - diametrul inelului de consolidare [mm]sm , sR - grosimea nominal a peretelui mantalei, respectiv a racordului [mm]rRs ,rms- grosimea de rezisten a mantalei, respectiv a racordului [mm]oRs ,oms- grosimea excedentar a mantalei, respectiv a racordului [mm]si - grosimea inelului de consolidare [mm]hi - limea interioar mantalei a dreptunghiului de eficien [mm]he - limea exterioar mantalei a dreptunghiului de eficien [mm]L - semilungimea dreptunghiului de eficien [mm]Aind - aria ndeprtat prin practicarea orificiului [mm2]Am - aria disponibil pentru compensare n manta [mm2]AR - aria disponibil pentru compensare n racord [mm2]Ai - aria disponibil pentru compensare n inel [mm2] 20f a, ,20s a, - rezistena maxim admisibil a materialului tuului [N/mm2],[N/m2] 20m a,- rezistena maxim admisibil a materialului mantalei [N/mm2] , [N/m2]41Racord Dn 300 (R1, R2)Se calculeaz:- grosimea de rezisten a mantalei : eD0.6 1100r c2.97 mmm 202 0.85 130 0.62a,m cpsp + +[1.3.9]- grosimea de rezistent a racordului : d0.6 300r c i0.796mmR 202 1 113.3 0.62a,R cpsp [2.3.9] dac racordul este realizat din eava fr sudur ; 1 - grosimea excedentar a mantalei : 0 r10 3 2.97 4.03 mmm m 1 ms s c s - grosimea excedentar a racordului :

0 rs s 10 3 0.796 6.20mmR R 1 RS c - dreptunghiul de compensare :'+ + + +rRs0Rsrms0ms2ididm a x L [3.3.9]d 300 mmiL max3004.03 2.97 6.20 0.796 163.96 mm2 '+ + + + L=163.96 mm

( )( )h0 rh min 2.5 s s ,i m m0 r2.5 s sR R +' +[4.3.9]Observaie : dac racordul nu penetreaz n interiorul mantalei atunci: h = 0 hi = 0 ( )( )h 0 mmh min 2.5 4.03 2.97 17.5 mmi2.5 6.20 0.796 17.47 mm + ' + hi = 0 mm.42 ( )( )0 r2.5 s s 2.5 s 19.31m m ih mine0 r2.5 s s 17.47R Rmmmm + + ' + [5.3.9]Observaie: dac nu se prevede inel de rigidizare si = 0 he = 17.47 mm - aria ndeprtat prin practicarea orificiului : ( )( )r 2A d 2 s 300 2 12 2.97 950.4 mmind i R1,STAS mS + + - aria disponibil pentru compensare n manta :

( )0A 2 L d 2 sM i R1,STAS mS 1 + 1 ][6.3.9]

( )2A 2 300 300 2 12 4.03 1128.4 mmM 1 + ]- aria disponibil pentru compensare n racord :( ) ( ) ( )( )0 0 r 0 rA 2 h s 2 s s s s 2 2 c h cR e R m m R R R1,STAS 1 i 1S + + + + + ( ) ( ) ( ) ( ) A 2 17.47 6.20 2 4.03 2.97 6.20 0.796 2 12 2 3 0 3R + + + + +2A 1380.8 mmRSR1, STAS > 2 C1 -aria disponibil pentru compensare n inel : ( )A D d 2 si i i R1,STAS iS 1 + 1 ][7.3.9] 2A 0 mmi

Compensarea orificiului are loc dac este ndeplinit condiia:indA20m a,20f a,RAiAMA + +[8.3.9]2113.331128.4 0 1380.8 950.4130mm + + 2 22332.13 mm 950.4 mm Racord Dn 200 (R3, R4)Se calculeaz:- grosimea de rezisten a mantalei :43 eDr c2.97 mmm 202a,m cpsp +[9.3.9]- grosimea de rezistent a racordului : d0.6 200r c i0.53mmR 202 1 113.3 0.62a,R cpsp [10.3.9] dac racordul este realizat din eava fr sudur ; 1 - grosimea excedentar a mantalei : 0 r8 3 2.97 2.03 mmm m 1 ms s c s [11.3.9]- grosimea excedentar a racordului :

0 rs s 8 3 0.53 4.47mmR R 1 RS c [12.3.9]- dreptunghiul de compensare :'+ + + +rRs0Rsrms0ms2ididm a x L [13.3.9]d 200 mmiL max2002.03 2.97 4.47 0.53 110.01 mm2 '+ + + + L=200 mm

( )( )h=0mm0 rh min 2.5 s s =32.52mm,i m m0 r2.5 s s 12.5R Rmm +' + [14.3.9]Observaie : dac racordul nu penetreaz n interiorul mantalei atunci: h = 0 hi = 0 hi = 0 mm. ( )( )0 r2.5 s s 2.5 s 32.52m m ih mine0 r2.5 s s 12.5R Rmmmm + + ' + [15.39]Observaie: dac nu se prevede inel de rigidizare si = 0 he = 12.5 mm44- aria ndeprtat prin practicarea orificiului :

( )( )r 2A d 2 s 200 2 8 2.97 641.52 mmind i R1,STAS mS + + - aria disponibil pentru compensare n manta : ( )0A 2 L d 2 sM i R1,STAS mS 1 + 1 ][16.3.9] ( )2A 2 200 200 2 8 2.03 373.52 mmM 1 + ]- aria disponibil pentru compensare n racord :( ) ( ) ( )( )0 0 r 0 rA 2 h s 2 s s s s 2 2 c h cR e R m m R R R1,STAS 1 i 1S + + + + + 2A 891.34 mmR SR1, STAS > 2 C1 - aria disponibil pentru compensare n inel : ( )A D d 2 si i i R1,STAS iS 1 + 1 ][17.3.9]2A 0 mmi

Compensarea orificiului are loc dac este ndeplinit condiia:indA20m a,20f a,RAiAMA + +[18.3.9]2113.33373.52 0 891.34 641.52130mm + + 2 21065.11 mm 641.52mm 3.10 DETERMINAREA PRESIUNILOR DE NCERCARE HIDRAULIC N CIRCUITELE MANTA I EVIPresiunea de prob hidraulic se determin cu relaia :[ ] MPa p ptafaftarartf amf amc ph; ;;; min 25 , 12020,20,;' [1.3.10]unde:a20m,f; atm,f tensiunileadmisibilealematerialului dintabldincareseconfecioneaz mantaua i fundul recipientului la temperatura normal de 20oC, respectiv la temperatura de calcul tc;a20r.; atr- tensiunile admisibile ale materialului din eav din care se confecioneaz racordurile recipientului la temperatura normal de 20oC, respectiv la temperatura de calcul tc;a20f ; atf - tensiunile admisibile ale materialului forjat din care se confecioneaz att flana de aparat cat i flana pentru racord.45180 145.8 1801.25 0.6 min ; ;160 113.33 160php ' ; 0.84php MPa 3.11 VERIFICAREA CONDIIILOR DE REZISTEN PENTRU ELEMENTELE DIMENSIONATE1. Verificarea elementelor dimensionate n condiii de regimVerificarea elementelor dimensionate n condiii de regim se realizeaz cu formula [1]:[ ] M P a pDspcmtac *,* 2 [1.3.11]unde: pc presiunea de calcul,[MPa];

coeficient de siguran al mbinrii sudate; at tensiunea admisibil a materialului din tabl la temperatura t,[N/mm2] ,[N/m2] s* - grosimea de perete a mantalei sau fundului n condiii corodate, [mm]; s* = s c1, [mm];D*m diametrul mediu n condiii corodate, [mm];D*m= Di + sm + c1 , [mm]; [2.3.11]Manta i virol camer de distribuies* = s c1 = 10 3 = 7 mmD*m= Di + sm + c1 = 1000 + 10 + 3 =1013 mm2 0.85 160 71.871013c cp MPa p >Fund elipsoidals* = s c1 = 12 3 = 9 mmD*m= Di + sm + c1 = 1100 + 12 + 3 =1115 mm2 0.85 160 92.191115c cp MPa p >2. Verificarea elementelor dimensionate n condiii de IPHVerificarea elementelor dimensionate n condiii de IPH se realizeaz cu formula :[ ]; / , 9 , 0. 22 20**,mm NsD pctcm ph tIPHc < [3.3.11]unde: pph presiunea de prob hidraulic,[MPa]; D*m diametrul mediu n condiii corodate, [mm]; coeficient de siguran al mbinrii sudate; 46s* - grosimea de perete a mantalei sau fundului n condiii corodate, [mm]; ct limita convenional de curgere a materialului din tabl la temperatura t, [N/mm2] c20 limita convenional de curgere a materialului din tabl la temperatura normal de 20 oC, [N/mm2] ,[N/m2]Manta i virol camer de distribuie2 6 2,0.84 101371.5 204 / 204 10 /2 0.85 7tc IPHMPa N mm N m < 2 6 20.85 240 204 / 204 10 /tcN mm N m Fund elipsoidal 2 6 2,0.84 111561.21 165.75 / 165.75 10 /2 0.85 9tc IPHMPa N mm N m <

2 6 20.85 195 165.75 / 165.75 10 /tcN mm N m 3.12. DIMENSIONAREA RACORDURILOR I VERIFICAREA CONDIIILOR DE REZISTENGrosimea de perete a tubulaturii racordurilor se dimensioneaz cuurmtoarea relaie:]; [ ,21,mm cpd ps sctr ae cSTAS R++ [1.3.12]unde:pc presiunea de calcul,[MPa];de diametrul exterior al racordului, [mm];a,trtensiuneaadmisibilamaterialului dineavdincareseconfecioneazracordurile recipientului la temperatura de calcul, [N/mm2] , [N/m2];c1 adaosul de grosime pentru coroziune, [mm];Pentru racordul R1 i R2Conform SR 404-1:1998, pentru Dn 300, diametrul exterior al tubulaturii racordului de = 324 mm1, 30.6 3243 3.852 1 113.33 0.6R R STASs s mm + +Se adopt sR = 10 mmVerificarea condiiilor de rezistenn condiii de regim:]; [ ,) ( 21120, ',MPa pc s dc spcR eR R aR c>+ [2.3.12]47unde:a,r20tensiuneaadmisibilamaterialului dineavdincareseconfecioneazracordurile recipientului la temperatura standard normal, [N/mm2];de diametrul exterior al racordului, [mm]; coeficient de siguran al mbinrii sudate;( ), 1, 32 1 145.8 10 36.56324 10 3c R R cp MPa p > +n condiii de IPH:]; / [ , 8 , 0) ( 2) (2 2011,.mm Nc sc s d pctcRR e ph IPHR c < + [3.3.12]

( )( )2 6 2, 1, 20.84 324 10 321.95 170 / 170 10 /2 1 10 3IPHc R RMPa N mm N m + <

2 6 21 170 170 / 170 10 /tcN mm N m Pentru racordul R2 i R4Conform SR 404-1:1998, pentru Dn 200, diametrul exterior al tubulaturii racordului de = 219 mm 1, 30.6 2193 3.572 1 113.33 0.6R R STASs s mm + + Se adopt sR = 8 mmVerificarea condiiilor de rezistenn condiii de regim: ]; [ ,) ( 21120, ',MPa pc s dc spcR eR R aR c>+ [4.3.12]unde:a,r20tensiuneaadmisibilamaterialului dineavdincareseconfecioneazracordurile recipientului la temperatura standard normal, [N/mm2];de diametrul exterior al racordului, [mm]; coeficient de siguran al mbinrii sudate;( ), 2, 42 1 145.8 8 36.81219 8 3c R R cp MPa p > +n condiii de IPH:]; / [ , 8 , 0) ( 2) (2 2011,.mm Nc sc s d pctcRR e ph IPHR c < + [5.3.12]( )( )2 6 2, 1, 20.84 219 8 317.97 170 / 170 10 /2 1 8 3IPHc R RMPa N mm N m + < 2 6 21 170 170 / 170 10 /tcN mm N m 483.13DETERMINAREA STRILOR DE TENSIUNI GENERATEN MANTA DE SISTEMUL DE REZEMARE AL APARATULUINotaii:Di diametrul interior al mantalei; Di =386mm;s grosimea mantalei, respectiv a fundului elipsoidal; sm =10 mm;sf =10mm;H, L, A, b, b1 dimensiuni constructive;G greutatea total a vasului; dac mediu lucru > ap, se consider greutatea total n condiii de funcionare; dac mediulucru< ap, se consider greutatea total n condiii de ncercare hidraulic, [N];unde:G = G1 + G2 + G3 , [N]; [1.3.13]G1 greutatea aparatului gol, neizolat, [N];G2 greutatea izolaiei termice,[N];G3 greutatea mediului de lucru sau a apei,[N].G1 = GM + 2GF + 2GCD +GFT +2GPT + 2GFl +GR + G, [N];GM greutatea mantalei,[N];GM = OL . 4( De2- Di2 ) . LM . g, [N]; [2.3.13]unde:OL densitatea oelului, [kg/m3];De diametrul exterior al mantalei, [m];Di diametrul interior al mantalei, [m];LM lungimea mantalei, [m];g acceleraia gravitaional, [m/s2];GM = 7850 . 4( 1.12- 12 ) . 5.58 . 9,8 = 7084NGF greutatea fundului semielipsoidal, [N];GF = AF . sf . OL . g, [N];unde:AF aria fundului elipsoidal, [m2];2 221.10.944 4eFDA mm [3.3.13]sf grosimea fundului elipsoidal, [m];GF = 0.94 . 0.01 . 7850 . 9,8 = 7230 NGCD greutatea camerei de distribuie, [N];GCD = OL . 4( De2- Di2 ) . LCD . g, [N]; [4.3.13]GCD = 7850 . 4( 1.12- 12 ) . 6.56. 9,8 = 8320 NGFT greutatea fasciculului tubular, [N];GFT = n . OL . 4( de2- di2 ) . LFT . g, [N]; [5.3.13]unde:n numrul de evi al fasciculului tubular;49de diametrul exterior al evii, [m];di diametrul interior al evii, [m];LFT lungimea fasciculului tubular;GFT = 656 . 7850 . 4( 0.0252- 0.022 ) . 6 . 9,8 = 21140 NGPT greutatea plcii tubulare, [N];GPT = OL . (VPT nVg) . g , [N]; [6.3.13]unde:VPT volumul plcii tubulare, [m3];Vg volumul gurilor din placa tubular, [m3];GPT = 7850 . 4 . (0,98 2 656 . 0,0252) .0.076 . 9.81 = 2526.13 NGFl greutatea flanei mari, [N];GFl mFl . g , [N];mFl masa flanei mari, [kg];GFl = 197 . 9.81 = 1932.57 NGR greutatea racodurilor, [N];GR = GR forjat + GR cu gt , [N]; [7.3.13]GR forjat= GR5 + GR6 + GR7 + GR8 + GR9 + GR10 = 60.0950.1650.0878509.8=5780N GR cu gt= Gtu + Gfl mici , [N]; [8.3.13]Gtu = Gtu R1 + Gtu R2 + Gtu R3, [N]; [9.3.13]Gtu = . di . Ltu . sR . OL . g, [N];unde:di - diametrul interior al tuului, [m];Ltu lungimea tuului, [m];Ltu = (1,5..2)de , [m];sR grosimea tuului, [m];Gtu R1 = . 0.3. 0.135 . 0.01 . 7850 . 9.81 = 978.3 NGtu R3 = . 0.2 . 0.17 . 0.008 . 7850 . 9.81 = 657.04 NGfl mici = m fl mici . g, [N];Gfl mici = 1979.81+1929.81 = 3816 NGR cu gt= 5772.6NGR = 5772.6+ 5780= 11552.6NG greutatea icanelor, [N];Cunoscnd masa icanelor din desenele de execuie G = 73.57NG1 = 7084+2.7230+2.8320+21140+2.2526.13 +11552.6+ 73.57= 76002.17 NG2 = Giz M + 2Giz F + 2Giz CD[10.3.13]Giz M greutatea izolaiei mantalei,[N];Giz M = iz . 4( Diz2e- Diz2i ) . LM . g, [N]; [11.3.13]unde:iz densitatea izolaiei termice, [kg/m3];De diametrul exterior al izolaiei mantalei, [m];Di diametrul interior al izolaiei mantalei, [m];Giz M = 250. 4( 0.5062- 0.4062 ) . 5.58 . 9.81 = 510.8 N50Giz F greutatea Giz CD fundului semielipsoidal, [N];Giz F = AF . siz. iz . g, [N]; [12.3.13]unde:siz grosimea izolaiei, [m];Giz F = 0.207 . 0.05 . 250 . 9.81 = 26.53 NGiz CD greutatea izolaiei camerei de distribuie, [N];Giz CD = iz . 4( Diz2e- Diz2i ). LCD . g, [N]; [13.3.13]Giz CD = 250 . 4( 0.5062- 0.4062) . 6.56. 9.81 = 33.99 NG2 = 510.8 + 2 . 26.53+ 2 . 33.99 = 629.8 NG3 = ap . V . g , [N]; [14.3.13]unde:iz densitatea apei, [kg/m3];V volumul recipientului, [m3];G3 = 1000 . 4.29 . 9.81=42084.9 NG = 76002.17 +629.8+ 42084.9 = 118716,8 N=118.71 kNReaciunea corespunztoare unui suport se calculeaz astfel:118.4159.352 2GQ kN [15.3.13]Se alege conform STAS 10817 82 suport a tip N151Fig 3.25 Suport sa Tabel 3.11Dimensiuni: Diametrul nominalDnSarcina maxim admis pe suportkNH L1B C K L21000 170 700 950 430 720 30 97552