I Recipiente Sub Presiune

7/29/2019 I Recipiente Sub Presiune

1/78

CAP. 1CAP. 1

RRECIPIENTEECIPIENTE SUBSUB PRESIUNEPRESIUNE

Cele mai mu l te u t i l a j e au n componena lo r opar te care este supus presiuni i n t impulf un c io n ri i. A ce as t p ar te c omp on en t i nt r n

ca teg or i a r ecipi ent e lo r s ub p res iu ne U t il a je l e t i p re ci pi en t p ot a ve a d if er it e r ol ur i f un c io na le :

pent ru depozi tarea f lu ide lor , reac toare chimice ,s ch imb t oa re d e c l du r , e va po ra to ar e, c ol oa ne

pent ru t ransfer de subs tan , e tc .n rec ipiente au loc opera i i f iz ice :

ames tecare , t r ans fe r de subs tan , t r ans fe r t e rmic ,s epara rea ames tecu r i lo r , e t c . Cnd aces te opera i i

s u n t n s o i t e i d e r eac i i ch im ice , r ec ip i en tu l s enumete reactor chimic.

Proiec tarea , cons truc ia , exploatarea ,n t re inerea rec ip ientelor sub presiune estereg lementa t de p resc r ip i i l e t ehnice (obl igato r i i)a le I .S .C . I .R . ( In spec to ra tu l de S ta t pen t ru Cazane

1


2/78

i Recip ien te sub pres iune i Ins ta la i i de Rid ica t ) ,respect iv de culegerea de normative C-4 [19]

Conform [19] , este numit r ec ipi en t s ubpresiune or ic e r ec ip ie nt c ar e f un c io ne az l a opresiune mai mare de 0 ,07 MPa (0 ,7 bar ) .

Nu sunt supuse prescr ip i i lor tehnice I .S .C.I .R.rec ip ien te le ca re func ioneaz numai sub vacuum,c e l e c a r e a u u n v o l u m o c u p a t m a i m i c d e 5 0 l icele care const i tu ie obiectu l unor cercetr i t i in i f ice experimentale (1 .2 .2 . [19]) .

1.1. Recipiente sub presiune, realizate din oellaminat

n f igura 1 .1 . este prezenta t schi a unuir ec ip i en t s u b p re s iu n e , p r ev zu t cu d i s p o z i t i v d eamestecar e. Or ice rec ip ient t rebuie s f ie , dea se me ne a p re v zu t c u s is te m d e r ez ema re , e l e

putnd f i montate ver t ical sau or izontal .C or pu l, c ap ac ul sa u f un du l p ot f i r ea li za te

dintr-una sau mai multe buc i .Pen t ru a p ro iec ta i cons t ru i un rec ip ien t sub

presiune care func ioneaz la tempera tur joas sau

medie, sunt necesare urmtoarele da te deproiec tare :- parametr i i de regim:- p res iunea in ter ioar i / sau ex ter ioar p recum

i var ia ia de pres iune;- d imensiuni le i /sau capaci tatea;- natura mediului de lucru;

2


3/78

- dac exis t sau nu sarcin i concentrate;- numrul ani lor de func ionare.- tempera tura in ter ioar i var ia ia de

te mpera tur ; dac recip ientul es te montat nex t e r io ru l c l d i r i i , e s t e n eces a r s s e cu n o as c it empera tu ra med iu lu i ambian t , p recum i in f luen asa rc in i lo r eo l i ene asup ra aces tu ia . n cazu l n ca reapara tul func ioneaz sub v id , pres iuneaatmosfer ic va f i cons iderat pres iune exter ioar.

Fig. 1.1 Recipient sub presiune prevzut cu dispozitiv de amestecare1 - racord evacuare agent termic; 2 - fundul mantalei; 3- corpul mantalei; 4- racordalimentare agent termic; 5- flane de asamblare (corp-capac); 6 - asamblare urubpiuli; 7- capacul recipientului; 8.- racord alimentare substan lucru; 9- turl; 10 -

3


4/78

motoreductor; 11 - cuplaj; 12 - lagre (rulmeni); 13 - gur de vizitare; 14 -dispozitiv de etanare; 15 - corpul recipientului; 16 - arbore; 17 - amestector; 18 -

fundul recipientului; 19 - racord evacuare.

1.1.1. Corpul recipientului.

n cazu l r ec ip ien te lo r de fo rm c i l ind r ic s auc u e le me nt e t ro nc on ic e, c or pul r ec ip ie nt ul ui s er e a l i z e a z d i n v i r o l e . V i r o l e l e s e o b i n d i n t a b l curbat pe val , i asamblate pr in sudare.

Recip ien tu l poate avea ns i fo rm s fer ic le

cru i par t icu lar i t i sun t p rezen ta te n subcap i to lu l1 .1 .4 .Observa ie : Confo rm [19 ] , g ros imea pere te lu i

t r eb u i e s f i e m a i m are s au eg a l d ec t o g ro s im eminim:

- m i n = 2 ,5 mm pent ru t ab le d in o e l ca rbonsau s lab al ia t , mbinate pr in sudare sau l ip ire tare;

- m i n = 7 mm pen t ru tab le d in o e l carbon i

s l ab a l i a t n cazu l n ca re n exp loa ta re nc lz i rease face cu f lacr sau gaze de ardere , cutemperatur mai mare de 650C.

- m i n = 1 ,6 mm pentru table d in o el a l ia t saumetale neferoase, mbinate pr in sudare sau l ip ire

n cons t ruc i a r ec ipien telo r sub p resiune, e s tein terz is rea l izarea cordoanelor de sudur n cruce .Cnd nu se poat e e vi ta , e st e obl igat or iu s se

pract ice o examinare nedis t ruc t iv , complet acordoanelor de sudur . In tersec tarea cordoanelor desudur este in terz is pent ru c n zona dein ter secta re a re loc o ng rmd i re de mate r ia l dea da os i a pa r t en si un i r em an en te c ar e c on du c l aaccen tuarea defo rma i i lo r . n t re dou co rdoane desudur mer id ionale a dou v i ro le succes ive , t rebu ie

4


5/78

s avem o d is tan a m i n = 100 mm, pen t ru a d is tan acordoanele n t re e le (a ndepr ta zonele de tens iun i )D in a ce la i c on si de re nt , nt re d ou c or do an e d e

sudur mer id iona le a le ace le ia i v i ro le , t r ebu ie s e xi st e d is ta n a b m i n = 1 0 0 m m . i e st e l imi ta tlungimea viro lei de capt ( l m i n = 300 mm), Fig . 1 .2 .

Fig. 1.2 mbinarea virolelor n cazul recipientelor cilindrice (a), sau careconin i zone tronconice (b)

Dispunerea cordoanelor de sudur t rebuie s sef ac a st fe l nc t , da c e st e p osi bi l, s s e e vi tecon tac tu l d i rec t a l aces to ra cu f lacra sau gazele de

ardere .mbinr i le de sudur n col , in ter zise nconst ruc ia de recip iente sub presiune sunt

prezenta te n [19] . Cordoanele de sudur nu t rebuies lb i t e p r in gu r i , dec t n mod excep iona l . Cndnu se poate ev i ta , es te necesar con t ro lu l rad iografica l c o r d o a n e l o r d e s u d u r d e o p a r t e i d e a l t a a

5


6/78

or i f ic iu lu i pe o d is tan egal cu d iametrulor if ic iu lu i .

Es te in terz is acoper irea cor doanelor de

sudur cu e lemen te a taa te rec ip ien tu lu i , deoarecetrebuie s exis te n permanen pos ibi l i ta teav er if ic r ii c or doa ne lo r d e s udu r i r eme di er eaaces to ra .

Deseor i , n inter iorul i exter iorulrecip iente lor sunt monta te d ifer i te e lemente .De oa re ce , n ma jor it ate a c az ur ilor , pr inde re aacestora de recip ient se face tot pr in sudur,amplasarea cor doanelor de sudur se face , deasemenea, cu respectarea r egul i lor impuse de [19] .

P rop r ie t i l e ce le mai bune a le t ab le i sun t ped i rec ia lung imi i aces te ia (d i rec ia de laminare) , ia r t en si un ea a re v al oa re a c ea m ai ma re p e d ir ec i einelar . Conform [9] :

221 =unde,

1 tens iunea merid ional [MPa] ;1 tens iunea inelar [MPa]

D in aces t m o t iv , l im ea t ab l e i s e d i s p u n e nl un gu l g en er at oa re i a st fe l nc t f ib ra ju l t abl eiob inu t p r in laminare, s se af le pe d i rec ia ine lar ,adic pe d irec ia so l ic i tr i i maxime.

1.1.2. Recipiente sub presiune, amplasate n poziieorizontal.

6


7/78

Cordoanele de sudur inelare t rebuieamplasa te c t mai depar te de mi j locu l rec ip ien tu lu i ,

unde es te per ico lu l maxim de p ierdere a s tab i l i t i iprovocat de greutatea propr ie a recip ientului i af lu idului de lucru . Cordonul de sudur nu t rebuie sf i e acoper i t de reazem sau de p lcu a de n t r i r e aaces tu ia , d in dou motive:

1 . - pent ru a exis ta posib i l i ta teacont ro lu lui asupra cordonulu i de sudur i even tualremedierea aces tu ia ;

2 . - pentru c n reazem apar for et ransversa le pu te rn ice ( reac iunea) ca re a r so l i c i t asupl imentar cordonul de sudur.

Fig. 1.3. Amplasarea cordoanelor de sudur la recipientele orizontale

7


8/78

C o r d o n u l d e s u d u r n u t r e b u i e s f i e f o a r t ea pr opi at de r ea ze m, pent ru a e vi ta a mpl asar eaco rd o n u lu i d e s u d u r n zo n a d e p i e rd e re l o ca l a

st abi li t i i, da tor it re ac i uni i d i n r ea ze m. Deas em en ea , d ac n zo n a r eazem u lu i ex i s t p l cu de n t r i r e p r in s de rec ip ien t p r in sudur , t r ebu ieev i ta t suprapunerea efec te lo r ( s tr i lo r de tens iune)

produse de ce le dou cordoane de sudur . n acests cop , s e pst reaz o d i st an a m i n . = 100 mm ( f igu ra1 . 3 . a ) . D in ace l ea i m o t iv e , co rd o an e l e d e s u d u rmer id iona le t r ebu ie s coase d in zona de in f luen ar ea ze mu lu i ( zo na 2 x 7 0 ( fi gur a 1 .3 .b) . D ac nr ecip ient s un t m on tat e amena j r i i nt e ri o are , nt r eco rdonul de sudur a l pe rete lui r ec ipien tulu i i ce lde p r indere a l e l emen tu lu i in te r io r es te necesa r s e xi st e d i st an a a m i n = 3k, unde k es te ca te tacordonului de sudur f igura 1 .3 .c

1.1.3. Recipiente sub presiune aezate n poziievertical.

Fig. 1.4 Amplasarea cordoanelor de sudur la recipientele verticale

8


9/78

D ac s is t emu l de r ez ema re e st e c on ti nu u f igura 1 .4 .a - deoarece evi tarea in tersec tr iic or do nu lu i d e s ud ur m er id io na l c u c or do nu l d e

sudur a l ine lu lu i de p r indere (1 ) es te impos ib i l ,se va n t rerupe cordonul de sudur a l ine lu lu i (1 )deo par te i de a l ta a cordonului de sudurmerid ional , cu o d is tan a m i n = 100 mm.

n cazul n care n zona reazemelor suntamplasa te p lcu e de n tr i re rea l iza te d in 2 buc i ,a ce st ea nu se vor a mpl asa pe st e cor doane le desudur . Dac d in d i fe r i t e cons ideren te , amplasa rea

p lcuei de n tr i re t rebuie fcut n zona unuico rdon de sudur ine la r , pen t ru a ev i t a acoper i reaco rd o n u lu i d e s u d u r , s e ad o p t v a r i an t a cu d o u

p lcue f igura 1 .4 .b .

1.1.4. Recipiente de form sferic

Ca i fundur il e s fe ri ce , r ec ip iente le s fe r i ce s erea l izeaz p r in ambut isare . Es te cunoscu t fap tu l cn t impul p rocesu lu i de ambut isare , g ros imea tab le is e s ub i az . nc d in f az a d e p ro ie ct ar e, t re bu ielu at n con sid era re m aj ora rea core sp un zto are agros imii .

C orp ul r ec ipi entu lu i s e p oa t e r eal i za d int r -os ingur bucat sau d in segmente (pe ta le) i o rozet

cen t ra l .Numrul peta lelor t rebuie s f ie impar , pent ru

a ev i ta so l ic i ta rea ace lu ia i mer id ian .

1.1.5. Calculul grosimii peretelui recipientului, de formcilindric

9


10/78

Calculul de rezis ten al pere te lu irecip ientului are loc la baz rela i i le pentru

tens iun i , ob inu te pen t ru cazu l nvel i u lu i c i l indr icsupus pres iuni i in ter ioare [9]

S e p r e s u p u n e ca t en s iu n ea r ad i a l 023

= ip

,

compara t iv cu tens iunea mer id ional 1 i , 2 caresunt de ordinul zeci lor sau sutelor de MPa.

- tensiunea meridional,

= 21RPi

[MPa] (1.1)

- tensiunea inelar,

R

iP

=2

[MPa] (1.2)

- tensiunea radial,23i

P= [MPa] (1.3)

unde,- iP pres iunea in ter ioar, [MPa]

- R raza f ibrei medii , [mm]- gros imea peretelu i [mm]

Pres iunea in ter ioar se ca lcu leaz cu re la ia :

hP

hgg

pc

pi

P +== (1.4)

Dac p resiunea h idros ta t i c hP e s t e m a i m i c dect 5% d in p res iunea gazu lu i

gP , se neg l i j eaz ,

presiunea de calcul p c f i ind egal cu gP .

Dac gPhP %5 , pres iunea de calcul( in ter ioar) se ca lcu leaz cu re la ia (1 .4 ) .

10


11/78

Deoarece pr in apl icarea teor ia a IV- a derez i s t en s e o b in co e f i c i en i d e s i g u ran fo a r t emar i , se a junge la o suprad imens ionare i de aceea ,

pent ru ca lculul tensiuni lor , es te fo losi t teor ia aI I I -a de rez is ten .

a) Calcul de dimensionare:

0

3

min

2

max=

=

IIIech

(1.5)

Din rela i i le (1 .2) i (1 .5) , se ob ine:

Ri

PIIIech

= (1.6)

Deoarece n proiectare se lucreaz cu

d iamet rul in ter io r , iD , r e l a i a ( 1 . 6 ) s e s c r i e s u bforma:

22

+=

i

DiP

IIIech

(1.7)

Din re la ia (1.7) , se ob ine n urma unor e lementare ca lcu le a lgebr ice , expres ia pen t ru :

iP

ech

iDP

=

2 (1.8)

n re la i a (1 .8 ) , t ens iunea ech iva len t a re unadintre formele indicate n rela ia (1 .9)

11


12/78

=(c)

a

(b)s

(a)

a

ags

ech (1.9)

(a) - n cazul peretelu i sudat i perforat ;(b) - n cazul peretelu i sudat , neperforat ;(c) - n cazu l pere te lu i ob inu t p r in tu rnare sau

sudat cu 1=s .

s c oe fi ci en t de c al it at e a l c or do nu lui d e

sudur 16,0 =s

g coef ic ien t de s l b i re a pe re te lu i da to r i t

guri lor a tens iunea admis ib i l [MPa]

C on fo rm [ 19] , t ens iu ne a a dmi si bi l am a te r i a lu lu i d in ca r e e s t e r ea l i za t r ec ip i en tu l , s eca lcu leaz cu re la ia :

=

rc

r

cc

ca

,min (1.10)

unde,c

- l imita de curgere[MPa];

r - l imita de rupere[MPa];

cc = 1 ,5 , coeficient de s iguran la curgere;

rc = 2 ,4 , coeficient de s iguran la rupere;

12


13/78

Dac rec ipien tu l func ioneaz l a t emperatu raT, tens iunea admisib i l va f i ca lcula t latempera tura t :

=

rc

tr

cc

tct

a

,min (1.11)

Gros imea f ina l va f i s tab i l i t cu re la ia :

21 ccS ++= (1.12)

gros imea de proiectare , [mm] ;1c adaos de coroziune (eroziune) , [mm] ;2c adaos de rotunj i re pn la va loarea

s tandardizat a tablei , [mm] ;

an

crvc =

1

crv vi tez a de cor oz iune (er oz iune) pe unadintre suprafee , sau pe amndou, [mm/an] ;

an numrul de ani de func ionare;

b. Calcul de verificare

n zone le n ca re apar so l i c i t r i loca le s au de

contur se face ver i f icarea s tr i i de so l ic i ta re .Conform rela ie i (1 .5) i (1 .6) ,

RpiIIIech = (1.13)

13


14/78

Veri f icarea s tr i i de so l ic i ta re cons t , de fap tn ver i f icarea re la ie i (1 .14) .

aech (1.14)

unde, a e st e ca lcul at c u r el a ia( 1.10) , da crecip ientu l fun c ion eaz l a t emp era tu ra m ed iu luia mb ia nt sa u c u r el a ia ( 1. 11) , d ac r ec ipi en tu lfunc ioneaz la tempera tura t .

Dac re la ia (1 .14) nu es te ver i f ica t , se

r ed im en s io n eaz ( s e m re t e g ro s im ea ) i s e r e i aca lcu lu l pn cnd re la ia es te ver i f ica t .

1.1.6. Calculul corpului recipientului de form sferic

Analog cazului prezenta t la subcapi to lu l1 .1 .5 . , conform [9] , sun t s tab i l i te expres i i le pen t rutens iuni , n cazu l nvel i ulu i s fer ic , supus p res iuni i

in ter ioare .

21

R

iP

= (1.15)

22

R

iP

= (1.16)

0

23

==i

P (1.17)

unde, p i , R, a u se mn if ic a ia m ri mi lo r d inrela i i le (1 .1) , (1 .2) , (1 .3) .

Din ace leai cons iderente ca i n cazulprecedent , se ia n considerare d iametrul in ter ior ise u t i l izeaz pent ru s tabi l i rea tensiuni lor

14


15/78

ech iva len te , t eo r ia a I I I -a de rez i s t en . As t fe l d inrela i i le (1 .5) , (1 .16) , se ob ine:

+==2222

i

DPPRIIIech (1.18)

D in r e l a i a ( 1 . 1 8 ) , s e o b in e ex p re s i a p en t rudeterminarea gros imii :

iP

ech

iD

iP

= 4 (1.19)

n r e la ia ( 1. 19 ), e c h s e d e te rmin co nformrela ie i (1 .9 ) .

Grosi me a f ina l va f i s tabi l i t cu re la ia(1 .12) .

Analog cazului prezenta t la subcapi to lu l1 .1 .5 . , n zonele n care apar so l ic i tr i locale sau decontur , se face ver i f icarea s tr i i de so l ic i ta re .

1.1.7. ncercarea prin prob de presiune.

Toate rec ip ien te le (e lemente le) supuse ac iun i ipresiuni i in ter ioare vor f i supuse probei de presiune[1 5 ] . P r e s iu n ea d in t im p u l p ro b e i v a f i h id r au l i csau pneumat ic i va f i s tab i l i t cu re la i i le :

20

25,1tca

ac

pph

p

=

[MPa] (1.20)

15


16/78

20

1,1

tca

a

c

p

pp

p

=

[Mpa] (1.21)unde,

phppres iunea de prob h idraul ic, [MPa];

ppppres iunea de prob pneumat ic , [MPa] ;

cp pres iunea de calcul , [MPa] ;

20a

t en si un ea a dmi si bi l l a t emp er at ur a

mediului ambiant , [MPa] ;tc

a t ens iunea admis ib i l l a t empera tu ra de

calcul , [MPa] .

Se observ c n ambele rela i i (1 .20) i(1 .21 ) , va lo r il e p resiun ilo r de p rob sunt mai mar idect a le presiuni i de calcul . Pentru a evi taeven tua le le acc iden te , s e impune , nc d in faza de

proiec tare , ver i f icarea s tr i i de tensiune d inperete le rec ip ientulu i , n t impul probei de pres iune .Se de te rmin as t fe l exp res ia t ens iun i i e fec t ive d in

perete le recip ientulu i n t impul probei de presiune.Conform rela ie i (1 .6) ,

n

DPRP

ech

=== 2

Deci ,

16


17/78

ech

Pn

D

=

2(1.22)

La l imit ,

efech

phpp

(1.23)

Din (1 .22) , (1 .23) , rezul t ,

+

=

22

iD

ef

php

(1.24)

Din re la i a (3 .24 ) s e ob ine expres ia t ensiuni iefec t ive d in pere te le rec ip ien tu lu i , n t impul p robei

de pres iune.

+

=

22

iD

php

ef(1.25)

unde,

rccs =

1 , [mm];

iD diametrul in ter ior a l recip ientulu i , [mm];

php presiunea hidraul ic, [MPa];

Conform [19] , t rebuie ver if icat condi ia :

209,0cef

(1.26)

17


18/78

Dac re la ia (1 .26) nu es te ver i f ica t , ser ed im en si on ea z , m r in du -s e g ro si me a p er et el uir ecip ientu lu i p n l a v er i fi car ea co nd i i ei ( 1 .2 6) ,

pentru de a r ez is ta la proba de pres iune .De obicei , se prefer proba de pres iune

hidraul ic , pent ru c apa este mai pu incompres ib i l . Se op teaz pen t ru p roba de p res iune

pneumat ic n urmtoarele s i tua i i :1 ) in ter io ru l rec ip ien tulu i nu es te compat ibi l

cu apa;2) nu exis t o surs de ap pe ant ier ;3 ) d ime ns iu ni le r ec ip ie nt ul ui s un t ma ri i

g reu ta tea ape i de p rob es te subs tan i a l . n aces tcaz, apar probleme din punct de vedere al funda iei .

Rec ip ien te le p ro te j a te cu un s t ra t an t i co ros iv( em a i l ) s u n t s u p u s e p ro b e i d e p r e s iu n e n a in t e d ea pl ic ar ea c pt ue li i i nt er io ar e. D up a pl ic ar east ra tu lu i , presiunea de prob va f i egal cu

presiunea maxim de regim. n t imp ul v er if ic r ii d e p ro b h id ra ul ic s eu rm re t e s n u ap a r l c r im r i l a co rd o an e l e d esudur s au n mate r ia l , de fo rma i i p las t i ce , f i su r i ,crptur i n elementele recip ientulu i .

n t impul pr obei , pr esi unea t r ebui e s f i econstant ce l pu in 10 minute pentru probahidraul ic i 30 minute pentru proba pneumatic

Probele de presiune sunt obl iga tor i i nurmtoare le cazur i :

- dup montaj , nain te de exploatare;- dup repara i i cap i ta le ;- o d a t l a 8 an i p en t ru r ec ip i en t e l e n o rm a le ,

sau la 4 ani pentru cele speciale .

18


19/78

Toate reg lementr i le p r iv ind proba de p res iunevor respecta prescr ip i i le I .S .C.I .R.

Reglementr i le prezenta te mai sus sunt

va lab i l e pen t ru rec ip ien te le d in t ab l . Pen t ru ce led in o e l tu rnat sau fon t , ex is t p rescr ip i i specia le[19]

Odat cu efec tuarea p robei de p res iune se face i reglarea d ispozi t ivelor de s iguran .

1.1.8. Funduri i capace.

Alegerea fo rmei fundulu i i capacu lu i dep indede p resiunea d in rec ip ient , de condi i i l e impuse de

procesul tehnologic i de posib i l i t i le depre lucrare ale uz inei . Ca profi l , fundul i capaculpot f i ident ice (Fig . 3 .5) , deosebi rea constnd nfap tu l c fundu l , e s te nedemon tabi l i capacu l es tedemontabi l .

Un fund sau un capac es te carac ter iza t p r in t r -o n l ime h i o gr osi me a p er et el ui s . G ro si me aperete lui scade pe msur ce h crete .

As tfe l , a a cum es te p rezenta t i n f igu ra 3 .5b , n l imile fundur i lor c resc ( nl imi le descresc) ,n urmtoarea ordine:

1 - fund t ronconic;2 - capac p lan cu i fr racordare;

3 - capac s fer ic fr racordare ;4 - capac s fer ic cu racordare;5 capac semiel ipsoidal ;6 - capac semisfer ic .Grosimea cea mai mic o are capacul

semis fer ic , dar a re i n l imea cea mai mare .

19


20/78

Fig. 1.5 Forme constructive de funduri i capace:a) 1 capac, 2 corp, 3 fund;

b) 1 fund tronconic, 2 capac plan cu i fr racordare, 3 capac sferic frracordare, 4 capac sferic cu racordare, 5 capac semielipsoidal, 6 capac

semisferic

Dei capacul plan es te cel mai s implu der eal iz at , es t e foar te r ar u t il iz at , deoa rec e ar eg ros imea cea mai mare l a ace la i d iamet ru in ter io r a l recip ientulu i i aceea i pres iune in ter ioar.

P rof i lu l t r on co nic l u ng et e m ul t ap ara tu l ies te recomandat pentru funduri n cazuri le n care:

- t rebuie evacuate subs tane pulverulente;- pentru decantoare;- la v i ro le c i l indr ice n zonele de t recere de la

un diametru mai mare la un d iametru mai mic.T oa te f or me le b omb at e, e xc ep t nd -o p e c ea

semis fer ic , au o por iune c i l indr ic h care dep indede g ros imea s . (F ig . 1 . 6 ) , n v ed e rea n d ep r t r i i

20


21/78

zonelor concen t ra toare de tens iun i (zona de t recerede la for ma bomba t l a zona ci li ndr ic i zonacordonului de sudur) .

Fig. 1.6 Capac (fund) de form bombat

Trecerea cea mai l in de la o fo rm geometr icl a a l t a s e f a c e d e l a f o r m a s e m i s f e r i c l a f o r m aci l indr ic .

a. Fund (capac) semisferic.

Dator i t fap tu lu i c tens iunea mer id ional es teegal cu tens iunea ine lar , g ros imea s ob inu t arevaloarea cea mai mic d in t re toa te formele

bombate , ceea ce presupune o economie de mater ialsubs tan ial . For ma sfer ic are i o mul t maiuni form dis t r ibu ie a s tr i i de tens iuni .D ez av an ta ju l a ce st ei f or me c on st n f ap tul c n l imea fundulu i H es te mare i lunge te apara tu l(H i = D i /2 ) . Cos tu l manopere i pen t ru reze rvoare le

s f e r i c e e s t e r i d i c a t . D e m u l t e o r i n s , a v a n t a j u lprodus de economia de mater ial compenseazchel tu ie l i le de manoper . Aces t lucru se n tmpl larecip iente le cu D i >2,5 m, cu condi ia s nuderan jeze foar te ta re n l imea.

21


22/78

b. Fund (capac) semielipsoidal

Fig. 1.7 Capac (fund) semielipsoidal

Se pot real iza din t r-o s ingur bucat( Fi g. 1. 7. a) , s au d in tr - o r oz et c en tr al i p et al e(F ig .1 .7 .b ) . Roze ta poa te f i r ea l i za t i ea d in t r -o

bucat sau din segmente. Dac es te rea l izat d ins eg me nt e, c or do an el e d e s ud ur r ea li za te p en tr uasambla rea s egmente lor t r ebu ie s f i e amplasate l ao d is tan a , conform [19] , fa de d iametru .

Forma semiel ipsoidal este cea maiavan ta joas d in punc t de vedere t ehn ic . Fundur i l esemiel ipsoidale se ob in pr in ambutisare .

La s tab i l i r ea g ros imi i fundu lu i t r ebu ie lua t nc on si de ra re f ap tu l c p ri n a mb ut is ar e, g ro si me as cad e cu 1 0 % i d e f ap tu l c t ab l a e s t e l i v r a t cuabatere negat iv.

c. Fund(capac) sferic cu racordare (mner de co).

Fundul de for m sfe ri c se ob ine di nt r- oc a l o t s f e r i c d e r a z R , r aco rd a t l a o p o r i u n etoro idal de raz r. n zona A 1 ex is t o concen t rarede t ens iun i ca re es te cu a t t mai mare cu c t r e s temai mic i cu ct raportu l r / R es te mai mic.

22


23/78

C on si de ra i il e c u p ri vi re l a g ro si me a t ab le isunt acelea i ca i n cazul fundur i lor semiel ipsoidale .

Fundur i lor t ip mner de co , aunl imea mai mic dect fundur i lor s em ie l i p s o id a l e , d a r au o g ro s im e m a i m are (F ig .1 .8) .

Fig. 1.8 Capac (fund) sferic cu racordare

d. Fund sferic fr racordareA samb larea fun du r il or s fe r ice f r r aco rd are

este real izat pr in sudarea di rec t de corpul

r eci pi ent ul ui ( fi g.1 .9. a) sau pe f l an ( fi gur a1.9 .b ,c . ) .n z ona mbin ri i d i ntr e fund i nve li u l

c i l indr ic se p roduce o d iscont inu i ta te geometr ic cuv a r i a i a b ru s c a r aze i d e cu rb u r a m er id i an u lu i ,ceea ce , de asemenea , presupune o s tare det ens iun i su pl ime nt ar e. A st fe l, a pa r t en si uni d e

23


24/78

n co v o ie r e m ar i ( d e co n tu r ) i f o r e d e d es f ace reperpendiculare pe axa de s imetr ie . Aceste for e potf i p r e l u a t e d e u n i n e l ( 3 ) f i g u r a 1 . 9 . a - s a u d e

nervur i de r ig id izare rad ia le .

Fig. 1.9 Capac (fund) sferic fr racordare

A ces t e t i p u r i d e cap ace s u n t u t i l i z a t e p en t ruapara te de impor tan mai mic care func ioneaz la

presiuni mic i i tempera tur i mai mic i de 200C .

e. Fund plan, cu i fr racordare

Fundur i le i capacele plane se ut i l izeazpentru recip iente de d iametre mici i carefunc ionea z l a pr esi uni mi ci . n ca z c ont ra r,g ros imea rezu l t a t d in ca lcu l a r f i mu l t p rea mare .Fundur i l e i capace le f r raco rdare s e po t p r inded i rec t , nedemontab i l , de corpu l rec ip ien tu lui sau cua ju to ru l uno r ine le f i l e t a te . Ce le cu raco rdare sun t

24


25/78

mai scumpe, ns as igur condi i i mai bune de lucrupr in cus tura sudat (care este n aces t caz , cap lacap) .

P ro f i lu l p lan poa te f i u t i l i za t i n ca l i t a te decapac, cnd se asambleaz cu uruburi .

C n d s e o p t eaz p en t ru p ro f i l u l p l an , s o lu i at rebu ie b ine j u s t i f i ca t t ehn ic , pen t ru c ex i s t unconsum foar te mare de mater ial .

f. Fund tronconic

Forma tronconic se u t i l izeaz mai mult pentrufunduri .

F un du ri le t ro nc on ic e s e u ti li ze az n c az ur ib ine just i f icate tehnic , pentru c se ob in greu .Fabr icarea v i ro le lo r t ronconice p r in curbare pe va l es te d i f ic i l mai a les dac g ros imea tab le i es te mare i D i 2 mic. Diametru l D i 2 din f ig .1 .10 .a , nu poate f i

o r i c t d e m i c p e n t r u c e s t e l i m i t a t d e d i a m e t r u lval u lu i .Funduri le t ronconice pot f i f igura 1 .10,a) - fr racordare ;

b) - cu racordare s impl ;c)- cu racordare dubl.Unghiul - f igura 1 .10 - se a lege n func ie de

unghiul de ta luz natural a l mater ialu lu i de evacuat .

D ez av an ta ju l c on st n f ap tu l c f un du ri let ronconice lungesc mult aparatu l .

F un dur il e c u 30


26/78

c il in dr ic e. C el e c u 80> , d in punct de vederem ecanic , au o r ezi st en a semn to are cu p l c i le

ine la re .Pen t ru ce le cu

60> , d in ca l cu l r ezu l t ogros ime foar te mare cea ce p resupune un consum dema te ri al ma re , f or e ma ri d e d es fa ce re . P en tr u ac om pe ns a a ce st i nc on ve ni en t, s un t p re v zu te c uinele de r ig id izare .

Figura 1.10 Funduri tronconice

Reglementr i le pr ivind rea l izarea iamplasarea cordonulu i de sudur rmn valab i le can cazu l fo rmei c i l indr ice .

Observa i i pr iv ind asamblarea fundur i lor

(capacelor) i amplasarea racordur i lor

Dac capacu l t r ebu ie suda t de o f l an p lan ,s u d u r a v a f i u n a d e c o l i a r c o r d o n u l d e s u d u r

poate f i neptruns pe toat grosimea f lane i . na ce st c az , l un gi me a L t r eb ui e s n depl ineasccondi i i le impuse de [19] . Cordonul de sudur poate

ptrunde pe toat gros imea f lane i ( f lana este

26


27/78

s u d a t t o t a l d e cap ac ) S e r ecu rg e l a u n a s em en eac o r d o n d e s u d u r c n d f l a n a e s t e s o l i c i t a t m a imult .

R aco rd u r i l e t r eb u i e s c am p las a t e n zo n e m a ipu in sol ic i ta te (mai apropia te de axa de s imetr ie) .

Dac pe capac sunt amplasate mai mul teracordur i , racordu l cu d iametru l ce l mai mare va f i

pus pe axa de s imetr ie sau n imedia ta apropiere ae i .

D i s t an a d in t r e m arg in ea o r i f i c iu lu i i c ea a

capacu lu i t rebu ie s f ie mai mare dect eD1,0

.D imens ionarea fundur i lo r ( capace lo r ) s e facepe baza re la i i lor indicate de [19] .

1.1.9. Guri de verificare i control

a) Orificii de avertizare

D ac n e xp lo at ar e e st e p osi bi l r ed uc er earap id a g ros imi i pere te lu i , da to r i t fenomenulu i dec or oz iu ne , s e p ra ct ic or if ic ii d e a ve rt iz ar e n

perete le recip ientului f igura 1 .11. Dup corodareagros imii s , f lu idu l s cap p r in o r i f i c iu , aver t i zndasupra pos ib i le i avar i i .

n c az ul ma te ri al el or p la ca te s au e ma il at e,or i f ic iu l poate f i rea l iza t pn la s t ra tu l de

protec ie .Recipientele sunt prevzute cu asemenea

or i f ic i i de aver t izare , n cazul n care nu selucreaz cu subs tan e cu condi i a l e ta le , tox ice s auinf lamabi le

27


28/78

Fig. 1.11

b) Guri de vizitare

Dac rec ip ien tu l a re o r i f ic i i sau racordur i carepermi t examinarea in ter ioar sau dac are capacedemon tab i le , a tunc i es te pos ib i l s nu f i e p revzu tcu guri de ver if icare .

Gur i le de ver i f icare po t f i :- de examinare v izual;- de mn - es te permis in troducerea mini i ;- de cap - es te permis in t roducerea min i i i a

capului ;de v izi tare - es te permis in trare a unui om;d e s a lv a re - au D i minim 600mm i t r ebu ie s

permi t in trarea i ie i rea unui om cu to t cuechipament de protec ie .

C u c t n l im ea g u r i i e s t e m a i m ic , cu a t taccesul es te mai uor .

L a r ec ip i en t e l e cu cap ac d em o n tab i l , g u ra d ev iz it ar e s e r ea li ze az nu ma i da c e st e n ec es ar deservir i i u t i la ju lu i .

G ur il e d e v iz it ar e po t a ve a c ap ac p la n sa ubombat ( s tandard) . Dac masa capacului este maimare dect va loarea prescr is de [19] , aces ta

28


29/78

t rebuie prevzut cu d ispozi t ive de rot i re isuspendare.

Amplasa rea i numru l gu r i lo r de ver i f i ca re

necesare unu i rec ip ien t sub pres iune se fac conform[19] .

1.1.10. Racorduri, bosaje i mufe

R ec ip i en tu l s e l eag d e ce l e l a l t e u t i l a j e p r inin termediul r acordur i lor (de a l imentare , deevacuare) . Sunt cazur i cnd pe rec ipient sunt

prevzute racorduri de aer is i re , pentru in t roducereaunor termometre sau al te armturi .

Figura 1.12 Racord de evacuare

n f ig .1 .12 es te prezentat racordul de evacuare.P en t ru a a s ig u ra o ev acu a re co m p le t , s e im p u n ebordurarea.

Racordul de a l imentare es te p rezen ta t n f igura1.13. Cnd subst an a pr el ucr at es te put er ni ccoros iv , marg inea racordu lu i de a l imentare t rebu ies depeasc cu o d is tan a suprafaa in ter ioar a

29


30/78

capacu lu i , a s t fe l nc t subs tan a de luc ru va cdeadirec t n l ichidul d in vas . Astfel , se evi t

pre l ingerea substane i coros ive pe capac .

Figura 1.13 Racord de alimentare

Lung imea unu i r aco rd se a lege innd con t de

gros imea pere te lu i capacu lu i , fundulu i , de g ros imeaizo la i e i i de c rea rea unu i spa iu su f ic ien t pen t rus t rngerea u rubur i lo r . Lung imea cea mai mic s eob ine u t i l iznd baraje sau mufe.

Bosaje le sun t p iese mas ive sudate de rec ip ien t i su nt f ol os it e p en tr u p ri nd er ea d e r ec ip ie nt aconductelor cu f lana.

M uf el e f ol os es c l a a sa mb la re a c on du ct el or

f i le ta te .

1.1.11. Compensarea orificiilor

O ri ce d ec up ar e d in c or pu l r ec ip ie nt ul ui nvederea rea l izr i i unu i o r i f ic iu conduce la o scdere

30


31/78

a rez is ten e i pere te lu i , p recum i la o concen t rare as t r i i de t ens iune . Aces t luc ru poa te f i ev i t a t p r ina dugar ea une i c ant it i de mat er ial ca re s -l

sup l ineasc pe ce l dez locu i t . Mater ia lu l adugat a reo supr afa n sec i une a t ransve rsa l ega l c us ec i un ea t ra ns ve rs al a ma te ri al ul ui d ez lo cu it .Compe nsa rea poat e f i l oc al , c nd ma ter ia lu ladugat a re fo rma unui ine l sau buce , f ixa t n ju ru lr ac or du lu i, s au t ot al , c n d s e ng ro a nt re gu l

perete . Cea to tal nu este avanta joas dect a tuncic n d a ve m s up ra fe e mi ci c u u n nu m r m ar e d eor i f ic i i .

Fig. 1.14 Amplasarea inelelor de compensare

31


32/78

a) Compensarea local

C o m p en s a rea l o ca l s e f ace cu a j u to ru l u n u iine l r ea l i za t d in t r -o buca t s au dou , cu buce s auc u b o s a j e . C o m p e n s a r e a s e m a i p o a t e r e a l i z a f i e

pr in ngroarea perete lu i racordului , f ie arecip ientului . n f igura 1 .14 es te prezentatacompensarea cu inel .

Observa ie : t rebuie evi ta t acoper ireac or donul ui de sudur de a sa mbla re a cor pul uirec ip ien tu lu i cu ine lu l de compensare . Dac aces tlucru nu es te pos ib i l , t rebuie respectat condi ia d inf igura 1 .14.b .

Amplasa rea ine lu lu i s e poa te face l a ex te r io r ,la inter ior sau pe ambele suprafee . Cea maia va nt aj oa s d in p un ct d e v ede re a so li ci t ri i l ao b o s e a l e s t e c a z u l p r e z e n t a t n f i g u r a 1 . 1 4 . c n

care s e c reeaz o mai mare un i fo rmizare a l in i i lo r de for .Ine le le de compensare sun t p revzu te cu gur i

f i l e t a te de max im M10 , fo lo s i t e pen t ru ver i f i ca reae t an e i t i i co rd o n u lu i d e s u d u r cu s p u m an t s auaer comprimat . Dup efectuar ea contro lu lu i ,or if i ci ul de ve ri fi ca re se nchi de c u un buonf i le ta t .

Gros imea ine lu lu i nu t r ebu ie s depeasc ogrosi me egal cu s5,1 (s - gr osi me a per ete lu irec ip ien tu lu i ) .

Cnd se apeleaz la ngr oarea pere telu iraco rdu lu i t r ebu ie s s e in s eama de cons ta ta reaexper imenta l c tensiuni le maxime apar pec i r c u m f e r i n e l e c a r e t r e c p r i n p u n c t e l e A i B

32


33/78

f igura 1 .15 . innd con t de ce le p rec iza te an ter io r ,n vederea uni formizr i i l ini i lor de f lux atens iun i lo r , co rdoane le de sudur t r ebu ie p ro f i l a te

concav.

Fig. 1.15 Compensarea prin ngoarea peretelui

b)Aria necesar compensrii

Fig. 1.16 Aria necesar compensrii

n c a z u l n c a r e r e c i p i e n t u l e s t e s o l i c i t a t l apresiune inter ioar, ar ia maxim a sec iuni it ransversa le necesar compensr i i es te egal cu ar ia

33


34/78

mater ia lu lu i ndepr ta t ca lcu la t n p lan mer id iona l f igura 1 .16.

= dcA (1.27)

unde,d-diametrul or i f ic iu lu i n s tare corodat [mm]; grosimea de rez is ten a perete lui

recip ientulu i , [mm]. n ca zul n ca re r ec ip i ent ul e st e so l i ci ta t

presiune exter ioar, ar ia de compensare , estedeterminat cu re la ia :

5,0 = dc

A (1.28)

unde,- d - d i a m e t r u l o r i f i c i u l u i n s t a r e c o r o d a t

[mm];- - grosimea rezul tat d in ca lculul las tabi l i ta te , [mm].

Modul n care mater ia lu l se d is t r ibu ie n ju ru lo r i f i c iu lu i e s t e m a i im p o r t an t d ec t can t i t a t ea d emater ial adugat .

C n d d i a m e t r u l r a c o r d u l u i e s t e m i c , n u e s t enecesa r s mai f i e r ea l i za t compensarea . Pen t ru a

v ed ea d ac e s t e t o tu i n eces a r , s e ca l cu l eaz u nd iamet ru l imi t cu re la i a d in [19 ] . Dac d iamet rulracordu lui sau a gur i i de v iz i ta re es te mai mic dectdl i m ,nu se mai real izeaz compensarea.

n cazul mai mul to r r acordu ri t r ebu ie ana li za tdac s e face compensarea f i ec ru i o r i f i c iu n pa r te

34


35/78

sau s imu l tan cu ace la i ine l, pent ru dou raco rdur invecinate .

Dac d is tana a d in t re dou racordur i

nv ec ina te e st e ma re , r esp ec ti v e st e nde pl ini tc on di i a ( 1. 29 ), a tu nc i o ri fi ci ul e st e c on si de ra ti zo la t i c omp en sa re a s e f ac e i nd iv id ua l, p en tr uf iecare ine l n par te .

Da 2 (1.29)

unde,

1CS= ;

s - grosimea de proiectare a pere telu ie l em en tu lu i d e r ec ip i en t p e ca r e s e a f l r aco rd u l ,[mm];

C 1 - adaosul de coroziune, [mm] ;D d iametrul in ter ior a l recip ientulu i .

Dac < Da 2 , compensarea ce lor douracorduri se face n comun.

Cu rela i i le d in [19] se vor calculadimensiuni le inelu lu i de compensare.

1.1.12. Flanele, ca element de asamblare n

construcia de recipiente

n t oat e industr ii le de pr oce s, asa mbl ar eademon tab i l n t re une le p r i a l e u t i l a ju lu i p recum i n t r e r a c o r d u r i i c o n d u c t e s e f a c e c u a j u t o r u lf lanelor f igura 1 .17, sau a p iu l i e lor o landeze.

35


36/78

Asamblarea cu f lane t rebuie s as igures trngerea subansambluri lor i e tanei ta tea lor .

Sub ac iunea fo r e lo r de s t rngere es te necesar

ca ta leru l f lane i s nu se deformeze i garn i tu ra snu f ie d is t rus .

E tane i ta tea es te condi ionat de p lanei ta tea irugoz i ta tea sup ra fe e lo r de e tana re i de ca l i t a teag ar ni tu ri i . n g en er al , s up ra fa a d e e ta n ar e e st e

pre lucra t cu rugozi ta te medie . Dac rugozi ta tea arf i prea mare, ar exis ta per icolul scpri i de f lu i d .

Fig. 1.17 Asamblare cu flane

36


37/78

D ac r ug oz it at ea e st e p re a mi c e xi st per icolul a lunecr i i garni tur i i . Pent ru a evi ta

s cp r i l e d e f l u id , r i zu r i l e s u p ra fe e i d e e t an a ret rebu ie rea l iza te c i rcu lar i nu rad ia l .

Uneor i , pent ru o mai bun ancorare agarni tur i i suprafa a de etanare se real izeazs tr ia iuni de ancorare f igura 1 .18.

Fig. 1.18 Ancorarea garniturii pe suprafaa de etanare

n co n t in u a re v o r f i p r ezen t a t e c t ev a d in t r evar ian tele cons t ruc t ive ce l mai f recvent fo lo s it e n

construc ia de recip iente sub pres iune.Flana cu prag i canal - f igura 1 .19 . Aceas tvar iant construc t iv mpiedic expulzareagarni tur i i , chiar dac aceasta , n exploatare ,f isureaz.

Fig. 1.19 Flan cu prag i canal

37


38/78

F lana cu canal i pan - f i g u r a 1 . 2 0 . E s t eo bl ig at or iu u ti li za re a a ce st ui t ip f la n , c n d nr ec ip ie nt s un t s ub st an e t ox ic e, i nf la ma bi le s au

e xp lo zi bi le . S ec i un ea t ra ns ve rs al a g ar ni tu ri ipoate f i c i rcular sau dreptunghiular , grosimeaa ce st ei a f i ind de 1 ,2 mm ( n func i e de me di ule tana t ) .

Fig. 1.20 Flan cu canal i pan

F lana p la t n combina ie cu un canal f i g u ra 1 . 2 0 . F l an e l e d e t i p u l ce lo r p r ezen t a t e n

f igura 1 .20 sunt ut i l iza te n special pent ruetanr i le n v id .

F lan cu suprafa t ronconic de e tanare

Pentru aces t t ip de f lane sun t u t i l iza te garn i tur i detef lon de 23 mm.

Fig. 1.21 Flan plat n combinaie cu un canal

A va nt aju l c ons t n f ap tu l c n mo me nt uls t rnger i i , ondula i i le garn i tu r i i sun t mai mic i ca la

38


39/78

cele p lane pentru c tensiunea de for fecaref av or iz ea z a te nu ar ea o nd ul a ii lo r. P re si un ea d es t r i v i r e a s u p r a g a r n i t u r i i p o a t e f i m a i m i c a c a l a

ce le p lane .Fo r a P , ca re t inde s des fac capacu l de

res tu l r ec ip ien tu lu i - f igu ra 1 .22 , e s te ca lcu la t cure la ia :

4

2

1D

pP

=

(1.30)

unde:1p - pres iunea de etanare;

D - d iametrul in ter ior a l f lanei [ mm].S e ob se rv d in r el a ia ( 1. 30) c f or a c ar e

t inde sa des fac capacu l es te cu a tt mai mare cuct p rodusu l 21 Dp va f i mai mare f igura 1 .22 .a . nconsec in , f l ana t r ebu ie s f i e cu a t t mai r ig id i n consecin masa ei va f i mai mar e.

D in aces t m o t iv , o r i d e c t e o r i e s t e p o s ib i l ,d iamet ru l capacu lu i demon tab i l D 0 se rea l i zeazmai mic dect d iametru l D a l rec ip ien tu lu i f igura1 .22 .b , a s t fe l nc t fo r a de des facere a capacu lu i ,c on fo rm r el a ie i ( 1. 31 ), v a a ve a v al or i mu lt ma imici .

41

20DpP = (1.31)

Dator i t fap tu lu i c pen t ru un lo t de garn i tu r i ,c a rac te r is ti c il e d e m ate ri a l v ar i az nt r -o m s urm a i m are d ec t ca r ac t e r i s t i c i l e d e m a te r i a l p en t ruu n l o t d e f l a n e , c a l c u l u l l a e t a n e i t a t e e s t e m a i

pu in exact dect ce l de rez is ten .

39


40/78

Fig. 1.22 Fora de desfacere a flanei

P en tr u p re si un i ma ri , s ol u ii le c on st ru ct iv epentru f lane nu pun probleme din punct de vederea l r ig id i t i i .

F lane le pen t ru p res iun i mic i i med i i t r ebu ies f ie suf ic ient de r ig ide ast fe l nc t ro t i reata lerulu i f lane i s nu produc micorareaetane i t i i i so l ic i ta rea sup l imentar la ncovoierea nvel iu lu i de care es te pr ins f lana.

O r ig idi ta te insuficient a pere telu irec ip ien tu lu i conduce l a o de fo rmare a aces tu ia nzona de asamblare cu f lana f igura 1 .23 .a . Ex is taadar per ico lu l deformr i i pere te lu i rec ip ien tu lu i ,a st a pr esu pu n nd i o d ef or ma re a u ru bul ui d es tr pu ng e re i a u ne i e t an r i n eco res pu nz to a re

40


41/78

(garnitura este pr ins mai mul t pe margineaex ter ioar) .

Fig. 1.23

a) deformarea peretelui n zona de asamblare cu flanab) deformarea talerului flanei

O r ig id it at e i ns uf ic ie nt a t al er ul ui f la n eipoate conduce la o deformare a ta leru lu i f lanei -f igura 1 .23.b. O modal i ta te de a evi ta acestinconvenien t es te micorarea pasu lu i t din t re douu rubur i succes ive . Pasu l t n u p oa te f i m ic o ra to r ic t pen tru c mri rea numru lui de gu ri pent ru u ru b u r i d u ce l a o s cd e re a r ez i s t en e i t a l e ru lu if lanei .

Pen t ru a e l imina aces te neajunsur i , se p rac t ico ngroare a pere te lu i racordu lu i sau rec ip ien tu lu in zona de mbinare cu f lana.

41


42/78

Fig. 1.24

P en tr u r ec ip ie nt el e c u d ia me tr u ma re ( pe st e2 0 0 0 m ) i p r e s iu n i m ar i s e u t i l i z eaz f l an e l e cu

gt f igura 1 .25, care au urmtoarele avantaje:

Fig. 1.25

- r ig id i ta te mr i t ;

- pe rmi t s udu ra c ap l a c ap , r ec oma nda t nconstruc ia de recip iente .Ex is t , in s , i dezavan ta j e a le aces tu i t ip de

f lane, care t rebuie luate n considerare:- presupun un consum mare de mater ial ;- au greutate mare.

42


43/78

O f lan cu avanta j e in te rmed iare n tre f l anacu gt i f lana p la t o reprez in t f lana cu nervur ide r ig id iza re , ca re a re l a mi j locu l d i s t an e i d in t re

dou gur i succes ive , nervur i p r inse la un capt def lan i l a ce l la l t capt de perete le r ec ip ientu lui .E l e n u a u r i g i d i t a t e a f l a n e l o r c u g t , d a r a u or ig id i ta te mai mare dect a f lanelor pla te i

presupun un consum mai mic de mater ial dectf lanele cu gt .

Fl anel e sunt p i ese ma sive i re al iza te ngeneral d in o el carbon.

n cazu l u t i l i z r i i f l ane lo r n med iu co ros iv ,real izarea acestora d in o e l inox este to talneeconomic .D in aces t mo t iv , pen t ru p ro tec i e s eapl ic urmtoarele var iante construct ive:

- ap l icarea unu i ine l d in mater ia l an t icoros iv -f igura 1 .24;

- ap l icarea unei cm i p ro tec toare n

cazul f lanelor cu gt , f igura 1 .25.Cmaa se sudeaz de co rpu l r ec ip ien tu lu i cuelec t rozi cu grad mai nal t de a l ie re dectm at er ia lu l c or pu lu i r ec ip ie nt ul ui p en tr u a e vi tad i luarea mater ia lu lu i d in care es te fcu t rec ip ien tu ln zona cordonului de sudur.

n vederea ver i f icr i i cordoanelor de sudur cuaer compr imat i spuman t , sun t r ea l i za te n f l an

canale speciale f igura 1 .24n cazu l r ecipi ent e lo r ca re fun c ion eaz s ub

v id , n t impu l p r inder i i cm i i an t i co ros ive , n t ref l an i cma se adun bu le de ae r ca re au ro lu lune i p res iun i ex te r ioa re , ceea ce poa te conduce l a

p ierderea s tabi l i t i i ( apar i ia unor umfl tur i pe

43


44/78

s u p r a f a a a c e s t e i a ) ; p e n t r u a e v i t a a c e s t l u c r u s epract ic canalele a ca n f igura 1 .25.

F lane le oarbe sun t fo los i te pen t ru nch iderea

racordur i lor ne legate la conducte . Se rea l izeaz d ino e l f o r j a t s a u l a m i n a t i a u f o r m d e d i s c u r i c ug u r i p en t ru u ru b u r i i cu o s u p ra fa a p r e lu c ra t

pentru garni tur i de etanare.F lane le pla te se r ea li ze az u o r ns s unt

l imi ta te pen t ru un d iametru da t pen t ru d imens iuneaetana t . Cele cu nervur i permit ext indereau t i l i z r i i f l ane lo r p la te l a d iamet re de pes te 2100mm i pr es i uni de pes te 1 ,6 MPa, n l oc ui nd l adiametre mari i pres iuni mari , f lanele cu gt .

F lane le cu gt sun t f lane r ig ide , mas ive carese ob in p r in tu rnare , odat cu rec ip ien tu l , n cazu lrec ip ien te lo r tu rna te po t f i ob inu te i p r in fo r j a re i l am in a re . E l e s u n t u t i l i z a t e p en t ru d i am e t r e id imensiun i mar i la care f lane le p la te nu mai po t f i

u t i l izate fr a avea gros imi mari .F lane le l ibere s u n t f l an e l e m o n ta t e p e ev icu marg inea rs f rn t . E le sun t recomandate pen t rua rea l iza economie de mater ia l scump. Se u t i l izeaz n c a z u r i l e n c a r e r a c o r d u r i l e s u n t r e a l i z a t e d i nmater ia le f rag i le . n aces t caz , capete le racordur i lo r evi lor se r ea li ze az c oni ce, ma i gr oa se de c tres tu l . D iamet ru l in te r io r a l f l ane i e s te pu in mai

mare dect d iametru l ex ter io r maxim a l racordu lu i ,fapt ce permite montarea lor .

44


45/78

1.1.13. Suporturi pentru recipiente

a) Suporturi pentru recipiente verticale

R ec ipi ent e le v er t ica le s e p ot r ezema l a te ra lsau de fund.

Rezemarea la tera l poate f i rea l iza t :- cont inuu f igura 1 .4 .a;- d i s c r e t , p e 2 4 r e a z e m e d i s t i n c t e s a u 8

reazeme pentru aparat e mari f igura 1 .4 .b .Supor tu l es te carac ter iza t de g reu ta tea pe care

o p r e i a . n c a z u l n c a r e g r o s i m e a p e r e t e l u i e s t emic , pen t ru a ev i t a p ie rderea loca l a s t ab i l i t i i , n t r e co rp u l 1 i s u p o r tu l 3 s e ap l i c o p l cu d en tr i re care are o grosi me egal cu grosi mea

perete lui pe care se apl ic f igura 1 .4 .b . Ea serea l izeaz d in ace la i mater ia l cu pere te le . Dac nus e p oa te e vi ta a co pe ri re a c or don ul ui d e s ud ur

mer id iona l , s e adop t va r ian ta cu p lcu rea l i za td in dou buc i . n genera l supor tu r i l e l a te ra le s eexecut d in o el-carbon s lab al ia t .

La recip iente le cu d iametru mare i carefunc ioneaz la tempera tur i mar i , deoarecedi latr i le sunt mar i , pent ru a evi ta d i la tr i lempiedicate , se fo losesc suportur i pe ro le .

R e z e m a r e a p e f u n d , s e f a c e d i r e c t p e 3 , 4 , 6

s u p o r tu r i f i g u ra 1 . 2 6 . A ces t ea s e p r in d d i s c r e t ,f igura 1 .26, sau cont inuu f igura 1 .27. Suportur i le se

pr ind d i rec t sau pr in in termediul unei plcue den tr i re .

D im en s iu n i l e s u p o r tu r i l o r d e fu n d p recu m ig r eu t a t ea p e ca r e o p o t p r e lu a s u n t s t an d a rd i za t e .V ari ant a con st ruc t iv cu r ezemarea co nt inu pe

45


46/78

ine l es te speci f ic rec ip ien te lo r mar i i g re le f igura1.27.a .

Fig. 1.26 Tipuri de rezemare

Fig. 1.27

46


47/78

b) Suporturi pentru recipiente orizontale

O par te din tre problemele speci f ices up or tu ri lo r p en tr u r ec ip ie nt e o ri zo nt al e a u f os tt ratate la subcapi to l u l 1 .1 .2 - f igura 1 .3 .

n cazu l fu n c io n r i i l a t em p era tu r i r i d i ca t e ,un reazem es te f ix ia r ce le la l te sun t mobi le , pen t rua p er mi te d il at ar ea l ib er . A ce st l uc ru s e p oa tereal iza pr in alungire gur i lor de pr indere perec ipien t s au funda ie s au se u t i li zeaz reazeme pero le .

c) Reazeme pentru recipiente sferice

Recip ien tele s fer ice se reazem con t inuu pe uninel sau cu a ju to ru l unu i nvel i t ronconic , tangen tla suprafa a sfere i . Se pot apl ica i reazeme

discont inue: tuburi f ixate n funda ie .

1.2. Recipiente turnate, din oel i font

1.2.1. Consideraii generaleS e r ecu rg e l a aceas t v a r i an t co n s t ru c t i v -f igura 1 .28 , numai n cazur i b ine j u s t i fi ca te t ehn ic

pent ru c var ianta presupune un consum mare demater ia l .

Gros imea perete lui e s te l imi ta t i de cond i iiimpuse de procesul de turnare. Astfel ,

47


48/78

Fig. 1.28 Recipient turnat, cu manta de nclzire1 corp recipient; 2 manta de nclzire; 3 capac recipient; 4 asamblare cu

flan, corp recipient-capac; 5 asamblare cu flan, recipient-manta de nclzire

48


49/78

- pentru recip iente d in o el m i n = 6mm ;- pentru recip iente d in font m i n = 4mm ;n c d in f aza d e p ro i ec t a r e t r eb u i e s s e i n

cont c pere i i sub i r i se rcesc mai repede . Rci reaneuniform induce n pere te lu i rec ip ien tulu i o s tarede tens iuni supl imentar.

n v ed er ea e li mi n ri i a ce st ui i nc on ve ni en t,t re bu ie r ea li za t o c t ma i ma re u ni for mi ta te ag ro si mi i p er et el ui . Da to ri t f ap tu lu i c r c ir eancepe de la exter ior spre in ter ior , rezul t c

e le me nt el e i nt er ioa re se v or r c i ma i gr eu , f ap tc ar e, de a se me ne a, p ro duc e o s t ar e de t en si unis up li me nt ar . P en tr u a e vi ta a ce as ta , e le me nt el ein te r ioa re s e p revd mai sub i r i . SE recomand cae l e s a i b o g r o s i m e s 1 = (0 ,7 -0, 8) s, u nd e s e st egros imea peretelu i recip ientulu i .

Un t ip special de recip ient cu nclz i res pe ci fi c e st e a pa ra tu l F re de rk ing . A ce st ea i

a si gu r nc l zi re a p ri nt r- o ea v d e o e l- ca rb onn g lo b a t n p e re t e l e r ec ip i en tu lu i f i g u ra 1 . 2 9 .Serpen t ina se in t roduce n fo rm na in te de tu rnare .P en t ru o m a i b u n ad e ren n t r e e av i p e r e t e ,aceas ta es te acoper i t , p r in ga lvan izare , cu un s t ra tde z inc . Dator i t nc lz i r i lo r i rc i r i lo r succes ive ,exis t per icolul f isurr i i s t ra tu lu i de z inc ii mpl ici t nrut i rea fenome nului de t ransfer

termic.

Fig. 1.29 Aparatul Frederking

49


50/78

1.2.2. Recipiente turnate din font. ReglementriI.S.C.I.R.

Conform [19] , pe parcursu l exp loatr i i aces tu it ip de rec ip iente , es te necesar s se respecteurmtoarele condi i i :

1 . Re cipi ente le d i n font nu t r ebui e s f i enclzi te d irect cu f lacr sau gazerezu l ta te d in ardere la tempera tu r i mai mar id e 5 5 0 0 C p en t ru fo n t cen u i e , s au 6 5 0 0 C

pent ru font maleabi l .2 . Tempera tu ra de func ionare a r ec ipien tu lui

t rebuie s f ie mai mare de 0 0 C.3 . S nu f ie supuse la so l ic i t r i d inamice .4 . Forma const ruct iv i parametr i i

geometr ici i func ional i s f ie conform C 4 .5 . F lana i fundu l s e toarn odat cu perete le

recip ientulu i . Dac recip ientul are imanta, se toarn i f lana de pr indere.6 . D ac se l uc re az c u su bst an e c or os iv e,

c ap ac ul e st e pr ev zut c u pr oe mi ne n e f igura 1 .30, cu ro lu l de a mpiedica

prel ingerea substane lor corosive pepere tele rec ip ientulu i . Aceas t proeminenf ac e c a n e ta pa a li me nt r ii , l ic hi du l s

cad d irect n in ter iorul l ichi dului d in vas .

50


51/78

Fig. 1. 30

1.2.3. Calculul grosimii peretelui pentru recipientele dinfont

Grosimea pere telu i recip ientulu i , nvar ian ta tu rnat , se ca lcu leaz cu re la i i le :

Pa

iDP

=

2(1 .32)

rccs ++= 1 (1 .33)

Semni f ica i a mr imi lo r d in re la i i l e (1 .32 ) i(1 .33 ) sun t ce le p rezen ta te pen t ru re la i i l e (1 .8 ) i(1 .12)

Pen t ru re la ia (1 .33) , sa face p rec izarea c , C r,c oe fi ci en tu l d e r ot un ji re , e st e l eg at d e g ro si me amin im de tu rnare . E l poate s a t ing uneor i va lo r ifoar te mar i (6mm), ceea ce p resupune o r i s ip marede mater ia l . Sun t cazur i cnd se recurge la var ian tecombinate:

51


52/78

- corpul i fundul sunt real izate d in tablcurbat pe val ;

- capacul ob inut pr in turnare;- f l an a cu g t o b in u t p r in t u rn a re i

asamblare pr in sudare de corpulrecip ientulu i .

1.3. Recipiente din materiale neferoase (Cu,Al, Ni, Ti i aliajele lor)

1.3.1. Recipiente din cupru.

L a r ec ip ie nt el e d in c up ru , v ir ol el e s e o b inpr in vl u i re i sudare iar fundur i le i capacelepr in ambut isare . Table le d in cupru au r ig idi ta tefoar te mic (ECu = Eoel /2) .

Deoarece cup ru l es te un mate r ia l cu r ig id i t atesc z ut , p en tr u a -i m ri r ig id it at ea , v ir ol el e seob in pr in cur bar e pe val ur i pr of il at e. Ac es te

profi lur i pot f i ndreptate spre in ter ior sau exter ior f igura 1 .31.

Cele o r ien ta te spre in ter io r po t avea i r o lu l desus inere pentru unele amenajr i in ter ioare.

Asamblr i le nedemontab i le sun t rea l iza te p r in

sudare, l ip ire sau n i tu ire .

52


53/78

Fig. 1.31

Asa mbl r il e de mont abi le se r ea liz eaz cuf l an e l i b e r e , d a to r i t f ap tu lu i c t ab l a d in cu p rueste moale . Flanele din o e l sunt l ibere pema rgi ni l e r sf rnt e ( sau pe i nel ele l ip i te ) a lev i ro le i .

1.3.2. Recipiente din aluminiu.

D in p un ct d e v ed er e t eh ni c r ec ip ie nt el e d ina lumin iu , sun t asemn toare cu ce le d in cup ru . Se

pot ns prec iza unele par t icular i t i , speci f icerecip iente lor d in aluminiu , cum ar f i :

- a lu mi ni ul ar e pr opr iet at ea de pa si vi za re(au top rote j are l a co roz iune) . n contac t cu ae rul s ea c o p e r b r u s c c u o p e l i c u l s u b i r e a d e r e n t , d eAl 2 O 3 care mpied ic p t runderea agen tu lu i coros ivn mater ia l . Dator i t aces te i p ropr ie t i, l ip i rea es tea pr oa pe i mposi bi l , sudar ea f i ind pr inc ipa lul

procedeu de mbinare .

53


54/78

- d a to r i t f ap tu lu i c t em p era tu r a d e t o p i r e aa lumin iu lu i e s te s czu t (600 -700 0 C ) , p r e c u m i av s co zi t i i s al e r ed us e, e st e n ec es ar c a a mb el e

c o m p o n e n t e c a r e u r m e a z s f i e a s a m b l a t e s s eto p eas c s im u l t an , f i i n d n eces a r ca e l em en te l e s a ib aceeai gros ime f igura 1.32. Marginear eci pi ent ul ui e st e bor dur at a st fe l nc t s f i e

permis sudarea cap la cap .

Figura 1.32

F la n el e l ib er e, s e e xe cu t d in o e l- ca rb on .

R ez em ar ea r ec ip ie nt el or d in a lu mi ni u s e f ac e c ua j u to ru l s u p o r tu r i l o r d in a lu m in iu s au o e l . C n drezem area s e f ace cu s u p o r tu r i d in o e l , p en t ru ae vi ta s ud ar ea o el ul ui de a lu mi ni u se p ri nde n

prealabi l , de corpul rec ip ientulu i (pe pr inc ip iu lf re tr i i ) , un ine l de o e l , de care se p r inde supor tu lde o el .

54


55/78

1.4. Sisteme de nclzire

1.4.1. Ageni termicinc l zir ea i r cir ea r eci pi ent elor se fac e

as tfel nct consumul de energie s f ie minim.D in p u n c t d e v ed e re co n s t ru c t i v s e p u n d o u

probleme: Alegerea agentulu i termic sau fr igorif ic ; Alegerea var iantei cons truct ive.

Agentu l pur tto r de c ldur p re ia energ ia de lao su rs i o t r anspor t l a mediu l de luc ru . Agen tulf ri go ri fi c nd ep r te az e ne rg ia t er mi c d in l oc ulunde se de sf oa r un pr oce s f i zic sa u f i zic o-chimic.

T ra ns fe ru l t er mi c s e p oa te f ac e d ir ec t, p ri ncon tac tu l d i rec t d in t re agen tu l te rmic i mediu l caret rebu ie nclz i t sau , ind i rec t , p r in in termediu l unu i

perete .La tempera tu r i joase (sub 300 0 C) t rans feru l se

face p r in conduc ie i convec i e , e fec te le r ad ia i e if i ind neg l i j ab i l e ; pes te 300 0 C t r an s fe ru l t e rm ic s eface p r in rad ia ie .

Agen i i te rmic i d in punct de vedere a l s t r i i deagregare, pot f i :

Gazoi ; Sol iz i ; Lichizi.

Indi ferent de s tarea de agregare, agentult e rmic es te ca rac te r i za t de coef ic ien tu l de t r ans fe r t er mi c. Coe fi ci entul de t ra nsfe r t er mi c cr et eindirect , n urmtoarea ordine:

55


56/78

gaze de ardere ; f lacr ; dif i l ; ap; vapori de ap; srur i topi te .

G aze le d e a rd ere este avanta jos s f ieu t i l i z a t e n u m a i a t u n c i c n d p r o v i n n c a l i t a t e d e

produs secundar , de la proces tehnologic precedent .

Can t i t a tea de c ldu r ob inu t Q , poa te f i s t ab i l i t cu rela ia s tabi l i t d in f iz ic,

tmcQ = (1.34)

C on fo rm r el a ie i ( 1. 34 ), p en tr u a o b ine oc an ti ta te d e c l du r Q ma re , e xi st ur m to ar el evariante:

s c i r c u l m o m a s m i c d e a g e n t t e r m i c d ediferen de temperatura t mare;

d i feren a de tempera tura t s f i e mic, da r s circulm mas mare de agent termic.

D i n a d o u a v a r i a n t s e o b s e r v c , p e n t r u ao b i n e m a s m a r e d e g a z e s t e n e c e s a r u n v o l u mmare de gaz, ceea ce pre supune debi t mare de gaz.

vmN

m == , (1.35)

4

2

iDwwAdt

dvQ

=== (1.36)

w - v i teza l in iar ;

56


57/78

A - ar ia sec iuni i conductei .

pech

= 2

Dp

i

(1.37)

Rela ia ( 1.36) pune n eviden faptul cpent ru rea l izarea unui debi t mare , sunt necesareco n d u c t e cu u n d i am e t ru m are . C o n d u c t e l e p en t rug aze s u n t d e d im en s iu n i m u l t m a i m are d ec t ce l e

pent ru l ichide .

D e a s em en ea , d in r e l a i a ( 1 . 3 7 ) , cu a j u to ru lc re i a s e s tab il e t e g ros imea p ere te lui con du ct e i,r ezu l t c p en t ru p r e s iu n e m are (d i am e t ru m are ) ,

pent ru conductele de gaz se ob in grosimi a leperete lui foar te mar i .

Va po ri i de a p sunt des ut i l iza i i auurmtoarele avantaje:

n t impul p rocesu lu i de condensare es te cedato can t i ta te de c ldur foar te mare , egal cu c ldurade condensare;

nu sunt inf lamabil i ;nu sunt toxici ;au coeficient de t ransfer termic mare;Dezavan ta ju l aces to r agen i t e rmic i cons t n

faptul c temperatura depi nde de pres iune.

Apa se fo lose te pn l a t emperatu ra de 80 0 C,l a p re si un ea a tmo sf er ic . N u t re bu ie p ie rd ut d inv ed e re f ap tu l c d a to r i t d u r i t i i s a l e , ap a p o a t econduce la depuneri de p iatr .

57


58/78

Avan ta ju l acestu i agent t e rmic es te c as igu run t r ans fe r t e rmic mai modera t i mai in tens dec tvapori i

Ule iur i l e minera le . n fu n c i e d e t em p era tu r alo r se fo losesc pn la o tempera tu r de 230 0 C (ce lesi li con ic e s e f ol os es c p n l a 3 00 0 C ) . U leiur i lemi ne ra le a si gu r o nc l zi re u ni fo rm , b l nd anvel iu lu i , ceea ce const i tu ie un avntaj .

D ezav an ta j u l l o r co n s t n f ap tu l c n t im p ,exis t per icolul concasr i i u leiu lu i , ceea ce conducela nfundarea i s t rangularea conductei .

Srur i top i t e . P en t ru t em p era tu r i m a i m ar i s efo losesc s ru r i l e top i t e . Sun t ames tecu r i b inare iternare de azotat i azot i t de sodiu i potas iu .

n cazu l n t reruper i i b ru te a ins ta la ie i , ex is tper icolul sol id i f icr i i srur i lor topi te . n acest caz ,

u t i l a j u l e s t e p r ev zu t cu o m an ta s u p l im en ta r , ncare , n caz de avar ie , se in t roduce ap ca ld pen t rureaducerea srur i lor n s tare topi t .

1.4.2. Sisteme de nclzire

1.4.2.1. Mantaua de nclzire

Din cons ideren te economice nu se recomando elur i le i n ox id abi l e p en t ru co ns t ru c i a m an tal e i.De obicei , se recomand un o el de t ipul R sau K.

C m a a (m an tau a ) d e n c l z i r e , p o a t e f i f i x sau mobi l . Pr inderea manta lei de corpul

58


59/78

recip ientulu i se face n par tea super ioar iin fer ioar a aces tu ia .

Pr inder ea ma nt al ei n pa rt ea supe ri oar a

r ec ip ie nt ul ui s e r ea li ze az c on fo rm u ne ia d in tr evar iantele d in f igura 1 .33 (nede montabi l saune de mont abi l) . Dac c or pul r eci pi ent ul ui e st er ea l i za t d in o e l i n o x i m an tau a d in o e l - ca rb o n ,

pent ru a evi ta d i luarea mater ia lu lu i recip ientului nz on a mb in r ii , e st e n ec es ar i nt ro du ce re a z on eit ro n co n ice (2 ) r ea l i za t d in o e l au s t en i t i c f i g u ra1.33.a .

V ar i an t a co n s t ru c t i v d in f i g u ra 1 . 3 3 . b , e s t erecomandat a tunci cnd se impune nclz i rea pnsub f lan.

n cazu l r ec ip ien te lo r d in o e l inox i cmadi n o el ca rbon, da tor it t endi ne i de d i la t ar ed i f e r i t a ce lo r d o u s u b an s am b lu r i e s t e n eces a rrea l izarea unor compensatoare de d i la ta ie .

Pr inderea manta le i n par tea infer ioar ar ec ip i en tu lu i , f i g u ra 1 . 3 4 . a , s e r ea l i zeaz f i e p r inbordurarea e i i sudarea de fundul recip ientulu i( f ig .1 .34.a) , f ie pr inderea cmi i d i rect deracordul de evacuar e f igura 1 .34. b , c .

59


60/78

Fig. 1. 33 Prinderea mantalei de corpul recipientului, la partea superioar

60


61/78

Fig. 1. 34 Prinderea mantalei de corpul recipientului, la parteainferioar

n c az ul n ca re exi st pos i bi li ta t ea c a nmanta s p t rund gaze mai uoare dect vapor i i de

ap (d e ex em p lu , am o n iac ) s e r ecu rg e l a v a r i an t aconstruct iv d in f igura 1 .35.

Fig. 1. 35 Racord de aerisire amplasat pe manta1 virol; 2 manta; 3 racord de aerisire

Amplasarea unor asemenea dopur i de ae r i s i r ees te necesar pentru c:

61


62/78

- zona de acumulare a gaze lo r es te s coas d inzona de t ransfer termic;

- a ce st e g az e, p ri n a cu mu l ri s uc ce si ve p ot

conduce la creterea presiuni i , ceea ce poateconst i tu i un per icol .

Aceas t var ian t cons t ruc t iv cu racord curbatpn aproape de cota maxim, se folosete pent rurecip iente de d iametre mari (mai mari de 2000 mm).Pen t ru rec ip ien te cu d iametru l mai mic de 2000 mmse fo losesc dopuri de aer is i re .

Fig. 1. 36 Racord de aerisire a agentului termic

La a l imentarea cu agen t te rmic ex is t per ico lu lca agen tu l t e rmic s loveasc con t inuu , n aceea i

62


63/78

zon , pe re te le r ec ip ien tu lu i . n aces t caz , pe re te lese poate de ter io ra da to r i t :

- e roziun i i ;

- dac es te termolabi l .Pen t ru a ev i ta aces t lucru , se adopt una d in t re

variantele construct ive d in f igura 1 .36.L a p re s iu n i m ar i a l e ag en tu lu i t e rm ic r ezu l t

gr osi mi ma ri a pe ret elu i ma nta lei , de ac eea serecomand pr inderea n puncte- f igura 1 .37 .a, sauut i l izarea de antretoaze tubulare f igura 1 .37.b .

63


64/78

Fig. 1. 37 Prinderea mantalei de recipient: a) n puncte; b) cu antretoaze1 manta; 2 fundul recipientului; 3 antretoaz

64


65/78

1.4.2.2. Serpentina exterioar

La dimensiuni mar i a le rec ip iente lor

(> 20 00 mm ) i p re siu ni m ar i a l e ag en tului t e rm ice st e n ee co no mi c a le ge re a m an ta le i c a s is te m d enc lz i re , p re fe rndu-se va r ian te le cons t ruc t ive cus e r p e n t i n - f i g u r a 1 . 3 8 . D i n p u n c t d e v e d e r e a llocu lu i de amplasare , serpen t ina poate f i in ter ioarsau exter ioar.

Din punct de vedere mecanic, serpent inain t e r io a r n u p u n e p ro b l em e d eo s eb i t e , n s ch im bs er pe nt in a e xt er io ar r id ic p ro bl eme l eg at e d emodul de pr indere pe peretele recip ientulu i .

Fig. 1.38 Serpentine variante constructive1 serpentin; 2 sudur; 3 manta

65


66/78

Dac lungimea rec ip ientulu i es te mare ,serpen t ina es te f rac ionar , avnd mai mul te in t rr i

i i e i ri . Av an ta ju l a ce st ei s ol u ii c on st ru ct ivec onst n fa ptul c cea mai mare cant i ta te dec ldu r es te dega j a t de abu r n t impu l p rocesu lu id e co n d en s a re , d u p aceea e l f i i n d i n e f i c i en t . D eaceea , s e imp un e f r ac io na rea s erp en t in ei , a st f elnct , dup parcurgerea unu i t raseu n care aburu l acondensat , s f ie evacuat , crendu-se as t fel

posib i l i ta tea a l imentr i i d in nou, cu abur . Las f r i tu l f i ec re i a semenea zone , e s te p revzu t unro b in e t ca r e m p ied i c i e i r ea ab u ru lu i ca r e n u afost compl et condensat . Dator i t faptulu i ct em p era tu r a ab u ru lu i d ep in d e d e p r e s iu n ea l u i , nz on a d e a li me nt ar e c u a bu r, t re bu ie p re v zu t u nmanometru care va reg la p res iunea de a l imentare cuabur .

P ent ru p ri nd er ea se rp en ti ne i e xt er io ar e d eperete le r ec ipientulu i , n prac t ic sunt u t i l iza te maimulte var iante construct i ve - f igura 1 .38.

n r ea li t at e, dac spi ra de ser pe nt in a r f isudat s implu de corpu l rec ip ien tu lu i , con tac tu l lo r d ir ec t a r f i l in ea r, su pr af a a d e t ra nsf er t er mi cr ed uc nd u- se n a ce st f el l a o l ini e. T ra ns fe ru ltermic se va rea l iza as t fe l , pe l in ia de con tac t d i rec t

d in tr e c el e do u su ba ns am bl ur i, r est ul c l du ri it r ansmi ndu-se p r in ae r , ca re es te cunoscu t ca unru conductor te rmic . Ev iden t , c randamentu l es tefoar te mic, procesul f i ind complet neeconomic.

Pe nt ru a a tenua ac es t i nc onve ni ent , ntr ese rpen t in i r ec ip ien t s e pun s rme de cup ru ca rese topesc , mr indu-se as t fe l , sup ra fa a de t r ans fe r

66


67/78

t e rm ic ( f i g u ra 1 . 3 8 . a ) . n t r e d o u s p i r e s u cces iv et rebu ie s ex is te un spa iu suf ic ien t de mare pen t ruaccesu l e lec t rodu lu i . Dezavan ta ju l n aces t caz es te

da t de p re u l de cos t r id ica t a l cup ru lu i i c n t redou sp i re succes ive , ex is t zone moar te (pe carenu se face t ransfer termic) .

n vederea mrir i i suprafee i de contat se poater e a l i z a o a p l a t i z a r e a e v i i n z o n a d e c o n t a c t c urec ip i en tu l f ig u ra 1 . 3 8 . b . i n aces t c az , ex i s t zo n e m o ar t e i n u ex i s t u n co n tac t d i r ec t n t r eagentul termic i recip ient .

S e rp en t in a p o a t e f i r ea l i za t d in j u m ta t e d e eav s u d a t d e r ec ip i en t f i g u ra 1 . 3 8 . c . D e i na ce st c az , e xi st u n c on ta ct d ir ec t a l a ge nt ul uitermic cu rec ip ien tu l , to tu i rmne inconvenien tu lzonelor moarte.

Pentru a el imina zonele moarte, dar i pentrua c re a u n c on ta ct d ir ec t nt re a ge nt ul t er mi c i

perete le rec ip ientulu i , serpent ina es te r ea l iza t d injumt i de eav, sudat e l icoidal pe recip ient , pee a f i ind nc lec ate a lt e seg me nt e de ea v f i gur a 1 .38.e . Apar e ns un a lt i nc onveni ent :co rdonu l de sudur t r ebu ie s rez i s t e l a p res iuneaagentulu i termic.

Serpent ina poate f i real izat i d incornier f igura 1 .38.e , aceast var iant

cons t ruct iv avnd acelea i avan ta je i dezavan ta jeca i var ianta prezentat n f igura 1 .38.d .

Avanta je i dezavanta je s imi lare cuvar ian ta p rezen ta t n f igu ra 1 .38 . c , sun t p rezen tea tunci serpen t ina es te rea l iza t d in tab l curbat peval , ca n f igura 1 .38. f .

67


68/78

1.5. Dispozitive de etanare

mp ied ica rea s cpr i lo r de f lu id sub p res iunepe lng o t i j , un arbore sau un al t organ demicare, n zona n care aceas ta t raverseaz

perete le recip ientulu i , se face cu aju toruldispoz i t ive lor de e tanare .

Pentru e tanarea micr i i de ro ta ie seu t i li zeaz d i spozi t ive de e tana re ( s au e tan r i) cuumplu tu r moale , d i spoz i t ive de e tana re cu ine le

a lunectoare sau e tanr i f ron ta le i d ispozi t ive deetanare cu l ichide magnet ice.

Exis t dou t ipuri de d ispozi t ive de etanare:1) d ispozi t ive de etanare cu umplutur moale;2) d ispozi t ive de etanare cu ine le

a lunectoare .

1.5.1. Dispozitive de etanare cu umplutur moale

Dispozi t ive le de e tanare cu umplu tur moale ,se execut n dou var iante construct ive:

a) tu rnate ;b) asambla te pr in sudare.Ambele t ipur i de d ispozi t ive de e tanare , po t

f i cu s au f r rc i re. Ce le suda te po t f i r ea l iza te icu r c i r e i n t e r i o a r ( n t r e a rb o re i m a te r i a lu l d eumplutur) .

n f igura 1 .39, este prezenta t var iantaturnat a unu i d ispozi t iv de e tanare . F lu idu l , a f la tn rec ip ient l a p resiunea p , e s t e mp ied ica t s i a srad ia l , p r in garn i tu ra (5 ) sau pe suprafa a arbore lu i ,

68


69/78

de l ineta (3) . Lineta (e lement care apasdispozi t ivul de etanare) format d in doue le me nt e( a i b) , t re bui e s se mi t e p ar al el c u

a rb or el e. E le me nt ul d e e ta n ar e e st e r ea li za t d in n u r d e a z b e s t g r a f i t a t , i n e l e d e t e f l o n b u m b a c .Pr in s t rngerea urubului (8) se rea l izeazc om pr im ar ea u mp lu tu ri i, mp ie di c nd u- se a st fe lie i rea f lu idu lui .

Atunci cnd es te necesar ( la e tanarea gazelor sau a vapor i lor ) n s t ra tu l de umplutur sein te rca leaz un ine l de ungere (un ine l cu s ec iune

ptra t cu gaur radia l) care permi te accesull ub re fi an tul ui c ar e i mp re gn ea z u mp lu tu ra . C aurmare , s e mbun t e te e tane i t a tea ine le lo r , i a r c oe fi ci en tu l d e f re ca re u mp lu tu r - ar bo re d ev in ere la t iv mic , energ ia d is ipa t p r in f recare scade . Deasemenea, scade i uzura arbore lu i , ia r durab i l i ta teainele lo r de e tanare cre te .

Figura 1.39 Varianta turnat a unui dispozitiv de etanare1 - arbore; 2 corp dispozitiv de etanare; 3 linet; 4 corpul recipientului; 5 garnitur de etanare; 6 element de etanare; 7 inele care impiedic trecerea

umpluturii ntre arbore i dispozitivul de etanare; 8 - urub

69


70/78

n f igura 1 .40 , es te p rezen ta t var ianta sudat a unui d ispozi t iv de etanare.

Figura 1.40 Varianta sudat a unui dispozitiv de etanare1 cutie de etanare; 2 umplutur moale; 3 arbore; 4 cma; 5 - inel

Va ria nt a sudat es t e s i mi lar c u var ia ntatu rna t , cu p rec iza rea ca n aces t caz , cmaa c .es te p r ins de ine lu l i f ixa t pe arbore ceea ce faceca e l e s s e ro t ea s c m p reu n . C m a a t r eb u i e s

f ie des tu l de elas t ic pentru a as igura etanei ta tea.Dezavan ta ju l aces te i va r ian te cons t n fap tu lc n t imp , c ma a n u ma i e st e e la st ic ( de vi ner ig id ) , d ec i n u m a i ap as l a t e r a l p en t ru c n u s emai comprim, ceea ce nseamn c de fap t , nu maietaneaz.

U neor i , p en t ru mb un t i r ea e t an e i t ii , s ea si gur de for mar ea uni for m a f i ec rui ine l a l

umplu tur i i , p r in in terca larea unor rondele meta l ices au d in t e f l o n (b in e ap s a t e p e a rb o re i n l ca )n tre inelele umplutur i i moi .

n cazul n care c ldura dezvol ta t pr inf recarea d in t re a rbo re i umplu tu r es te mare , s autemperatu ra mediu lui e tana t e s te mare , s e r ecurgela rcirea d ispozi t ivului de etanare.

70


71/78

M ate r i a lu l d e e t an a re t r eb u i e s f i e e l a s t i c ,deformabi l , s rez is te la ac iunea mediu lu i e tana t ,l a pa ramet r i i de reg im (p res iune , t empera tu r ) , s

a ib coef ic ien t de f recare mic cu arbore le , s poatf i m b ib a t cu l u b r i f i an t p e ca r e s - l p s t r eze t im pn d e lu n g a t i s n u f i e ab raz iv f a d e m a te r i a lu la rb or el ui . C a m at er ia l d e e ta na re se u ti li ze az cnep , bumbac, iu t , azbes t , ps l , cauciuc , te f lon ,f i re de g raf i t .

1.5.2. Calculul dispozitivelor de etanare cu umpluturmoale

D i n p u n c t d e v e d e r e a l c a l c u l u i s e p u n d o u probleme: determinarea presiuni i p e , cu ca re p iesad e s tr n ge re t re bu ie s a pe se a su pr a u mp lu tu ri i ,

pent ru a e tana mediul a f la t la presiunea de regim

i de te rminarea energ ie i mecan ice E f s au a p u t e r i iN f necesar nvingeri i f recr i i n zona etanr i i .Se consider n inter iorul umplutur i i un

e lemen t de g ros ime in f in i t ez imal ca re s e a f l l a od is tan z . f igura 1 .41 i c pere i i locau lu i undese af l umplutur sunt foar te r ig izi . Deci ,d ef or ma i a r adi al i r esp ec ti v u ng hi ul ar su ntnule:

0== r (1.38)

71


72/78

Figura 1.41p-presiunea care urmeaz a fi etanat

Fora P se determin d in rela ia tens iuni i :

72


73/78

4

)222

( dd

zP

=

(1.39)

El eme nt ul s ep ar at s e g s et e n e ch il ibr u,as t fe l nc t :

4

)222

()(

ddddPP zz

+=+

(1.40)

Pres iunea rad ia l

r se na te la o d is tan z , numplu tur , la ap l icarea p res iun i i p e prin in termediul

p iesei de s t rngere .Tensiunea de forfecare, es te da t de re la ia :

= fr (1.41)

unde, f coeficient de forfecare.

Deci :

dzddfdzdddF r )()( 22 +=+= (1.42)

Dac coefic ientul de for fecare nu esteconstant , iar b es te un fac to r care dep inde de na turamater ialu lu i umplutur i i se poate scr ie rela ia :

r

bf

= (1.43)

73


74/78

Un e lemen t dup ca re a fo s t s t r ns , s e a f l nech i l i b ru s u b ac i u n ea ace l e i a i f o r e . E cu a i a d eechi l ibru s tat ic devine:

P + dP + dF P = 0 (1.44)

D in r e l a i i l e ( 1 . 4 0 ) , ( 1 . 4 2 ) , ( 1 . 4 3 ) i ( 1 . 4 4 ) ,rezu l t :

)(

10)(d

4

)222

(

22z dddzdd

bdd

rr +

=++

04

2 =+

dzbddd

rz (1.45)

Notm: cctdd

==2

2 (g ros imea umplu tur i i ) i

rela ia (1 .42) devine:

zd

rb

cdz

=

2 (1.46)

Cu ipo teza fcu t in i i a l c : = r=0 , ecua i alu i Hooke general izat devine:

( )[ ] 01

=+= zruuE

(1.47)

( )[ ] 01 =+=zur

uEr

74


75/78

+=

+=

zr

zr

Deci, ( ) zr =1

zk

ru

uzr

==

==

1;

1 (1.48)

k1 - fac to r de t ransmitere la tera l a pres iun i i ;k1 = 0 ,871 n general , n calcule , k 1 =1.

Din relaia (1.46) i (1.48), se obine:

zd

rkb

c

zd

rb

cdz

=

=

122

Integrnd,

z

cP

z

zkb

czz

1

21

120

=

( )2

11

=

= kb

c

zp

zzp

kb

cz (1.49)

La l imit z = h i z , as t fe l nc t ,

2

1

+= kb

c

hP

eP (1.50)

Util iznd condi i i le :

75


76/78

===

=

5,0;4,15,0

11bb

k

c

hm

obinem,

2

2

+=

mP

eP (1.51)

Numrul de ine le se ia maxim opt , pent ru codat cu c re t er ea num rul ui a ce st or i nel e deetanare, cre te i puterea d is ipat pr in frecare.

S e r eco m an d ca a rb o re l e n d r ep tu l t r ece r i iu m p lu tu r i i , s f i e r ec t i f i ca t , p en t ru a n u d i s t ru g eu m p l u t u r a , s n u a i b b t i r a d i a l e i s f i e b i n e

cen t ra t .Arbore le t r ebu ie s f i e r ig id , i l a i e i rea d inul t imul reazem, unghiul de ncl inare s f ie suf icientde mic pentru a nu d is t ruge d ispozi t ivul deetanare .

1.5.3. Stabilirea puterii necesare nvingerii frecrii

Momentul de frecare corespunztor uneipor iuni de arbore de lungime dz, s e d e t e rm in cure la ia :

2d

dFpdMf = (1.52)

76


77/78

Din re la i i l e (1 .49) i (1 .43 ) , (1 .48) i (1 .52 ) ,rezu l t :

dzz

kbd

dMf =

12

2(1.53)

Din relaiile (1.49) i (1.53), se obine,

dz112

2

= kbc

z

e

Pkbd

dMf

(1.54)

unde: k1 = 1 , b = 0 ,5 ;

In tegrnd,

dzh

c

z

eP

dhdMf

=0

24

2

0

(1.55)

se ob ine:

44

2

=

m

eP

hdMf

(1.56)

Puterea necesar nv inger i i f recr i i , n care Mfse nl oc ui et e dup ca z c u una d int re r el a i il ean ter ioare , ia r es te v i teza unghiu lar a arbore lu i ,are expres ia:

ff MN = (1.57)

77


78/78

Uneor

I Recipiente Sub Presiune

Documents

Transcript of I Recipiente Sub Presiune