7/27/2019 Proiect Ieap
1/54
Universitatea Petrol-Gaze Ploieti
Facultatea Tehnologia Petrolului i Petrochimie
Departament: IPPPM
Proiectarea unui aparat hidraulic de tip static
pentru captarea prafului industrial
CONDUCTOR PROIECT
Conf.dr.ing.: Gheorghe Dumi tru Student:___________________
Grupa _______, Anul ________
Ploieti 2013
7/27/2019 Proiect Ieap
2/54
Coloan cu umplutur, scrubere pentru purificarea umed a gazelor
- 2 -
CUPRINS
1. TEMA PROIECTULUI................................................................. - 3 -1.1. TIPUL TEHNOLOGIC........................................................................................ - 3 -1.2. TIPUL CONSTRUCTIV...................................................................................... - 3 -1.3. ECHIPAMENTUL TEHNOLOGIC INTERIOR.................................................. - 3 -1.4. PARAMETRI TEHNOLOGICI PRINCIPALI..................................................... - 3 -1.5. ZONA CLIMATIC............................................................................................ - 3 -1.6. ZONA SEISMIC.............................................................................................. - 4 -1.7. SISTEMUL CONSTRUCTIV TERMOIZOLANT................................................ - 4 -
Fig.1 Aparatul tip coloan.................................................................... - 5 -2. PLANUL TEMATIC..................................................................... - 7 -
2.1. PREZENTAREA CONSTRUCTIV FUNCTIONAL A APARATULUI.............. - 7 -2.1.1. Schema de funcionare a aparatului................................................... - 11 -2.1.2. Modul de comportare a umpluturii.................................................... - 12 -
2.2. CALCULUL MECANIC DE PREDIMENSIONARE......................................... - 13 -2.2.1. Datele tehnice.................................................................................... - 13 -2.2.2. Alegerea materialelor......................................................................... - 16 -2.2.3. Calculul rezistenelor admisibile........................................................ - 18 -
2.3. CALCULUL DE PREDIMENSIONARE A MANTALEI CILINDRICE............. - 19 -2.4. CALCULUL DE PREDIMENSIONARE A FUNDURILOR I CAPACELORAPARATULUI DE TIP COLOANA............................................................................. - 25 -2.5. CALCULUL DE PREDIMENSIONARE AL SISTEMULUI DE REZEMARE... - 26 -2.6. EVALUAREA SARCINILOR SI SOLICITARILOR CORESPUNZATOARE... - 29 -2.7. CALCULUL PERIOADEI PROPRII DE VIBRAIE......................................... - 34 -2.8.
CALCULUL SARCINILOR I SOLICITRILOR SEISMICE
.......................... - 36 -2.9. CALCULUL MECANIC DE VERIFICARE LA REZISTEN I LASTABILITATE............................................................................................................. - 44 -
2.9.1. Formularea condiiilor de rezisten i stabilitate............................... - 46 -3. BIBLIOGRAFIE......................................................................... - 52 -
7/27/2019 Proiect Ieap
3/54
Coloan cu umplutur, scrubere pentru purificarea umed a gazelor
- 3 -
1. TEMA PROIECTULUI
Se proiecteaz din punct de vedere mecanic la nivel de proiect tehnic un aparat
hidraulic de tip static pentru captarea prafului industrial.
Datele de proiect sunt urmtoarele:
1.1. TIPUL TEHNOLOGIC
Coloan cu umplutur, scrubere pentru purificarea umed a gazelor.
1.2. TIPUL CONSTRUCTIV
aparat cilindric vertical, conform schieialturate(Fig. 1);
;
numrulminim al straturilor de umplutur: ; aparatul se caracterizeazprin i .
1.3. ECHIPAMENTUL TEHNOLOGIC INTERIOR
corpuri de umplutur tip inele ceramice Raschig, cu diametrul inch;
dispozitive de pulverizare al fluidului tip pianjen;
dispozitiv pentru colectarea i redistribuirea fluidului.
1.4. PARAMETRI TEHNOLOGICI PRINCIPALI
densitatea gazului: ; densitatea lichidului: ; viscozitatea cinematic a fluidului la 60 0C: ; cderea de presiune a straturilor de umplutur:
;
debitul de gaz: ; suprafaa total de contact a umpluturii: ; mediul coroziv cu viteza de coroziune: ; durata de serviciu a aparatului: .
1.5. ZONA CLIMATIC
Evaluarea aciunii eoliene, conformNP-082-04: Cod de proiectare.Bazele proiectrii
i aciunii asupra construciilor. Aciunea vntului ; .
7/27/2019 Proiect Ieap
4/54
Coloan cu umplutur, scrubere pentru purificarea umed a gazelor
- 4 -
1.6. ZONA SEISMIC
Conform normativului P100-1:2006 :Cod de proiectare seismic Partea I
Prevederi de proiectare pentru structuri; .1.7. SISTEMUL CONSTRUCTIV TERMOIZOLANT
vat mineral
Pentru elaborarea proiectului se utilizeaz prescripia tehnicISCIR PT C4/2-2003:
,,Ghid pentru proiectarea, construirea, montarea si repararea recipientelor metalice stabile
sub presiune
7/27/2019 Proiect Ieap
5/54
Coloan cu umplutur, scrubere pentru purificarea umed a gazelor
- 5 -
FIG.1 APARATUL TIP COLOAN
7/27/2019 Proiect Ieap
6/54
Coloan cu umplutur, scrubere pentru purificarea umed a gazelor
- 6 -
Legenda:
1 corpul metalic al aparatului cu nlimea , diametrul interiortehnologic
i grosimea de perete
; peretele metalic este de tip
manta cilindric alctuit din virole cilindrice sudate cap la cap;
2 - fundul superior al aparatului - este bombat elipsoidal, are grosimea de perete
i nlimea ;3 - fundul inferior al aparatului este bombat elipsoidal, are grosimea de perete
i nlimea ;4piciorul de rezemare al aparatului cu nlimea total , grosimea
de perete i diametrul interior ;5sistemul de pulverizare (stropire de tip pianjen);6grtarul sau suportul pentru susinerea umpluturii realizat din platbande fixate cu tirani;
7 dispozitivul pentru colectarea i redistribuirea lichidului sunt structuri conice
prevzute cu goluri tanate;
8sistemul de tip taler pentru distribuia uniform a gazului pe seciune;
9 termocuple sunt amplasate pe nlimea aparatului; sunt fixate cu racorduri cu
diametrul nominal ;10Racordurile aparatului: R1, R2, R3, R4R1racordul de intrare a gazului ce trebuie purificat; ;R2racordul de evacuare a fluidului; .R3 racordul de evacuare a gazului purificat; ;R4racordul de introducere fluid prin pulverizare; .Se caracterizeaz prin: presiunea nominal; tipul materialului (oel
SR EN 10028-2, echivalent cu -STAS 2883/3-88); tipul suprafeei de etanare;diametrul nominal;11 gurile de vizitare (GV) sunt caracterizate prin ; presiunea nominal i suprafaa de etanare CP. Sunt amplasate pe toat nlimea aparatului. Gurile de
vizitare pot fi prevzute cu capace care pot fi rabatabile, pivotante sau detaabile;
12umpluturaeste de tip inele Raschig ceramice inch;
13fundaia inelar din beton armat;platforma betonat, 0,00 cota platformei sau a
terenului amenajat.
7/27/2019 Proiect Ieap
7/54
Coloan cu umplutur, scrubere pentru purificarea umed a gazelor
- 7 -
2. PLANUL TEMATIC
2.1. PREZENTAREA CONSTRUCTIV FUNCTIONALA APARATULUI
n industria petrolier prelucrtoare, chimic i petrochimic,precum i alte industrii,
se ntlnesc aparate tehnologice care, prin forma i dimensiune, intr n categoria aparatelor
de tip coloan, aparate cu raport relativ mare ntre nlime i diametru.
Conceptul de aparat de tip coloan, n general, este asociat cu cel de transfer de
substan sau de mas.
Alegerea principiului funcional pentru realizarea procesului fizic sau fizico-chimic
cerut, ca i calculul i construcia aparatelor de tip coloana au un pronunat aspect tehnico-
economic. Dac se ine seama de faptul c procesul de separare din coloana este determinat de
caracteristicile fizice ale substanelor prelucrate, de mrimi caracteristice procesului fizic sau
fizico-chimic i de construcia amenajrilor interioare coloanei, devine evident importana
calcului i construciei optime a coloanelor.
Calculul complet al unui aparat de tip coloan include dimensionarea tehnologic i
dimensionarea mecanic, ambele fiind interdependente. Pentru a asigura durata necesar
realizrii procesului urmrit, coloanatrebuie s aib o anumit nlime i un anumit diametru
tehnologic. Constructiv, aparatele de tip coloan se caracterizeaz printr-un simplexdimensional relativ mare, unde este nlimea gabaritic a aparatului (mm) i este diametrul interior tehnologic.
Forma aparatelor de tip coloan este, n general, cilindric i n ansamblul su,
aparatul de tip coloan se compune din corp i amenajrile interioare i exterioare
corespunztoare. Amenajrile interioare corespunztoare au forme i funcii diferite,
concordante cu tipul procesului tehnologic. Amenajrile exterioare permit executarea
operaiilor de exploatare i ntreinere curent, montarea sau demontarea, supraveghereatehnic n condiii sigure de securitate i protecie a muncii.
Aparatele de tip coloan nu sunt totdeauna structuri statice, fr elemente n micare.
S-au construit coloane cu dispozitive de antrenare a fazelor sau cu dispozitive de
amestecare. Aceste aparate nu ating ns nlimi mai mari aa cum ntlnim n cazul de fa.
Se consider ca fiind aparatele de tip coloan, toate aparatele tehnologice cilindrice
verticale care ndeplinesc una din urmtoarele dou condiii: dac ,
7/27/2019 Proiect Ieap
8/54
Coloan cu umplutur, scrubere pentru purificarea umed a gazelor
- 8
