UNIVERZITET U TUZLI MAINSKI FAKULTET
G R A F I K I R A D
TOPLOTNI APARATI I UREAJI
Ime i prezime:Armin Burgi
Broj indeksa:I 290/09
Odsjek:Energetsko mainstvo
Datum:08.04.2014.
1.
2.
3. 4.
56
SADRAJPOSTAVKA ZADATKAPodaci o posudi
1.1 Tehniki podaci 1.2 Koriteni propisi i standardi
Tehniki opis, namjena i polazni podaci
2.1 Tehniki opis i namjena2.2 Polazni podaci
Odreivanje klase posude
Proraun vrstoe i stabilnosti posude
4.1. Proraun vrstoe 4.1.1 Cilindrini omota izloen unutranjem
pritisku 4.1.2 Dance izloeno unutranjem pritisku 4.2 Proraun
zavarenih spojeva 4.2.1 Proraun uzdunog zavara na cilindrinom platu
i zavara danceta 4.2.2 Proraun zavara na prikljunoj cijevi ulaza za
vazduh 4.3 Proraun vijanih veza 4.3.1 Otvor za ulaz vazduha 4.3.2
Otvor za odvod kondenzata 4.4 Proraun stabilnosti posude 4.5
Povrinski pritisak na mjestu privrivanja noge4.6 Naprezanje na uki
za noenje
Specifikacije materijala sa orjentacionim cijenama
Koriteni propisi i standardi16) pritiskujem pritiskue34
44
4
45
5
6
6678889991011111213
ZADATAKZa potrebe tehnoloke industrije potrebno je uraditi
mainski projekat posude pod pritiskom prikazane na slici u
prilogu.Podaci za rezervoar su oznaeni u tabeli prema zahtjevima
investitora.Koeficijente prilikom prorauna uzimati u skladu sa
literaturnim preporukama, prilikom odabira koeficijenta navesti
koritenu literaturu i uslove odabira.Rad treba da sadri:
proraun debljine omotaa, proraun debljine danceta, proraun
vijanih veza, proraun zavarenih spojeva, proraun svih nestandardnih
dijelova posude, idejno rjeenje postolja rezervoara, specifikacije
materijala sa orijentacionim cijenama, sklopni crte rezervoara sa
detaljima veza i karakteristinih dijelova, popis koritenih propisa
pri izradi projekta
PRILOG: Idejna skica i potrebne dimenzije.
1. PODACI O POSUDI1.1. TEHNIKI PODACI
Naziv radnog prostora:Tijelo posude
Najvei dozvoljeni radni pritisak:[bar]10
Radni medij:Vazduh
Karakteristike radnog medija:Nezapaljiv
Zapremina:[m3]4
1.2. KORITENI PROPISI STANDARDI
Pravilnik o tehnikim normama za stabilne posude pod pritiskom,
institut za standardizaciju Bosne i Hercegovine. Standard: BAS
CEN/TR 13445-9:2012
2. TEHNIKI OPIS, NAMJENA I POLAZNI PODACI2.1. TEHNIKI OPIS I
NAMJENA
Rezervoar za komprimirani vazduh slui za obezbjeivanje potrebne
koliine komprimovanog vazduha u sklopu kompresorskog postrojenja,
prema potrebama u razvodnoj mrei. Rezervoar slui i za dodatno
hlaenje komprimovanog vazduha, a djeluje i na smirivanje
pulzacija.
Tehnike karakteristike: Rezervoar za komprimirani vazduh je
cilindrina posuda izraena od ugljeninog elinog lima a proizvodi se
u dvije varijante: kao stojei (vertikalni) i leei (horizontalni).
Na rezervoaru su postavljeni prikljuci potrebni za rad a na najniem
dijelu posude nalaze se prikljuak za isputanje kondenzata. Oba tipa
rezervoara postavljena su na oslonce koji se privruju za podlogu
anker vijcima.
Rezervoari su snabdjeveni sljedeom armaturom:
ventilom sigurnosti manometrom zapornim ventilom za odvod
kondenzata
Ispitani su prema vaeim propisima za posude pod pritiskom,
karakteristike i osnovne dimenzije date su u tabeli. Prilikom
ugradnje stabilnih rezervoara za komprimirani vazduh, visinu
temelja odrediti prema vrsti terena (h = 500-700mm)
2.2. POLAZNI PODACI
Prema lanu 2. Pravilnika o tehnikim normama za stabilne posude
pod pritiskom (institut za standardizaciju Bosne i Hercegovine)
posuda je stabilna posuda pod pritiskom jer su ispunjeni uslovi da
je p > 1 [bar] i akumulirana energija p Vg > 0,3 [bar m3].
Shodno tome za ovu posudu je obavezna primjena ovog pravilnika.
Polazni podaci prema: BAS CEN/TR
13445-9:2012Zapremina:Srednja
Debljina zida:Tanka
Masa:Srednja
Radni pritisak:Nizak
Radna temperatura:Umjerena
Akumulirana energija:Srednja
Agregatno stanje radne materije:Plin
Osnovni oblik:Cilindrian sa dubokim dancima
Izvedba - konstrukcijaStabilna, vertikalna, zatvorena,
jednodijelna, s jednostrukim zidom, pod pritiskom
Materijal:elini lim
Tehnologija izrade i spajanjaOblikovanje u hladnom stanju,
zavarivanje
Namjena:Rezervoar za komprimirani vazduh
3. ODREIVANJE KLASE POSUDE
Prema: BAS EN 13445-1/A1:2008R/BFaktorIznos/opisBroj bodova
1.Pritisak [bar]103
2.Zapremina [m3]41
3.Akumulirana energija [barm3]402
4.Temperatura [C]-101250
5.Djelovanje radne materije na okolinuneutralna0
6.Rizik na ljudebez rizika0
7.Ekonomski rizikbez rizika0
8.Ekoloki rizikbez rizika0
9.Lokacijski faktorbez lokacijskog faktora0
Ukupan broj bodova6
KLASA POSUDEIII
Na temelju konanog broja bodova, odreuje se zahtijevana klasa
posude. U pravilu, bolja klasa posude daje veu vjerovatnost
pouzdanog rada ali zahtijeva i vee trokove.U nepovoljnim
okolnostima u odnosu na ljude i imovinu, posude se biraju za jedan
ili vie stepeni iznad dobijene klase.4. PRORAUN VRSTOE I
STABILNOSTI POSUDE4.1. PRORAUN VRSTOE4.1.1. CILINDRINI OMOTA IZLOEN
UNUTRANJEM PRITISKU
Izvedbeni podaci su:s1=9[mm]- debljina stjenke cilindra
Ds=1600[mm]- vanjski prenik cilindra
Du=1582[mm]- unutranji prenik cilindra
Materijal:.0365
Proraunski podaci:p=10p=1,3*10+2P=15 bara[bar]- proraunski
pritisak
K=340[N/mm2]- proraunska vrstoa pri t=20C
S=1,5- stepen sigurnosti za valjani i kovani elik
v=0,8- koeficijent valjanosti zavarenog spoja
c1=0,5[mm]- dodatak za dozvoljeno odstupanje dimenzija
materijala
c2=1[mm]- dodatak zbog smanjenja debljine lima usljed korozije i
habanja
Uslov primjene:
Kontrolni proraun debljine stjenke:
S=
Cilindrini omota izveden je debljinom od 9 [mm] to
zadovoljava.
4.1.2. DANCE IZLOENO UNUTRANJEM PRITISKU (PREMA BAS EN
13445-2:2010; BAS EN 13445-1:2010)
Izvedbeni podaci:se=7[mm]- debljina stjenke cilindra
Ds=1600[mm]- vanjski prenik cilindra
R=1280[mm]- unutranji poluprenik sfernog dijela danca (R=0,8
Ds)
r=246,4[mm]- unutranji poluprenik trusnog dijela danca
(r=0,154Ds)
h=31,5[mm]- visina cilindrinog dijela danca (h3,5se)
h1=402,3[mm]- visina sfernog dijela danca (h1=0,255 Ds
-0,635se)
a=0[mm]- rastojanje vanjskih povrina danca i prikljuka (a0,1
Ds)
Materijal:.0361
Proraunski podaci:
p=15[bar]- proraunski pritisak
K=340[N/mm2]- proraunska vrstoa pri t=20C
S=1,5- stepen sigurnosti za valjani i kovani elik
v=0,8- koeficijent valjanosti zavarenog spoja
c1=0,5[mm]- dodatak za dozvoljeno odstupanje dimenzija
materijala
c2=1[mm]- dodatak zbog smanjenja debljine lima usljed korozije i
habanja
di=0[mm]- unutranji prenik izreza na dancu
=2- koeficijent oblika danca
Kontrolni proraun debljine danceta:
S=Usvajam debljinu danceta posude u vrijednosti od 7 [mm]
4.2. PRORAUN ZAVARENIH SPOJEVA4.2.1. PRORAUN UZDUNOG ZAVARA NA
CILINDRINOM PLATU I PRORAUN ZAVARA DANCETA
Azav=
F=354000
33.56MPa zadovoljava
Danceta:
Azav=
F=254000
4.2.2. PRORAUN ZAVARA NA PRIKLJUNOJ CIJEVI ULAZA VAZDUHA
A=0,7
=0,59
11.7 MPazadovoljava
4.3. PRORAUN VIJANIH VEZA4.3.1. OTVOR ZA ULAZ VAZDUHA
dk=7,37
ds=8 Proraunski podaci:
p=15[bar]- proraunski pritisak
K=340[N/mm2]- proraunska vrstoa pri t=20C
d1=80dD=98bD=21[mm][mm][mm]- unutarnji promjer
prirubnice-srednji promjer zaptivaa-korisna irina zaptivaa
K1=23,1[mm]- koeficijent zaptivaa za stanje pri radu (k1=1,1 bD
)
C5=3[mm]- konstruktivni dodatak
SD=1,2- koeficijent
Z=1,5- pomona vrijednost
n=4- broj vijaka
FSB=FRB+FFB+FDB
FRB= FSB=9479,76
FFB= dk=z=6,84
FDB=
Izvedeni prenik jezgra navoja vijka dk=7,37 zadovoljava
4.3.2. OTVOR ZA ODVOD KONDENZATA
dk=6,64
ds=8Proraunski podaci:
p=7,2[bar]- proraunski pritisak
K=340[N/mm2]- proraunska vrstoa pri t=20C
d1=50dD=66bD=20,5[mm][mm][mm]- unutarnji promjer
prirubnice-srednji promjer zaptivaa-korisna irina zaptivaa
K1=22,5[mm]- koeficijent zaptivaa za stanje pri radu (k1=1,1 bD
)
C5=3[mm]- konstruktivni dodatak
SD=1,2- koeficijent
Z=1,5- pomona vrijednost
n=4- broj vijaka
FSB=FRB+FFB+FDB
FRB= FSB=5318,7
FFB= dk=z=5,88
FDB=
Izvedeni prenik je dk=6,64 zadovoljava
4.4. PRORAUN STABILNOSTI POSUDE
Proraunski podaci:
Mp=900
Mt= 4,92
Mp = gdje je gustina elika a v zapremina svog lima koritenog za
izradu posude.Mt masa tereta je 4,92 kg jer je gustina zraka 1,23
kg/m3 a znamo da je posuda volumena 4 m3
Ukupna vertikalna sila Fv kojom su noge optereene sastavljena je
od mase posude Mp i mase radnog medija Mrm.
Fv=
Dodatna horizontalna sila u sluaju pojave seizmikog udara Fs
iznosi 10% vertikalne sile:
Fs=0,1F= 904,92
Da bi posuda bila stabilna uslov je:Fv 1040 mm > Fs
1330mm9411,16 Nm > 1203,5 Nmto zadovoljava.
Rezultujua sila FN na jednu nogu iznosi:
Povrina A na koju se oslanja posuda za jednu nogu je:A=340 220 =
74800 mm2 = 0,0748 m2
Pritisak pN koji se preko ojaanja prenosi na posudu iznosi:
4.5. POVRINSKI PRITISAK NA MJESTU PRIVRIVANJA NOGE
Proraunski podaci:
Mp=900
Mt= 4,92Ukupna vertikalna sila Fv kojom su noge optereene
sastavljena je od mase posude Mp i mase radnog medija Mrm.
Fv=Jedna noga je optereena
FV==2262,3
P=
Presjek nogu zadovoljava jer je pritisak na jednu nogu a
dozvoljen je4.6. NAPREZANJE NA UKI ZA NOENJE
S = 30 mm debljina punog profila ukeMaterijal: . 0361
Proraunski podaci:l = 70 mm duina zavarenog dijela ukelm = 45 mm
duina kraka horizontalne sileMp = 904,92 kg masa prazne posudeW =
27000 mm3 otporni moment zavara na uki
Sila koja je potrebna za podizanje prazne posude iznosi:
Kada se podijeli sa brojem uki za noenje, sila koju trpi jedna
uka je 1500 N jer na posudi imamo 6 uki.
Kada uzmemo u obzir ugao ueta:tg = = 23 , i na drugu stranu 23 =
46Moment savijanja koji uka trpi je:M = 0,16 9000 tg23 45 = 27505,9
Nmm
Naprezanje na savijanje na mjestu privrenja uke iznosi:
=1,01 N/mm2 to je manje od dop
5. SPECIFIKACIJA MATERIJALA
Naziv komadakoliinaCijena (KM)
elini lim od ugljeninog elika 1220246 kg7,5 m2 lima debljine 9mm
(plat posude)4 m2 lima debljine 7 mm (dance)2 m2 lima debljine 14
mm (za ojaanja posude na mjestu nogu i uki)3 m2 lima debljine 8mm
(za noge)2354
Vijci12 komada ISO4014 M8x15 sa navrtkom 6 komada ISO4014 M10x15
sa navrtkom24
Cijevi0,7 m fi60 i 1,2m fi4053
Ostali trokovi projekovanja i obrade-600
Prikljui 385
Ukupno (KM)3116
Napomena: noge posude se izrauju od lima debljine 8 mm
zavarivanjem.
6. KORITENI PROPISI I STANDARDI
opti tehniki propisi za izradu predmeta i konstrukcija
zavarivanjem posuda pod pritikom standard BAS CR 13445-7:2007
pravilnik o tehnikim normativima za stabilne posude pod pritiskom
standardi BAS EN 10207:2007, elici za jednostavne posude pod
pritiskom Kraut-strojarski prirunik Proracun i konstrukcija posuda
pod pritiskom, dipl. Ing. Milan R. Rikalovic
Internet:http://www.bas.gov.ba/standard/13
