Корпус фільтра вертикального однокамерного

Проект корпуса фільтра вертикального однокамерного, призначеного для фільтрації води, яка в нього подається для подальшої експлуатації. Розрахунок товщини стінки апарата, лаза та міцності. Підбір фланців, прокладок, штуцера, опорних лап; охорона праці.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Зміст

Вступ

1. Розрахунок товщини стінки апарату

1.1 Розрахунок товщини стінки обичайки

1.2 Розрахунок товщини стінки еліптичного днища

2. Підбір фланцевого з'єднання

2.1 Фланцеві з'єднання

2.2 Прокладки для фланцевого з'єднання

2.3 Розрахунок болтів (шпильок)

2.4 Вибір фланця та розрахунок болтів (шпильок)

3. Розрахунок пристроїв для трубопроводів, огляду та установки апарату

3.1 Підбір штуцерів

3.2 Вибір вузла ревізії корпуса. Розрахунок його елементів

3.3 Укріплення отворів

3.4 Розрахунок опори апарату

4. Контрольно-вимірювальні прилади

5. Заходи з охорони праці

Висновки

Список літератури



Вступ

Однокамерний фільтр представляє собою вертикальний циліндричний апарат, який складається зі слідуючих основних елементів: корпусу, нижнього і верхнього розподільчих пристроїв, трубопроводів, запірної арматури, пробовідбірного пристрою і фільтруючої загрузки.

Корпус фільтра - циліндричний, зварний із листової сталі, з еліптичними верхнім і нижнім днищами; верхнє днище приварене до циліндричної обичайки фільтру; між нижнім днищем і обичайкою є фланцевий роз'єм. До нижнього днища приварені чотири опори для установки фільтра на фундамент. Фланцевий роз'єм корпусу фільтра дозволяє здійснювати монтаж і ремонт всіх пристроїв, що знаходяться всередині корпусу фільтра, наносити протикорозійні покриття і закріплювати нижній розподільчий пристрій.

Корпус фільтра оснащений двома боковими лазами. Верхній призначений для завантаження фільтруючого матеріалу, ревізії і ремонту верхнього розподільчого пристрою, а також періодичного огляду стану поверхні фільтруючого матеріалу. Через нижній лаз здійснюють монтаж всередині корпусу, проводять антикорозійний захист корпусу, а також періодичні огляди і ремонт нижніх розподільчих пристроїв. В центрі верхнього і нижнього днищ фільтра приварені фланці, до яких ззовні по фронту фільтра приєднуються трубопроводи, а всередині - розподільчі пристрої.

На нижньому еліптичному днищі фільтра приварений штуцер для гідравлічного вивантаження фільтруючого матеріалу; штуцер гідро завантаження приварений зверху циліндричної частини корпусу. До верхнього еліптичного днища приварено дві косинки для підйому корпусу фільтра при транспортуванні і установці на фундамент.

Приєднання до апаратів кришок і з'єднання окремих частин апаратів здійснюється за допомогою фланців. Герметичність фланцевих з'єднань забезпечується прокладками.

Приєднання до апаратів трубопроводів і контрольно-вимірювальних пристроїв здійснюється за допомогою штуцерів.

Для огляду апарата, завантаження сировиною і очищення апарата, а також для зборки і розбирання внутрішніх пристроїв використовуються люки і лази.

Встановлення апаратів на фундаменті здійснюється за допомогою лап і опор.

Видаляється рідина з апарата через нижній штуцер.

Апаратура під тиском, пошкодження якої може призвести до нещасного випадку, повинна відповідати вимогам інспекції Державного гірничотехнічного нагляду - Держгірничотехнагляду. Апарати з токсичними і вибухонебезпечними середовищами знаходяться під особливим наглядом. Їх експлуатація виконується за спеціальними інструкціями.

1. Розрахунок товщини стінки апарату

1.1 Товщина стінки обичайки

Товщину стінки обичайки апарата [1], що працює під внутрішнім тиском, розраховуємо на міцність за формулою:

(1.1.1)

де - товщина стінки обичайки, мм;

- тиск в апараті, Н/мм;

- внутрішній діаметр апарата, мм;

- нормативна допустима напруга, яку вибираємо за даними ГОСТу (таблиця 1.1);

- коефіцієнт міцності зварного повздовжнього шва, який характеризує міцність зварювального шва в порівнянні з міцністю основного металу.

Для заданого апарату оберемо = 0,7 - для сталевих апаратів при стиковому односторонньому ручному шві.

Якби обичайка мала кільцеві зварні шви, коефіцієнт міцності таких швів при розрахунку на внутрішній тиск не враховують.

- прибавка для компенсації корозії. Величина цієї прибавки встановлюється враховуючи корозію і термін служби апарату (зазвичай 15-20 років).

Оскільки наш апарат - це фільтр вертикальний однокамерний і робочим середовищем в ньому є вода, яка не являється сильним окислювачем, то оберемо = 1.

Визначимо допустиму напругу за таблицею 1.1. Для цього нам потрібно обрати марку сталі, з якої буде виготовлятися корпус проектуючого фільтра. Візьмемо вуглецеву та низьколеговану сталь 16 ГС за ГОСТ 5520-62. За технічними характеристиками апарату фільтра робоча температура внутрішнього середовища (вода) повинна бути до 27С. Тому вибираємо при 20С.

Таблиця 1.1

Нормативні допустимі напруги при розрахунку апаратів, що працюють під тиском ( за ГОСТ 14249-69)

Розрахункова температура стінки, С	Значення , Н/мм
	Вуглецеві та низьколеговані сталі
	Ст. 3 за ГОСТ 380-60	10	20	09Г2С та 16ГС за ГОСТ 5520-62
		за ГОСТ 1050-60
20	140	130	147	170
100	134	125	142	160

Отже за даною таблицею = 170 Н/мм.

За даними технічними характеристиками поданими у завданні, а саме:

= 0,36 МПа = 0,36 Н/мм;

= 1900 мм,

Розрахуємо товщину стінки обичайки:

= *(мм).



1.2 Товщина стінки еліптичного днища

Товщину стінки еліптичного днища[1], що працює під внутрішнім тиском, розраховуємо на міцність за формулою:

,(1.2.1)

де - радіус кривини у вершині днища, мм;

- внутрішня висота еліптичної частини днища, мм. Для стандартних днищ (таблиця 1.2) відношення /= 0,25 та =.

Рисунок 1.1 - Днище еліптичне відбортоване

Тоді товщина стінки днища:

.(1.2.2)

Отже мм.



Таблиця 1.2

Днища еліптичні відбортовані стальні для посудин, апаратів та котлів (за ГОСТ 6533-68)

		Товщина стінки s, мм
		4	6	8
		Висота борта h, мм
1900	475	55	55	55

За даними таблиці h= 55 мм, h=475 мм..

За правилами Держнагляду не дозволяється виготовляти апарати, у яких обичайка з'єднується під кутом [2]. Тому для апаратів днища виготовляють з відбортованимим краями. Циліндричний борт дозволяє змістити зварювальний шов від заокругленої частини днища, де виникають напруги розтягу та згину. В результаті відбортовки зварювальні з'єднання більш міцні.



2. Підбір фланцевого з'єднання

За допомогою фланців виконуємо роз'ємне з'єднання [3] апаратів і трубопроводів. Найбільш поширені фланці плоскі приварні з гладкою ущільненою поверхнею і фланці приварні в стик з ущільнюючою поверхнею “виступ-впадина”. Плоскі приварні фланці застосовують головним чином при тисках до 2,5 Н/мм. При більш високих тисках перевагу надають фланцям привареним в стик, які мають стовщену шийку, що надає фланцю більшу жорсткість.

2.1 Фланцеві з'єднання

Фланці являються деталями масового виготовлення і їх вибирають за нормалями та ГОСТами.

Приєднувальні розміри фланців всіх типів уніфіковані, що забезпечує взаємозаміну. В основі уніфікації лежить поняття про умовний тиск і умовний діаметр. Для того, щоб не виготовляти фланці на будь-який можливий тиск і діаметр обичайки, весь неперервний ряд тисків і діаметрів розбитий на ряд умовних тисків і діаметрів.

Із збільшенням температури механічна міцність сталі знижується. Тому із збільшенням температури значення допустимих робочих...