Главная | Обратная связь

Конструкции штуцеров и бобышек

Для присоединения аппаратов к технологическим трубопроводом служат короткие патрубки - штутцеры, оканчивающиеся фланцами.

Штуцеры изготавливаются из того же материала, что и обечайки и крышки самых аппаратов. Штуцеры стальных и алюминиевых аппаратов привариваются, медные – привариваются или припаеваются к ним. Если при установки штуцера происходит ослабление обечайки, то компенсация ослабления достигает за счет установки втулок или колец.

Принимавшиеся ранее штуцеры на резьбе в настоящие время почти не применяется из-за большой сложности изготовления, трудности получения герметичности в месте соединения и непригодности такого соединения для диаметров патрубков больше 3 - 4''. Штуцера литой - чугунной, стальной или ферросилицидной аппаратуры отливаются заодно с аппаратом.

Концы штуцеров, вваренных в боковую поверхность цилиндрических обечаек, обрезаются по плоскостям параллельно к осям штуцеров и обрабатываются запдлицо с внутренней поверхностью обечайки. Такая конструкция применяется в тех случаях, когда не обходимо протаскивать через аппарат какие нибудь детали, имеющие диаметр, почти равен внутреннему диаметру обечайки. Например, тарелки колонных аппаратов перегородки и плавающие головки теплообменников и т.д. выступающие вовнутрь штуцера будут мешать.

Форма поперечного сечения штуцеров по длине большей частью не изменяется и бывает круглой, реже квадратной или прямоугольной. Особые причины могут вызвать изменения формы и площади сечения штуцера. Для лучшего распределения пара или газа входящие штуцера расширяются, тангенциальные штуцеры сплющиваются для того чтобы придать струе большую ширину. (см.рис.)

Площадь поперечного сечения штуцеров берется в зависимости от количества проходящих через его сечения среды. Площадь сечения штуцера

где Q - количество протикающей среды в м³/с ;

W - скорость среды, в м/с.

Для хранилищ, резервуаров и аппаратов периодического действия диаметр наполнительных и спускных штуцеров определяются исходя из времени наполнения или опорожнения. Диаметр штуцера в свету равен:

Вычислив диаметр штуцера, подбирают стандартную трубу ближайшего большого размера. При расчете можно применять следящие примерные скорости движения среды:

вода самотеком (при малых напорах)…………. w= 0.08 0.15 м/с ;

вода под напором………………………………..w = 0.8 1.5 м/с;

насыщенный пар ……………………………..……… w = 20 30 м/с;

воздух и другие газы (при малых перепадах давления) w = 8 12 м/с

В штуцерах ввиду их малой длины можно принимать несколько бóльшие скорости.

Длина штуцеров не должна слишком быть маленькой. Если штуцер слишком короткий, то трудно завести болты и трудно поддерживать головку болта при затяжке. См. Домашнев стр.310

Штуцер мешающий сборке аппарата.

Более длинными должны быть штуцеры,расположенные около фланцев аппаратов.Они должны достаточно выступать за предела фланца аппарата.

Даже штуцера малых диаметров нельзя делить длинной меньше 70 – 80 мм. Обычно приминяют следующие минимальные величины вылетых для штуцеров в зависимости от их диаметра:

Ø 10 -32 мм : l = 70 – 80 мм ; Ø 40 – 100 мм : l = 85 – 90 мм;

Ø 125 – 200 мм: l = 100 – 110 мм; Ø 250 и выше : l = 120 мм.

Вместо штуцеров с фланцами в некоторых случаях применяются еще и бобышки, представляющие собой как бы фланцы, приваренные без всякого штуцера непосредственно к аппарату. Достоинство бобышек в том, что они служат укрепляющими кольцами. К их недостаткам можно отнести необходимость обработки их на цилиндр или сферу и, вследствие этого, большая толщина, чем у фланца. Рис. не точный см.конспект либо Домаш.см.стр.310

Бобышка, обработанная на цилиндр Толстостенная муфта

Кроме того бобышки требуют приминения шпилек вместо болтов. В случаи обрыва шпилек, а они чаще всего обрываются заподлецо с поверхностью бобышек , удаления их доставляют большие неприятности.

Вместо бобышек малого диаметра для присоеденения манометров, термических гильз и тому подобное пользуются толстостенными муфтами, имеющими внутри резьбу, которые ввариваются в стенку аппарата.

Более широко бобышки приминяются в литой, чугунной аппарате, где бобышки отливаются за одно с царгами аппарата. Однако, при больших диаметрах отверстий лучше в литой аппаратуре приминять штуцер с фланцем, т.к. в больших бобышках при отливки могут образоваться усадочные раковины.

Всякое фланцевое соеденение представляет потенциальную опасность утечки. Поэтому число фланцевых соединений и общий периметр уплотнения должны сводится к возможному минимуму, особенно в химических аппаратах, работающих под давлением.

Все отверстия аппарата, в то числе фланцы и бобышки желательно закрывать заглушками на заводе изготовителя во избежания загрязнения аппарата при транспортировке. Поэтому конструктор в проекте указывает фланец с заглушкой и выносит их в спецификацию.

Люки и лючки

Люки (лазы) , лючки и крышки служат для осмотра внутренего пространства аппаратов, для промывки, чистки,а также для монтажа и демонтажа внутренних устройств аппаратов.

Диаметры лючков в свету берутся такими, чтобы через него свободно проходила рука рабочего, одетая в перчатку и держащая монтируемую деталь или монтажный инструмент. Диаметр лючков из этих соображений нежелательно делать меньше 150 мм. Люки предназначеные только для визуального осмотра состояния внутреней поверхности аппарата при выяснения степени коррозии трубок и теплообменников, могут иметь меньший размер, но не менее 80 мм.

В простейшем случаи люки или лючки представляют круглую заглушку, поставленную на бобышку или коротком штуцере с фланцом.

Существуют люки овального типа с самоуплатняющими крышками, откидные люки самых разнообразных конструкций. (см. Лащ. и Толчинский)

Все аппараты, работающие под давлением и имеющие диаметр больше 800 мм должны быть снобжены люками, т.е люками такого размера, чтобы через него в аппарат можно было залезть взрослому человеку. Сосуды и аппараты со съемными крышками, хотя и не нуждаются в лазах, очень часто снабжаются ими, потому что разобрать и снова собрать лаз гораздо легче и быстрей, чем крышку большего диаметра.

Форма лазов выбирается из соображений удобства изготовления и минимального периметра уплотнения. Принимаются круглые и овальные лазы. Минимальные размеры овальных лазов 300х400 мм, а круглых – 400мм в свету. Если давление в аппарате невелико , то для удобства рекомендуются люки делать побольше 450, 500мм.

Если лазом пользуются редко (1-2 раза в год), то крышку люка делают в виде простой заглушки плоской или коробовой формы, в зависимости от давления внутри аппарата, снабженной ручками, а прижимаются обычными болтами с гайками.

Более удобны и совершены люки с откидными болтами, что обеспечивает быстрый разъем и уплотнение люка, а также, если лаз находится на высоте, болты и гайки не могут упасть и потеряться…

Для обеспечения перемещения тяжелых крышек люков, а также из соображения безопасности крышки люков делают на шарнире или подвешивают на цепи. Такие конструкции необходимы особенно на высоте.

Чем больше давление в аппарате, тем меньше должно быть на нем фланцев, люков, лючков и других разъемных соединений. В аппаратах, разделённых на несколько камер, как, например, в ректификационных колоннах, имеет смысл делать внутренние лазы или съемные части для того, чтобы уменьшить число лазов в корпусе.

В правилах устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлениемв разделе: Люки, лючки и крышкиговорится, что сосуды должны быть снабжены необходимым количеством люков и смотровых лючков, обеспечивающих осмотр, очистку, ремонт сосудов, монтаж разборных внутренних устройсв.

Сосуды , состоящие из цилиндрического корпуса и решеток с закрепленными в них трубками (теплообменники), и сосуды, предназначенные для транспортировки и хранения криогенных жидкостей, допускается изготовлять без люков и лючков независимости от диаметра сосудов.

Сосуды с внутренним диаметром более 800 мм должны иметь люки, а сосуды с внутренним диаметром 800 мм и менее – лючки. Внутренний диаметр круглых люков должен быть не менее 400 мм. Размеры овальных люков по наименьшей и наибольшей осям в свету должны быть не менее 325 400 мм. Ввнутренний диаметр круглых или размер по наименьшей оси овальных лючков должен быть не менее 80 мм.

Люки и лючки необходимо располагать в местах доступных для обслуживания. Крышки сосудов и люков массой более 20 кг должны быть снабжены подъёмно-поворотными или другими устройствами для их открывания или закрывания. Конструкция шарнирно-откидных или вставных болтов, хомутов, а также зажимных приспособлений люков, крышек и их фланцев должна предотвращать их самопроизвольный сдвиг.

При наличии на сосудах штуцеров, съёмных днищ или крышек, внутренний диаметр которых не менее указанных для люков и обеспечивающих возможность проведения внутреннего осмотра, допускается люки не предусматривать.