Home - Rasfoiesc.com
Educatie Sanatate Inginerie Business Familie Hobby Legal
Meseria se fura, ingineria se invata.Telecomunicatii, comunicatiile la distanta, Retele de, telefonie, VOIP, TV, satelit




Aeronautica Comunicatii Constructii Electronica Navigatie Pompieri
Tehnica mecanica

Tehnica mecanica


Index » inginerie » Tehnica mecanica
Calculul mecanic de proiectare a reactorului


Calculul mecanic de proiectare a reactorului


Calculul mecanic de proiectare a reactorului

1. Alegerea justificata a materialelor si calculul tensiunilor mecanice admisibile

1. 1. Alegerea pe criterii tehnico-economice a materialelor

Criteriile organismelor oficiale de supraveghere tehnica de tip I. S. C. I. R. pentru alegerea materialelor metalice, tehnice, se refera la precizarea corecta a tipurilor de materiale (in special oteluri) si a marcilor de oteluri standardizate folosite in constructia de recipiente sub presiune stabile calde si reci, rezervoare si alte mijloace de depozitare industriala a produselor lichide sau lichefiate, conductelor tehnologice, tevilor si altor elemente tubulare.

Alegerea materialelor se face in functie de parametrii de calcul:



- presiune (p)

- temperatura (t)

- mediu tehnologic.

In functie de presiune si temperatura de calcul recipientele pot fi:

- recipiente reci

- recipiente calde.

Temperatura minima a peretelui metalic in manta este t = 15 0C, recipientul este de tip cald.

Deoarece temperatura de calcul a recipientului este t = 200 0C, se alege pentru realizarea reactorului otelul 2NiCr185 conform STAS 11523-80, iar in circuitul de racire temperatura este de t = 20 0C, se alege otelul K41 conform STAS 2883/3-88 pentru realizarea mantalei de racire.

Aprecierea comportarii materialelor sub sarcina se face de obicei pe baza factorilor legati de material si a factorilor legati de procesul tehnologic.

1. 2. Factori legati de material

Definirea principalelor caracteristici mecanice si elastice ale materialelor.

a. Caracteristici mecanice (de rezistenta)

1. Rezistenta la rupere Rm (sr) - reprezinta tensiunea corespunzatoare raportului dintre forta maxima de intindere si sectiunea initiata a epruvetei

2. Limita de curgere conventionala Rpoz (sc) - reprezinta acea tensiune a sectiunii initiale a epruvetei care produce o deformatie remanenta de 0,2%.

3. Limita de proportionalitate conventionala (tehnica) R10 (s ) - reprezinta acea tensiune corespunzatoare sectiunii initiale a epruvetei pentru care abaterea de la proportionalitate a lui s fata de e atinge valoarea prescrisa de 10 %.

s = Ee

4. Rezistenta la fluaj Re t sf se t) - este acel efort unitar corespunzator sectiunii initiale a epruvetei care la o temperatura ridicata constanta si sub sarcina constanta provoaca o deformatie remanenta prin fluaj admisa sau prescrisa intr-un timp determinat.

sf se t s

10 000 - timpul care se produce deformatia [ore]

5. Limita ruperii de durata (sd sr d) - reprezinta acel efort unitar corespunzator sectiunii initiale a epruvetei care la o temperatura ridicata constanta si sub sarcina provocata ruperea epruvetei intr-un timp determinat.

6. Rezilienta kc (kcu, kcv)

Caracteristica care defineste comportarea materialelor la temperatura scazuta este rezilienta (k) sau rezilienta la rupere prin soc (kv).

k-reprezinta energia de rupere a unei sectiuni (epruveta) raportata la aria sectiunii transversale a epruvetei (J/m2).

b. Caracteristici elastice sau elastoplastice

1. Alungirea specifica e

lu - deformatia la un moment dat.

2. Alungirea specifica la rupere

lr - lungimea intre repere in momentul cand s-a atins Rm

l0 - lungimea initiala a epruvetei.

3. Gatuirea specifica y

A0 - aria initiala a epruvetei

Au - aria la un moment dat.

4. Gatuirea specifica la rupere

5. Contractia transversala a epruvetei

6. Modulul de elasticitate longitudinal

E = tgb

b - unghiul pe care-l face curba caracteristica cu axa deformatiilor

7. Modulul de elasticitate transversal

m - coeficientul contractiei transversale (coeficientul lui Poisson)

c. Caracteristici fizice: dilativitatea (a), refractaritatea (l), difuzibilitatea (a)

1. 3. Factori legati de procesul tehnologic la care participa utilajul:

presiunea de lucru

solicitari suplimentare

temperatura

agresivitatea mediului

locatia.

Compozitia chimica si principalele caracteristici ale materialelor alese sunt prezentate in tabelele 3 si 4.

Marca otelului

Compozitie chimica %

C

Si

Mn

Cr

Ni

S

P

Al

2NiCr185

STAS 11523-80

k41 (k410)

STAS 2883/3-88

Max

Max

Min

Max

Max

OLT 35k

STAS 8184-87

Max

Max

Max

8TiNiCr175

STAS 3583-84

Max

Max

OLC 35 As

STAS 11290-89

Max

Max

OLC 25 As

STAS 11290-89

Max

Max

Max

Max 0,035

OL 37

STAS 500/2-80

Tabelul 3

Element

Material

STAS

N/mm2

N/mm2

N/mm2

A

kv

J/cm2

E

N/mm2

Manta interioara

Fund elipsoidal interior

Capac

Arbore

Cap de amestecare

2NiCr185

Manta exterioara

Fund elipsoidal exterior

k41

Flanse

k41

Teava si stuturi din reactor

8TiNiCr175

Racorduri circuit racire

OLT 35k

Suruburi

OLC 35 As

Tabelul 4

1. 4. Calculul tensiunilor mecanice admisibile

Deoarece presiunea de calcul este mai mare de 0,07 Mpa se vor folosi metodele I. S. C. I. R. pentru calculul rezistentelor admisibile. Tensiunile admisibile se calculeaza conform relatiei:

- tensiunea admisibila pe baza incercarilor de scurta durata

- tensiunea admisibila stabilita pe baza incercarilor de lunga durata (pentru temperaturi peste 380 0C)

- rezistenta la rupere pentru temperatura ambianta

- limita conventionala de curgere la temperatura de regim

- limita conventionala de fluaj data in functie de durata de serviciu

- rezistenta tehnica de durata

Cr - coeficient de siguranta la rupere Cr=2,4

Cc - coeficient de siguranta la curgere Cr=1,5

Cf - coeficient de siguranta la fluaj Cf=1

Cd - coeficient de siguranta la durata Cd=1,5

Deoarece pentru temperaturi mai mici de 380 0C nu avem fluaj rezulta:

1. Calculul rezistentelor admisibile pentru otelul 2NiCr185 (STAS 11523-80) utilizat la confectionarea mantalei interioare (manta reactor) si fund elipsoidal.

2. Calculul rezistentelor admisibile pentru otelul k41 (STAS 2883/3-88) utilizat pentru confectionarea mantalei de racire, fund elipsoidal.

3. Calculul rezistentelor admisibile pentru otelul OLT 35k (STAS 8184-87) utilizat pentru confectionarea stuturilor din circuitul de racire.

4. Calculul rezistentelor admisibile pentru otelul k41 (STAS 1097/2-91) utilizat la confectionarea flanselor din circuitul de racire si a flansei mare a reactorului.

5. Calculul rezistentelor admisibile pentru otelul 8TiNiCr 175 (STAS 3583-84) utilizat la confectionarea tevilor si stuturilor din reactor.

6. Calculul rezistentelor admisibile pentru otelul OLC 35 As (STAS 11290-89)

1. 5. Calculul coeficientului de rezistenta pentru imbinarile sudate (2NiCr185)

Raportul dintre rezistenta admisibila sas a materialului de adaos al cusaturii sudate si rezistenta admisibila sa a materialului de baza se numeste coeficient de rezistenta al sudurii si se noteaza cu j sau cu Z.

Rezulta urmatoarea formula generala pentru calculul rezistentei admisibile:

sas jsa sa

Formula generala pentru calculul coeficientului de rezistenta al sudurii este urmatoarea:

j j k1k2k3k4, unde:

j - coeficient de rezistenta teoretic maxim (al cusaturii)

j = 0,85 - 0,9 tab. 4.20. pag 144

Tipul sudurii fiind cap la cap in "V" cu completare la radacina, se adopta j

k1 = coeficient de corectie depinzand de sudabilitatea materialelor de baza folosite (otelul fiind bun sudabil)

k1 = 1 (tab. 4. 20. pag 144

k2 = coeficient de corectie ce tine seama de detensionarea cordoanelor de sudura prin tratament termic

k2 = 1, pentru detensionare completa: tab. 4. 20. pag 144

k3 = coeficient de corectie depinzand de controlul defectuos-copic nedistructiv al cusaturilor sudate

k3 = 1, pentru examinare totala: tab. 4. 20. pag 144

k4 = coeficient de corectie depinzand de examinarea aspectului si de incercarile mecanice specifice imbinarilor prin sudare

k4 = 0,90 0,95; incercarile mecanice sunt reduse dar se face examinarea aspectului se adopta k4 = 0,95 (tab. 4. 20. pag. 144

Valoarea coeficientului j este:

j





Politica de confidentialitate





Copyright © 2024 - Toate drepturile rezervate