Что значит отбортованное днище
Что такое отбортовка элептического днища?
Отбортовка (или ещё говорят фланжирование) днищ наделяет конструкцию ёмкостей хорошей жёсткостью и есть возможность уменьшить толщину стенок обечайки, чтобы не расходовать много материала. При изготовлении промышленной ёмкости стоит учитывать много факторов. Вы должны понимать, что днище принимает на себя всё усилие внутреннего избыточного давления и оно уже создаёт растягивающее напряжение в металле. Влияет на его величину относительная толщина днища и сила внутреннего давления. В связи с этим плоское днище чаще всего делают для ёмкостей с диаметром не превышающим 1200 мм под небольшое давление и тару под налив. Самыми востребованными на рынке считаются эллиптические днища, так как они способны выдерживать высокое рабочее давление.
Обычно заказывает отбортованное днище фармацевтическая, химическая и пищевая промышленности. В основу эллиптического днища входит в основном листовой металл, имеющий толщину 4-100 мм, а диаметр конструкции может варьироваться в пределах 133-4500 мм. Если вам нужно днище с диаметром не больше 2000 мм, то используется метод штамповки, для больших сосудов подходит фланжирование и потом применяется сварка.
Аппаратам и ёмкостям, которые будут воспринимать на себя приличное давление лучше подходит гемисферическое (или ещё принято их называть полушаровое) днище с меридиональным сечением, напоминающее полукруг. Изготавливается гемисферическое днище с помощью методов штамповки и сварки. Листовой материал штампуется до образования сферического сегмента и боковых секторов (лепестков). Потом лепестки соединяют сваркой. При изготовлении днищ большого диаметра задействуется метод фланжирования и затем тоже сваривают лепестки.
Самым распространённым типом конических днищ считаются отбортованные с углом при вершинах конуса 2а = 90°. В конструкцию конических днищ диаметра больше 1200 мм входит две части: коническая и отбортованная кольцевая. Здесь кольцевая часть сваривается из штампованных лепестков. Если изготавливаются стальные днища, то задействуется штамповка при помощи гидравлического пресса или раскатывается материал на фланжировочной машине. Потом заготовка проходит холодную или горячую обработку.
Что собой представляют отбортованные днища? Для чего применяется отбортовка?
Что представляет собой корпус теплообменного аппарата?
Корпус (обечайка) теплообменного аппарата представляет собой оболочку, вмещающую взаимодействующие между собой теплоносители в контактных (смесительных) аппаратах, а также трубный пучок в поверхностных аппаратах.
Проектирование корпусов аппаратов, работающих под давлением, производится в соответствии с требованиями ОСТ 26291–94.
Перечислите наиболее применяемые формы корпуса теплотехнического оборудования?
Форма корпуса определяется функциональным назначением аппарата, конструктивными и технологическими требованиями и может быть цилиндрической, коробчатой и др. Корпуса большинства теплообменных аппаратов представляют собой цилиндры, внутри которых размещены трубки поверхности теплообмена и циркулирует теплоноситель. Достоинствами цилиндрических обечаек являются простота изготовления и рациональный расход материала. Цилиндрические обечайки сосудов и аппаратов могут изготовляться из цельной трубы соответствующей длины (при диаметре кожуха, на превышающем 600 мм) или выполняются из стальной листовой заготовки, края которой соединяются продольным сварным швом.
Какие условия, и каким образом влияют на выбор формы и материала корпуса теплотехнического оборудования?
Цилиндрические аппараты находят применение как в вертикальном, так и в горизонтальном исполнении. При вертикальном исполнении цилиндрических аппаратов исключаются дополнительные изгибающие напряжения в корпусе от силы тяжести аппарата и среды, имеющие место в горизонтальных аппаратах, лежащих на отдельных опорах.
Аппараты с корпусами коробчатой формы [с плоскими стенками] применяются для работы при невысоких давлениях. Такими аппаратами чаще всего являются сушилки, фильтры и т.д.
Для чего предназначены и что собой представляют водяные камеры теплообменных аппаратов?
Водяные камеры предназначены для подвода и отвода жидкости, а также распределения ее по трубкам поверхности теплообмена аппарата. Водяные камеры, омываемые неагрессивными средами, изготавливаются из стали марок 20К и 22К и присоединяются к корпусам аппаратов при помощи сварного или фланцевого соединения. Форма поперечного сечения водяных камер определяется компоновкой трубного пучка и размерами корпуса аппарата и должна обеспечивать минимальные напряжения в металле, а также возможно более низкие гидравлические сопротивления. В зависимости от числа ходов жидкости в аппарате водяные камеры разделяются глухими перегородками на необходимое число отсеков.
Если водяные камеры теплообменников выполняются сварными, составляющими единое целое с корпусом, что позволяет сохранить высокую герметичность аппарата, то крышки водяных камер необходимо выполнять съемными.
Днища какой формы применяются в теплотехнических аппаратах, в чем состоят особенности использования тех или иных днищ?
Для аппаратов с цилиндрическими корпусами применяются днища (крышки) эллиптические, торосферические, полусферические, конические и плоские. Днища стандартизированы и унифицированы по диаметрам обечаек.
Наименьшую расчетную толщину имеют полусферические днища. Однако стоимость их изготовления наиболее высока.
Широкое распространение в аппаратостроении получили эллиптические отбортованные днища. Тип и основные размеры стальных эллиптических днищ выбираются в соответствии с ГОСТ 6533–78. Для обечаек аппаратов, изготовляемых из листового проката, за базовый размер днищ диаметром 250…4500 мм принят внутренний диаметр. При использовании в качестве обечаек стандартных труб для днищ диаметром 133…720 мм базовым размером служит наружный диаметр труб [особенности выбора размеров разберем на практике]. Днища эллиптические отбортованные алюминиевые выбирают по ГОСТ 26421–90.
Конические днища чаще всего используются при необходимости удаления из аппаратов сыпучих твердых материалов или жидких материалов с большим содержанием твердых веществ. Конические днища могут изготовляться как без отбортовки, так и с отбортовкой.
Плоские днища дешевы и просты в изготовлении. Они обычно применяются в аппаратах под налив. В аппаратах, работающих под давлением, плоские днища диаметром более 500 мм применять не рекомендуется.
Что собой представляют отбортованные днища? Для чего применяется отбортовка?
В аппаратах, работающих под давлением, рекомендуется применять отбортованные днища. Борт – это цилиндрическая часть днища. Благодаря отбортовке, сварной шов при присоединении днища к обечайке выносится за пределы опасной зоны и тем самым не нагружается дополнительно на изгиб. Толщина стенки выпуклой части днища обычно принимается равной толщине борта для того, чтобы напряжения в обеих частях днища были одинаковыми.
Конические днища без отбортовки рекомендуется применять с углом при вершине 60, 90 и 120° (ГОСТ 12620–78). Такие днища можно использовать для сосудов и аппаратов диаметром 273…3000 мм под налив или работающих под давлением не выше 0,07 МПа при отсутствии токсичных, взрыво- и огнеопасных сред, а также сжатых, сжиженных или растворенных газов. Днища можно изготовлять из углеродистой, легированной или двухслойной стали [двухслойная листовая сталь имеет основной слой из углеродистой или низколегированной стали, а плакирующий (защитный) – из коррозионно-стойких сплавов [3]] с толщиной стенки 4…12 мм.
Для аппаратов диаметром 273…3000 мм, работающих под давлением, рекомендуется применять конические отбортованные днища с углами при вершине 60 и 90° (ГОСТ 12619–78). Днища могут быть изготовлены из углеродистой, легированной и двухслойной сталей с толщиной стенки 4…30 мм.
Плоские днища изготовляют отбортованными и неотбортованными. Днища плоские отбортованные (ГОСТ 12622–78) предназначены для вертикальных сосудов и аппаратов внутренним диаметром от 400 до 4000 мм, работающих под налив. Эти днища могут быть изготовлены из углеродистой, легированной и двухслойной сталей с толщиной стенки 4…10 мм. Днища плоские неотбортованные (ГОСТ 12623–78) предназначены для вертикальных и горизонтальных сосудов и аппаратов диаметром 273…4000 мм под налив. Плоские неотбортованные днища могут изготовляться из углеродистой и легированной сталей с толщиной стенки 3…12 мм.
Для аппаратов, изготовленных из листового проката, за базовый размер плоских днищ диаметром 400…4000 мм принят внутренний диаметр Dвн. При использовании труб в качестве корпусов аппаратов за базовый размер (для днищ отбортованных диаметром 630…1020 мм и днищ неотбортованных диаметром 273…1020 мм) принят наружный диаметр трубы Dн.
Что собой представляют отбортованные днища? Для чего применяется отбортовка?
Что представляет собой корпус теплообменного аппарата?
Корпус (обечайка) теплообменного аппарата представляет собой оболочку, вмещающую взаи-модействующие между собой теплоносители в контактных (смесительных) аппаратах, а также трубный пучок в поверхностных аппаратах.
Перечислите наиболее применяемые формы корпуса теплотехнического оборудования?
Форма корпуса определяется функциональным назначением аппарата, конструктивными и тех-нологическими требованиями и может быть цилиндрической, коробчатой и др. Корпуса большин-ства теплообменных аппаратов представляют собой цилиндры, внутри которых размещены трубки поверхности теплообмена и циркулирует теплоноситель. Достоинствами цилиндрических обечаек являются простота изготовления и рациональный расход материала. Цилиндрические обечайки сосудов и аппаратов могут изготовляться из цельной трубы соответствующей длины (при диамет-ре кожуха, на превышающем 600 мм) или выполняются из стальной листовой заготовки, края ко-торой соединяются продольным сварным швом.
Какие условия, и каким образом влияют на выбор формы и материала корпуса теплотехни-ческого оборудования?
Цилиндрические аппараты находят применение как в вертикальном, так и в горизонтальном исполнении. При вертикальном исполнении цилиндрических аппаратов исключаются дополнительные изгибающие напряжения в корпусе от силы тяжести аппарата и среды, имеющие место в горизонтальных аппаратах, лежащих на отдельных опорах.
Аппараты с корпусами коробчатой формы [с плоскими стенками] применяются для работы при невысоких давлениях. Такими аппаратами чаще всего являются сушилки, фильтры и т.д.
Корпуса теплообменников могут испытывать воздействие термических напряжений, возникающих вследствие различных температурных удлинений трубного пучка и корпуса. Для уменьшения этих напряжений предусматривается использование компенсаторов.
Толщина стенок корпуса рассчитывается исходя из допускаемых напряжений, а также из условий устойчивости формы. Для придания жесткости корпуса больших размеров усиливаются приварными ребрами.
Для чего предназначены и что собой представляют водяные камеры теплообменных аппа-ратов?
Водяные камеры предназначены для подвода и отвода жидкости, а также распределения ее по трубкам поверхности теплообмена аппарата. Водяные камеры, омываемые неагрессивными сре-дами, изготавливаются из стали марок 20К и 22К и присоединяются к корпусам аппаратов при по-мощи сварного или фланцевого соединения. Форма поперечного сечения водяных камер опреде-ляется компоновкой трубного пучка и размерами корпуса аппарата и должна обеспечивать мини-мальные напряжения в металле, а также возможно более низкие гидравлические сопротивления. В зависимости от числа ходов жидкости в аппарате водяные камеры разделяются глухими перего-родками на необходимое число отсеков.
Днища какой формы применяются в теплотехнических аппаратах, в чем состоят особенно-сти использования тех или иных днищ?
Для аппаратов с цилиндрическими корпусами применяются днища (крышки) эллиптические, торосферические, полусферические, конические и плоские. Днища стандартизированы и унифицированы по диаметрам обечаек.
Наименьшую расчетную толщину имеют полусферические днища. Однако стоимость их изготовления наиболее высока.
Широкое распространение в аппаратостроении получили эллиптические отбортованные днища. Тип и основные размеры стальных эллиптических днищ выбираются в соответствии с ГОСТ 6533–78. Для обечаек аппаратов, изготовляемых из листового проката, за базовый размер днищ диаметром 250…4500 мм принят внутренний диаметр. При использовании в качестве обечаек стандартных труб для днищ диаметром 133…720 мм базовым размером служит наружный диаметр труб [особенности выбора размеров разберем на практике]. Днища эллиптические отбортованные алюминиевые выбирают по ГОСТ 26421–90.
Конические днища чаще всего используются при необходимости удаления из аппаратов сыпучих твердых материалов или жидких материалов с большим содержанием твердых веществ. Конические днища могут изготовляться как без отбортовки, так и с отбортовкой.
Плоские днища дешевы и просты в изготовлении. Они обычно применяются в аппаратах под налив. В аппаратах, работающих под давлением, плоские днища диаметром более 500 мм применять не рекомендуется.
Что собой представляют отбортованные днища? Для чего применяется отбортовка?
В аппаратах, работающих под давлением, рекомендуется применять отбортованные днища. Борт – это цилиндрическая часть днища. Благодаря отбортовке, сварной шов при присоединении днища к обечайке выносится за пределы опасной зоны и тем самым не нагружается дополнительно на изгиб. Толщина стенки выпуклой части днища обычно принимается равной толщине борта для того, чтобы напряжения в обеих частях днища были одинаковыми.
Конические днища без отбортовки рекомендуется применять с углом при вершине 60, 90 и 120° (ГОСТ 12620–78). Такие днища можно использовать для
сосудов и аппаратов диаметром 273…3000 мм под налив или работающих под давлением не выше 0,07 МПа при отсутствии токсичных, взрыво- и огнеопасных сред, а также сжатых, сжиженных или растворенных газов. Днища можно изготовлять из углеродистой, легированной или двухслойной стали [двухслойная листовая сталь имеет основной слой из углеродистой или низколегированной стали, а плакирующий (защитный) – из коррозионно-стойких сплавов [3]] с толщиной стенки 4…12 мм.
Для аппаратов диаметром 273…3000 мм, работающих под давлением, рекомендуется применять конические отбортованные днища с углами при вершине 60 и 90° (ГОСТ 12619–78). Днища могут быть изготовлены из углеродистой, легированной и двухслойной сталей с толщиной стенки 4…30 мм.
Плоские днища изготовляют отбортованными и неотбортованными. Днища плоские отбортованные (ГОСТ 12622–78) предназначены для вертикальных сосудов и аппаратов внутренним диаметром от 400 до 4000 мм, работающих под налив. Эти днища могут быть изготовлены из углеродистой, легированной и двухслойной сталей с толщиной стенки 4…10 мм. Днища плоские неотбортованные (ГОСТ 12623–78) предназначены для вертикальных и горизонтальных сосудов и аппаратов диаметром 273…4000 мм под налив. Плоские неотбортованные днища могут изготовляться из углеродистой и легированной сталей с толщиной стенки 3…12 мм.
Для аппаратов, изготовленных из листового проката, за базовый размер плоских днищ диаметром 400…4000 мм принят внутренний диаметр Dвн. При использовании труб в качестве корпусов аппаратов за базовый размер (для днищ отбортованных диаметром 630…1020 мм и днищ неотбортованных диаметром 273…1020 мм) принят наружный диаметр трубы Dн.
Дата добавления: 2021-02-10 ; просмотров: 20 ; Мы поможем в написании вашей работы!
Плоские и конические отбортованные днища
Днища емкостей и аппаратов являются важным конструктивным элементом любого сосуда, так как именно оно воспринимает все нагрузки от внутреннего давления. Результатом нагрузок становится образование растягивающего напряжения, которое не должно привести к разгерметизации корпуса. На способность выдерживать высокое давление также влияет толщина днища и свойства металла.
Чтобы место соединения днища и корпуса было прочным, в зависимости от рабочего давления емкости снабжаются той или иной конструкцией днищ (плоской, конической, эллиптической, сферической). Отбортовка днищ также способствует сохранению целостности сосуда.
В данной статье мы сравним плоские и конические отбортованные днища, так как именно они наиболее широко применяются при производстве горизонтальных резервуаров (в соответствии с ГОСТ 17032-2010 «Резервуары стальные горизонтальные для нефтепродуктов. Технические условия»).
Отбортовка: что это и зачем нужна?
Отбортовка днищ получается за счет фланжирования края днища по всему диаметру. Простыми словами, края днища «загибаются», образуя цилиндрический борт с расчетным радиусом кривизны.
Отбортовка позволяет вынести сварное соединение днища и корпуса за пределы зоны, максимально подверженной нагрузкам от давления. А отсутствие нагрузок на изгиб исключает формирование застойных зон. В результате этого конструкция становится жесткой, что означает возможность использования обечаек меньшей толщины (по сравнению с неотбортованными днищами).
Отбортовка днищ представляет собой загиб кромок круглой заготовки с заданным радиусом кривизны. Выполняется на фланжировочных станках за счет растяжения металла. Качество отбортовки зависит от угла и размера (высоты) кромки. Первый этап формирования цилиндрического борта заключается в придании металлу более пластичного состояния, чтобы при изгибе не образовывались трещины. Затем происходит непосредственно фланжирование днища методом холодной обкатки, когда изделию придается расчетный радиус кривизны путем равномерного выдавливания кромки днища по формообразующему ролику. Радиус отбортовки зависит от выбранного размера ролика. Радиус отбортовки рассчитывается исходя из свойств металла, толщины металлопроката и толщины днища.
Наличие отбортовки, а именно отсутствие сварочных швов в местах максимального напряжения, позволяет использовать днища меньшей толщины по сравнению с неотбортованными типами днищ.
Конструкция отбортованных плоских и плоско-выпуклых днищ
Специфика конструкции плоских отбортованных днищ диктует сферу их применения: они могут эксплуатироваться для хранения различных жидкостей в сосудах при атмосферном давлении, под налив или при малых перепадах давлений, являться частью паровых котлов, воздухосборников и теплообменников, а также устанавливаются в качестве заглушек на трубопроводы.
Плоские днища применяются в сварных сосудах и аппаратах с рабочим давлением до 0,04 МПа и диаметром до 1200 мм.
Конструктивно они представляют собой плоскую круглую часть и цилиндрический отбортованный элемент, который приваривается к стенке сосуда и должен быть не меньше толщины обечайки.
В аппаратостроении выделают плоско-выпуклые днища емкостей*, которые устанавливаются на автоцистерны и горизонтальные емкости. Этот тип днищ отличается небольшой выпуклостью, но недостаточной для эллиптических или сферических днищ. За счет своей конструкции они менее подвержены растяжению под влиянием внутреннего давления, что положительно сказывается на эксплуатационных характеристиках.
 | D-диаметр плоского днища r-радиус отбортовки R-внутренний радиус кривизны h-высота отбортовки s-толщина стенки |
* подробную информацию можете найти в соответствующем разделе
Для того, чтобы днище сохраняло герметичность, а растяжение металла в месте изгиба не повлияло на эксплуатационных характеристики днища, рассчитывается длина отбортовки h1, которая должна быть меньше или равной радиусу отбортовки r (по ГОСТ 34347-2017), а также выполняются расчеты на прочность по ГОСТ 34233.2-2017:
радиус отбортовки (закругления) r ≥ 2,5S
Конструкция отбортованных конических днищ
Конические отбортованные днища применяются в силосных емкостях (для вертикальной выгрузки хранимого вещества), в подземных дренажных емкостях, а также горизонтальных резервуарах с внутренним избыточным давлением до 0,07 МПа.
 | DН-наружный диаметр днища D-внутренний диаметр днища Rб-радиус отбортовки 2a-радиус угла при вершине SД-толщина днища НД-высота конической части днища nц-высота отбортовки |
Габаритные размеры типизированы и регламентируются ГОСТом 12619-78 «Днища конические отбортованные с углами при вершине 60 и 90 градусов. Основные размеры». При этом разрешается применять днища с углом в вершине конуса 2а ГОСТ 34347-2017 «Сосуды и аппараты стальные сварные. Общие технические условия»
ГОСТ 34233.2-2017 «Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Расчет цилиндрических и конических обечаек, выпуклых и плоских днищ и крышек»
ГОСТ 25215-82 «Сосуды и аппараты высокого давления. Обечайки и днища. Нормы и методы расчета на прочность»
ГОСТ 17032-2010 «Резервуары стальные горизонтальные для нефтепродуктов. Технические условия»
Плоское отбортованное днище: особенности и сфера использования
Отбортованные плоские днища используются в различных сферах промышленности. Зачастую они встречаются при изготовлении сосудов, емкостей и аппаратов с рабочим давлением. Высокое качество, оптимальная толщина и длина делают продукцию очень востребованной. Как правило, создаются данные изделия на основе стали.
Особенности продукции
При производстве используются только высококачественные материалы, которые соответствуют ГОСТу. Важно, чтобы сталь обладала антикоррозийным эффектом, была максимально прочной. Это довольно тяжелая продукция, но применять алюминий – это не вариант, поскольку днища задействуют на заводах, они ежедневно подвергаются эксплуатации. При создании мастера используют сварку, чтобы создать качественные и износостойкие соединения. На каждом рабочем этапе днища плоские отбортованные проходят обязательный контроль. Специалисты осматривают внешний вид продукции, проводят замеры, а также радиографическую и ультразвуковую проверку. Это еще раз указывает на высокое качество продукции и соответствие всем требованиям.
Фото: inox-group.ru
Преимущества плоского днища:
Диаметр плоского днища, как правило, составляет от 300 по 4000 мм. Это оптимальный вариант для любого производства, специализирующегося на создании емкостей различного формата, бутылок и прочих сосудов. Все днища проходят термическую обработку. Это делает их еще более износостойкими. Как правило, производители аппаратов и емкостей приобретают отбортованные днища без предварительной механической обработки. Это позволяет сэкономить на продукции, поскольку на предприятиях и так есть свой станочный парк. Мастера могут подогнать оборудование самостоятельно. Если такого оборудования нет, то можно предварительно заказать подрезку бортиков. Подрезка, как правило, осуществляется газовым или плазменным методом.
Фото: inox-group.ru
Использоваться одно днище может как минимум несколько лет, так что это выгодное вложение в производство. Вся продукция сертифицирована, соответствует нормам. Днища ускоряют и упрощают создание сосудов, емкостей для хранения жидкостей или продуктов. Именно поэтому они получили широкое распространение.