7/22/2019 Proiect - Instalatie de Rafinare

1/42

TEMDE PROIECTARE

Sse proiecteze coloana de rafinare care intrn componena instalaiei din figur, utilizat

pentru rafinarea spirtului brut cu un coninut de 70% alcool etilic, obinndu-se o cantitate totalde

alcool etilic sub form de vapori de 3400+150n [Kg/h], cu concentraie in alcool etilic 98%.Densitatea lichidului cu concentraie de 70%, iar densitatea vaporilor rezultai,

. nclzirea se va face cu serpentincu abur la presiune de N/m

]m/Kg[750 3l=

]/[8,1 3mKgv =5102,1 2. Viteza de

circulaie a vaporilor se va calcula pentru cazul n care nlimea lichidului deasupra fantei

clopotului este 25 mm, iar distana ntre talere este de 300mm. Coloana de rafinare este cu talere cu

clopote i se va adopta un numr de 40 talere.

Fig.1.Instalaie de rafinare discontinu

Instalaia din fig.1 este alctuitdin:

1. Blaz 4.Condensator rcitor 8.Barbotor de abur 12. Manometru

2.Coloande rafinare 5. Felinar de control 9. Oala de condensare 13. Sticla de nivel3. Deflegmator 6. Filtru 10. Racord de umplere 14. Regulator de

abur

7. Serpentinde nclzire

cu abur

11. Racord de evacuare

a apei de luter

1

7/22/2019 Proiect - Instalatie de Rafinare

2/42

Cuprinsul proiectului

1. Descrierea instalaiei de rafinare i principiul de funcionare.

2. Proces de rafinare. Descriere proces, substane care rezultdin procesul de rafinare.

3. Proiectarea coloanei de rafinare.

3.1 Generalitti privind coloanele de rafinare cu talere: descriere, funcionare, procese.3.2 Diametrul interior al coloanei.

3.3 Dimensionarea talerului cu clopote.

3.3.1 Determinarea numrului total de clopote.

3.3.2 Dimensionarea clopotelor si racordurilor.

3.3.3 Determinarea dimensiunilor caracteristice talerului cu clopote.

3.3.4 Dimensionarea talerului.

3.3.5 Determinarea cderilor de presiune.

4. Elemente constructive ale corpului coloanei.

4.1 Determinarea dimensiunilor caracteristice ale corpului coloanei.

4.2 Dimensionarea fundurilor i capacelor.

4.3 Dimensionarea flanelor de legtura tronsoanelor.

4.4 Supori de sprijin

4.5 Bosaje si racorduri

4.6 Guri de vizitare.

5. Tehnica securitii muncii privind instalaiile mecanice sub presiune.

BIBLIOGRAFIE

1. Hopulele Traian Tehnologia berii, spirtului i a drojdiei; Litografia Universitii Galai 19802. Petculescu Elena Maini, utilaje i instalaii din industria alimentar. Intreinere i reparaii;

Editura Didactici PedagogicBucureti 1977

3. Tudose R.Z., Vasiliu M., Cristian Ghe., Ivnescu I., .a. Procese, operaii, utilaje n industriachimic; Editura Didactici PedagogicBucureti 1977

4. Macovei Maria Viorica Culegere de caracteristici fizice pentru biotehnologie i industriaalimentar; Editura Alma Galai 2000.

5. Palade V., Panuru D. Recipiente cu dispozitive de amestecare; Editura pentru tiinte Naionale, 2002.6. Jinescu V.V. Aparate tip coloan, Editura TehnicBucureti 19787. Jinescu V.V. Utilaj tehnologic pentru industria de proces, vol III Aparate i maini pentru

industria de proces, Editura TehnicBucureti 1988.

8. Pavel A., Voicu I., .a. Aparate tip coloan. Indrumar de proiectare; Institutul Petrol i Gaze Ploieti 1980.9. Crudu I., Panuru D. Recipiente aparate tubulare. Atlas date de proiectare; Litografia

Universitii Galai 1983.

10.Pavlov C.F., .a. Procese i operaii n industria chimica, exercitii i probleme; Editura TehnicBucureti 1981.

2

7/22/2019 Proiect - Instalatie de Rafinare

3/42

7/22/2019 Proiect - Instalatie de Rafinare

4/42

continuare cu ajutorul separatorului de ulei de fuzel sau prin tratare cu o solu ie de clorurde sodiu

astfel nct concentraia sa n ulei de fuzel sfie de minim 85%.

8. La sfritul rafinrii cnd concentraia lichidului de la felinarul de control scade sub 2%alcool vol. se golete apa de luter din blazi se ncepe o nouarj. Durata totala unei arje este

de aproximativ 48 ore. Spirtul fruni si cozile sunt trecute prin aceleai aparate de control i

depozitate ntr-un rezervor comun formnd mpreun spirtul tehnic. In vederea realizrii unuicoeficient de extracie normat a spirtului rafinat de 92,5% din alcoolul absolut a spirtului brut

amestecul de fruni i cozi poate fi supus rerafinrii. In final se ajunge la un procent de spirt fruni de

circa 4,1%, iar de cozi circa 2% din alcoolul absolut. Consumul de abur pentru rafinarea discontinu

este de 350-400 Kg / 100 l spirt rafinat, iar cel de apla 10C de circa 3m3per 100 l spirt rafinat n

funcie de procedeul folosit.

Procedee de rafinare discontinu:

a) Procedeul ncrcrii simple cu spirt diluatb) Procedeul ncrcrii simple cu spirt nediluatc) Procedeul ncrcrii repetate cu spirt nediluat

Instalaia prezentat n figura 1 conform datelor temei de proiectare utilizeaz procedeul

ncrcrii simple cu spirt nediluat. Acest procedeu se caracterizeazprin rafinarea spirtului brut fr

o diluare n prealabil cu ap. Se economisete astfel abur i apde rcire realizndu-se o cretere a

productivitii instalaiei de rafinare.

CAPITOLUL 2

Proces de rafinare. Descriere proces, substane care rezultdin procesul de rafinare.

In cazul n care este necesar s se obin componente de puritate ct mai mare, se aplic

distilarea repetatprin vaporizarea componentului uor volatil i condensarea acestuia n mai multetrepte, numite trepte de concentrare. Pe fiecare treaptde concentrare (formatdin lichidul n care

condenseaz de fiecare dat, numai componentul volatil) se separ componentul uor volatil, la

ultima treaptobinndu-se componentul aproape pur.

Spirtul brut se obine ca produs intermediar n urma distilrii, avnd o concentraie alcoolic

de 80-85 % vol. El conine o serie de impuriti mai mult sau mai puin volatile (aldehide, esteri ai

alcoolului etilic i ai altor alcooli sau acizi volatili, alcooli superiori etc.), fie provenite din plmada

fermentat, fie formate chiar n cursul procesului de distilare.

Dei impuritile reprezintdoar 0,5 1 % din alcoolul etilic, datoritacestora spirtul brut are un

gust i miros neplcut, opalesceni sunt duntoare sntii.Aceste impuriti se pot elimina din spirtul brut prin operaia de rafinare. Deoarece aceast

operaie este legat de un proces de cretere a concentraiei spirtului prin distilare repetat se

numete rafinare (rectificare). Rafinarea determin obinerea unui produs cu puritate superioar

denumit spirt rafinat sau alcool etilic rafinat. Prin rafinare spirtul se concentreaz, devine limpede

fr gust i miros neplcut, cu excepia unor sortimente de spirt, obinut din cereale, care nu trebuie

s-i piardaroma caracteristica materiei prime. El trebuie saibo concentraiei alcoolicde min.

96 % vol., nu trebuie sconinalcool metilic i furfurol, iar coninutul n acizi, esteri, aldehide i

4

7/22/2019 Proiect - Instalatie de Rafinare

5/42

alcooli superiori trebuie sfie foarte sczut.

Impuritile mai volatile (aldehida acetic, acetatul de metil, acetatul de etil) vor fi ridicate

de ctre vaporii alcoolici care se concentreazn vrful coloanei de rafinare de unde vor fi evacuate

n stare de vapori sub formde fruni.

Impuritile cu volatilate mai redus(grele), odatcu creterea concentraiei alcoolice nu se

vor ridica n coloansub formde vapori ci vor fi retrogradate spre partea inferioarformnd cozile.In concluzie prin rafinarea spirtului brut se obin trei fraciuni: frunile, spirtul rafinat, cozile.

CAPITOLUL 3

Proiectarea coloanei de rectificare

3.1 Generalitti privind coloanele de rafinare cu talere: descriere, funcionare, procese.

Coloana de rafinare este un recipient cilindric executat n construcie sudat, format din mai

multe tronsoane, fiecare tronson fiind executat prin sudarea unor profile laminate, fabricate din

oeluri cu caracteristici mecanice superioare, coeficientul de siguran rezultat este n funcie de

importanta utilajului. Coloana este caracterizat prin diametrul interior Di i nlimea H i este

prevzutcu talere cu clopote. Procesul de rafinare se realizeazca urmare a trecerii alcoolului brut

introdus n coloanpe un numr de talere, curgerea lichidului fiind de la partea superioarla partea

inferioar a coloanei. In sens invers circul

abur supranclzit care ajut la atingerea

temperaturii de fiebere a alcoolului urmnd

a se separa mai nti fraciunile cele mai

volatile.

Transferul de substan la aceste

coloane are loc n zona de spumare saupulverizare ce se obine ca urmare a

barbotrii vaporilor sau gazului prin lichidul

de pe taler. Dispersarea fazelor pe taler este

uniform.

In cazul talerelor cu deversoare, pe

fiecare taler se afl unul sau mai multe

deversoare, prin care se scurge pe talerul

inferior, lichidul obinut prin condensarea

fraciunilor grele, n momentul n caredepete nivelul superior al deversorului.

Deversoarele se monteaz alternnd, astfel

nct lichidul care vine de pe un taler

superior s se poat amesteca cu cel de pe

talerul inferior. In coloana din figura 3.9

lichidul curge de pe talerul superior prin

5

7/22/2019 Proiect - Instalatie de Rafinare

6/42

tubul deversor, parcurge suprafaa talerului, trece peste un prag deversor 5, care fixeaz nivelul

lichidului pe taler i curge prin spaiul dintre coloani placa 4, pe talerul inferior. Tubul deversor se

afund n lichidul de pe talerul inferior formnd mpreun cu placa de preaplin 6, o nchidere

hidraulic, care mpiedic trecerea vaporilor prin zona deversorului, de la talerul inferior la cel

superior. Eficacitatea talerului este influenat de circulaia lichidului pe taler. La coloanele cu

diametru mare i debite mari de lichid, stratul de lichid care curge pe taler nu este orizontal, avnd ogrosime mai mare la intrarea pe taler, i mai mic n dreptul pragului de deversare. Se va avea n

vedere cdebitul de vapori este mai mare n zona n care rezisten a este mai mic. La coloanele cu

talere cu un singur curent de lichid (fig.3.9) deoarece drumul parcurs de lichid este lung, concentraia

lichidului variazn direcia curentului. Circulaia celor doufaze este n contracurent.

Procesul de transfer de substanntre cele doufaze: lichid i vapori sau gaz, se produce n

lichidul de pe taler. Concentraia fazelor variazn trepte pe nlimea coloanei iar numrul treptelor

de variaie este egal cu cel al talerelor. Vaporii se mbogesc n fraciunea volatilpe msur ce se

apropie de vrful coloanei, iar lichidul se mbogete n fraciunea grea (cu punct de fierbere mai

ridicat) pe msura apropierii de blaza coloanei. Deasupra stratului de lichid de pe taler se formeazo

spum. Formarea spumei i a picturilor mresc eficacitatea talerului. Nu se admite trecerea

picturilor de la un taler inferior la unul superior, deoarece acest lucru reduce eficacitatea coloanei.

Evitarea antrenrii picturilor se realizeazprin montarea separatoarelor de picturi, sub fiecare taler.

3.2 Diametrul interior al coloanei.

Diametrul interioral coloanei se calculeazin funcie de debitul vaporilor distilai:

]m[w

V4D

0

Di

unde:

VD debitul volumic al distilatului (alcool etilic 98%)[m3/s]

]s/m[w4

DV 30

2i

D

=

wo viteza libera vaporilor prin seciunea coloanei [m/s], i se poate calcula cu relaia:

]/[0 smkwv

vl

=

unde:

k coeficient ce depinde de distana dintre doutalere consecutive(H) i nlimea lichiduluideasupra deschiderii clopotului. Se adopt din tabelul 1 (Petculescu Elena Maini, utilaje i

instalaii din industria alimentar);l- densitatea lichidului cu concentraia de 70%; l=750 [Kg/m

3]v densitatea vaporilor de distilat cu concentraie n alcool etilic 98%; v=1.8 [Kg/m

3]

6

7/22/2019 Proiect - Instalatie de Rafinare

7/42

Valori aproximative pentru constanta kTabelul 1

Inlimea lichidului deasupra deschiderii clopotuluiDistanadintre talere

mm12 mm 25 mm 50 mm

150 0,006-0,012 - -

300 0,027-0,033 0,021-0,027 0,015-0,021450 0,045 0,043 0,037600 0,056 0,053 0,049750 0,060 0,056 0,055

3.3. Dimensionarea talerului cu clopote

Deoarece talerul are rolul de a schimba componena vaporilor care intri a lichidului care

prsete talerul, elementele sale componente trebuie sasigure un contact ct mai bun intre faze.

Varianta constructiv de talere cu clopote este frecvent utilizat datorit eficacitii lor n

funcionare. Talerele cu clopote au o construcie asemntoare celei din figura 3.14. Talerul esteprevzut cu canale deversoare de primire a lichidului de pe talerul superior respectiv de golire pe cel

inferior. Cele mai utilizate clopote sunt cele rotunde i cele tunel. Diametrul clopotelor rotunde

d2=50...150 mm, iar lungimea clopotelor tunel este de peste 300 mm. Clopotele dreptunghiulare se

aeaz paralel ntre ele, iar cele rotunde, se aaz n general n centrele unei reele hexagonale.

Capacele clopotelor sunt de form circular, dreptunghiular, sau de tunel. Clopotele se aeaz n

iruri perpendiculare pe direcia curentului de lichid (fig. 3.1), dup o reea triunghiular (fig. 3.16)..

Perimetrul inferior al capacului se prevede fie cu dini triunghiulari sau dreptunghiulari, fie cu fante

dreptunghiulare care divizeazcurentul de vapori. Existena dinilor este mai avantajoas, deoarece

acetia micoreazpericolul ieirii unilaterale a vaporilor de sub clopot, n cazul n care clopotul estenclinat fade vertical. Se recomand ca la debite mici de vapori, crestturile s fie nguste, nct

divizarea curentului sse facn jeturi subiri, mbuntindu-se astfel condiiile de contact ntre faze.

Distana dintre clopote (lc) se stabilete ca un compromis ntre necesitatea de a avea o

turbulenct mai mare a lichidului (deci clopote ct mai apropiate) i necesitatea de a evita stropiri

si antrenri exagerate. Se recomand s se lase o distant mai mare dect (lc) ntre clopotele

periferice i peretele coloanei i ntre ultimul rnd de clopote i pragul deversor. Talerele se execut,

de cele mai multe ori din acelai material cu cel al corpului coloanei. Clopotele se executfie din

acelai material cu talerul (oel font, cupru, etc.) fie din materiale ceramice sau materiale plastice

(polipropilen, poliamid, polietilen, etc.) Alegerea materialului pentru construcia taleruluidepinde de presiunea i temperatura de lucru a coloanei. Presiunile pot varia de la vid naintat pn

la peste 4 MN/m2i temperaturi de la 250oC la +250oC i mai mult.

7

7/22/2019 Proiect - Instalatie de Rafinare

8/42

3.3.1 Determinarea numrului total de clopote

Dimensiunile clopotelor se determinpe de o parte din condiia repartiiei lor pe suprafaa

talerului i pe de altparte din considerente economice.

Fi . 3.1 Elemente de calcul ale talerului cu clo ote

Aria ocupatefectiv de clopotele unei coloane de diametru dat, Sese micoreazcu mrirea

diametrului clopotului. Aria neocupatde clopote ea SS , n cazul aezrii clopotelor rotunde dup

o reea triunghiular, n cazul aceluiai raport , crete cu mrirea lui . Se recomand catd /'2'2d

8

7/22/2019 Proiect - Instalatie de Rafinare

9/42

ea SS = . Pentru ca( aS1,005,0 ) ea SS sfie acelai la coloane cu diametre diferite este necesar

corelarea diametrului coloanei cu diametrul clopotelor (tabelul 2).

Diametrul clopotelorTabelul 2

Di [m] 0,8-1,4 1,4-3 3'2d [mm] 80 100 150

Pasul clopotelor, t se adoptconform recomandrilor:

=1,3 pentru coloanele care funcioneaza sub vid, cnd sunt necesare rezistenehidraulice mici ale talerului;

'2/ dt

'2/ dt =1,6 pentru coloanele care funcioneazla presiune atmosferici n general la presiuni

mici;'2/ dt = 1,9 pentru coloanele care funcioneaza la presiuni mari, pentru absorbere i desorbere.

Pentru diametrul ales, numrul posibil de clopote n lungul diametruluiD'2

dial talerului este:

12

'2

++

=

dl

Dm

c

ic

sau: 12

+

=t

Dm ic

Se recomandca distana 401 mm; 2

'2

1d

+= ; '2dtlc =

Se rotunjete valoarea calculat la un numr ntreg. Se reprezint talerul la scar i se

distribuie clopote de acelai diametru i cu acelai pas, pe toatsuprafaa dupmodelul din figura 3.16,

cu condiia ca de la deversor i pnla ultimul ir de clopote sa rmno distana care sfie minim 1 .

3.3.2 Dimensionarea clopotelor i a racordurilor.

Capacul clopotului se asambleazpe taler demontabil i corespunde variantei din figura 3.2a.

In funcie de diametrul clopotului se adoptcelelalte dimensiuni din figur, conform recomandrilordin tabelul 3.

Seciunile succesive pe traseul vaporilor n clopot se deduc din condiia de meninereconstanta vitezei vaporilor n racord, sub clopot i n fantele acestuia. Se poate scrie :

abz

d

=4

21

de unde:bz

da

=

4

21

9

7/22/2019 Proiect - Instalatie de Rafinare

10/42

Fig. 3.2 Clopote. Elemente constructive.1- capac; 2-racord; 3-piulitprofilat; 4-aib; 5-piuli.

Dimensiuni pentru clopote i racorduri din oelTabelul 3

CapaculFantele

Racordul'2d

mm

h mm

s

mm z b[mm] d1[mm] s1[mm] hr[mm] 'rh [mm]

2,0 20 3,53020

80 801,5

30

30

573,0

70 60

2,0 20 3,53020

100 901,5

36

30

703

75 65

2030

95 4,0

20

150 100 2,0 56

30 96 5,0

80 70

3.3.3 Determinarea dimensiunilor caracteristice talerului cu clopote

Se vor determina dimensiunile corespunzatoare cotelor nscrise pe desenul din figura 3.3

10

7/22/2019 Proiect - Instalatie de Rafinare

11/42

7/22/2019 Proiect - Instalatie de Rafinare

12/42

Inlimea deversorului placsau a preaplinului se calculeazcu relaia:

dz hhbhh ++= 31

sau: hz = hs+b+h1

Marginea superioar a racordului trebuie sa se afle cu 10-15mm deasupra nivelului

lichidului. Referitor la figura 3.3: 15++= dzr hhH

dz hhhh +=+ 21

sd hhh +=3

Inlimea deversorului se coreleazcu dimensiunile clopotului astfel ca i s

aiborientativ urmtoarele valori:zh ds hh + sh

- Pentru coloane care funcioneaza la presiune atmosferic ds hh + = 25-50 mm, iar =15-30 mm.sh

Deasemenea se va respecta condiia 101h mm.

- Adncimea de barbotare a vaporilor:

2b

hhh sdb ++=

- nlimea clopotului deasupra talerului

corclopot shHH ++=

- Aria seciunii transversale a coloanei

da SSD

S 24

21 +==

Sd aria ocupatde deversor. In general 2,005,0 =S

Sd

. Poate fi exprimat pe baza debituluide lichid care trece de pe un taler pe altul pe baza relaiei:

SSd

=

sin

1802

1

- - unghiul corespunztor deschiderii deversorului;

- Aria activ:

Sa= (1,1 - 1,2)Se, unde Se- aria efectivocupatde clopote:

( )4

)(

2'2dmS tce

=

unde: (mc)t- numrul total de clopote.

- Debitul de vapori care circulprin deschiderile unui clopot

3v

v

l2vcl h1g2za104,11V

= [m3/s]

z numrul de fante

a limea ferestrelor n [m]

12

7/22/2019 Proiect - Instalatie de Rafinare

13/42

g acceleraia gravitaional; g = 9,81 [m/s2]

l densitatea lichidului [kg/m3]

v densitatea vaporilor [kg/m3]

hv nlimea libera fantelor (poriunea liberprin care trec vaporii) n [m];2

bhv=

3.3.4 Dimensionarea talerului.

Diametrul talerului este acelai cu diametrul interior al coloanei.

- Grosimea talerului21 ccsst ++=

ai

qKRs

=

s- grosimea teoretica talerului;

c1, c2- adaosul de coroziune pe cele doua fete ale talerului; 121 =+ cc -1,5 [mm]

K coeficient care depinde de rezemarea talerului i de ncrcarea sa :( )16

36K

+= - taler placrezemat

- coeficientul lui Poisson; = 0.28

ai= 150106[N/m2]

q sarcina uniform distribuitpe suprafaa talerului determinatde greutatea lichidului i a

talerului. [N/m2];

R- raza talerului, R = Di/2 [m]

coeficient de stabilire a talerului datoritgurilor cu diametrul d1

t

dt '1=

t pasul clopotelor; diametrul racordului clopotului'1d

- Sgeata maxima talerului

++

=D

Rqf

641

5 4max

n care:)1(12 2

2

=

sED

q sarcina uniform distribuitpe suprafaa talerului; ( ) 321 10 += ghhq l [N/m2]R- raza talerului, R = Di/2 [m]

- coeficientul lui Poisson; = 0.28

E modulul de elasticitate a oelului ; E = 2,1105[N/mm2];E=2,1 1011 [N/m2]

s grosimea talerului [m]

- Se verificcondiia:500

1

R

fmax

13

7/22/2019 Proiect - Instalatie de Rafinare

14/42

Daca condiia nu este verificatse calculeazgrosimea sa talerului din condiia:

500

1max =R

f

3.3.5. Cderile de presiune n zona talerelor

Cderea de presiune totalla trecerea vaporilor , se calculeazcu relaia :

pppp lu ++=

- unde: up -cderea de presiune a talerului neudatlp - cderea de presiune n stratul de lichid;

p - cderea de presiune corespunztoare forelor de tensiune superficial n

stratul de separaie vapori-lichid, care n cazul talerului cu clopote este neglijabil.

- Cderea de presiune a talerelor uscate

[ ]2

21 /2

mNw

pvu

=

coeficientul de rezisten hidraulic a clopotului (tabel 8 Jinescu V.V. Aparate tip

coloan) = 4-5 (taler cu clopote rotunde)

v densitatea vaporilor [Kg/m3]

1w = 7-8 [m/s]- viteza vaporilor n racorduri; se poate calcula cu relaia:

( )tc

io m

dw

Dw =

44

21

1

2

- Cderea de presiune n stratul de lichid n zona n care lichidul prsete talerul:( )fadsll hhhgp ++=

hs - nlimea nchiderii hidraulice statice;

hd- nlimea nchiderii hidraulice dinamice;

hfa nlimea lichidului corespunztoare pierderii de presiune la trecerea prin fantele clopotului;

3

2

3

2

756,0

=

a

Vh

vl

vfa

[mm]

n care: V debitul vaporilor printr-o singurfanta clopotului [m3/s];

a limea fantei n [m].

Sau cu aproximaie: ( )dsll hhgp +=

- l - densitatea spirtului brut (70%)=750 Kg/m3;

- v densitatea vaporilor de spirt rafinat (98%)=1,8 Kg/m3

dh -nlimea nchiderii hidraulice dinamice:

3/2

21

=

dd

l

Lkkh

unde: L- debitul volumic de lichid care se scurge pe taler [m3/h];

14

7/22/2019 Proiect - Instalatie de Rafinare

15/42

k1-=1,1-1,15; depinde de raportul ld/Dii de raportul L/(ld)2,5(fig.3.4),

k2=2,8-3,2 pentru placdeversoare plan; n general se adoptk2=2,84;

l

DML

= [m3/h]; MD- debitul masic de distilat [Kg/h].

4. Elemente constructive ale corpului coloanei.

GeneralitiCorpul coloanei se poate obine din virole sudate ntre ele, din tronsoane sudate sau turnate

prevzute cu flane i asamblate cu uruburi sau prezoane. Se va adopta varianta constructiv

asemntoare celei prezentate n figura 4.1. Corpul 1 al coloanei este executat n construcie sudat,

din tronsoane prevzute cu flane pentru asamblare cu prezoane. El se sprijinpe suportul cilindric

de rezemare 2 i este prevzut cu dispozitivul de ridicat 3, urechea de prindere 4, racordul 5 pentru

ieirea reziduului, racordul 6 pentru golire, precum i gurile de vizitare 7 i 8, cu racorduri

tehnologice, racord pentru aerisire i racorduri pentru termometru. Refluxul este introdus n coloan

pe primul taler de la vrful coloanei, prin racordul 9.

4.1 Determinarea dimensiunilor caracteristice ale corpului coloanei

Corpul coloanei este caracterizat prin urmtoarele dimensiuni:

- Diametrul interior al coloanei Di[m], calculat la paragraful 3.2- Diametrul exterior al coloanei De[m]

ctie s2DD +=

sct grosimea peretelui corpului coloanei;

nlimea coloanei este o sumde termeni:

15

7/22/2019 Proiect - Instalatie de Rafinare

16/42

]m[HHHHH sbvat +++

unde:

Ha nlimea zonei active care este determinatde distana dintre talere

( ) trra snH1nH +=

unde: nr numrul real de talere;

H distana dintre doutalere consecutive;st grosimea unui taler, calculatla paragraful 3.3.4;

Hv nltimea corespunztoare deasupra talerului superior;

Hb nlimea corespunztoare de dedesubtul talerului inferior;

Hs distana de la partea inferioara coloanei pnla sol;

Recomandri : Se adopt: ;H2Hv H3Hb

Grosimea peretelui corpului coloanei

Grosimea peretelui corpului coloanei secalculeazcu relaia:

(4.1)acct sss +=

unde: sc grosimea teoretic;

sa grosimea de adaos;

Grosimea teoreticse calculeazcu relaia:

a

ii Dp

cs

=

2

ip ,1=ip

(4.2)

- presiunea interioar; N/m5102 2;

Di diametrul interior al coloanei [m];

- coeficient de rezisten a cordonului de

sudur; = 0,75

a rezistena admisibil a materialului

corpului. Conform recomandrilor I.S.C.I.R. a se

adoptca minimum intre:

c

R;

c

R=

s

20

s

tc

a21

min unde:

tcR - limita de curgere la temperatura de calcul, MPa, (tabelul 4.3);20R - rezistena la rupere la traciune la temperatura de 20oC,

MPa, (tabelul 4.2);

=1,5 i =2,4 - coeficieni de siguran, pentru oeluri (cu excepia celor turnate);1sc 2sc

Se adoptdin tabelele urmtoare un oel care scorespunda temperaturii de lucru de minim 100oC

Grosimea de adaos se calculeazcu relaia:as

sa= sc1+st (4.3)

16

7/22/2019 Proiect - Instalatie de Rafinare

17/42

sc1 adaos de coroziune ;

scc ws =1 [mm]

cw viteza de coroziune ce depinde de mediul de lucru i de materialul peretelui;

= 0,1-0,15 [mm/an]cw

s - durata de servici a utilajului ; s = 18-20 ani

st adaos tehnologic stabilit in funcie de tolerana negativde fabricaie la grosimea tableiperetelui conform STAS 437-80, tabelul 4.1

Tabelul 4.1

Limea tablelor, mm

1500 > 1500

2000

> 2000

2500

> 2500

3000

Grosimeatablei,mm

Abaterea limitla grosime, mm

De la 3 la 5 +0,25

-0,60

- - -

De la 5 la 8 +0,25-0,60

+0,30-0,70

+0,35-0,80

+0,40-0,90

De la 8 la 12 +0,30-0,80

+0,35-0,80

+0,50-0,80

+0,60-0,90

De la 12 la 25 - +0,40-0,90

+0,50-1,10

+0,60-1,40

De la 25 la 40 - +0,60-1,20

+0,80-1,30

+0,85-1,55

Lungimile tablelor se livreazn trepte de 1000 mm n funcie de grosime, ntre 2i 12 m.

Se ine seama de solicitrile eoliene, seismice i gravitaionale, iar grosimea de perete astfeldeterminat(sct) se majoreazcu 20-30% i apoi se standardizeazla valori imediat superioare carese coreleazcu grosimea tablei, conform irului de valori exprimate n mm: 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10; 12; 14; 15;

16; 18; 20; 22; 25; 28; 30; 32; 35; 38; 40.

Se verificrelaia:

1,01

i

cct

D

ss

Alegerea materialului

In instalaiile ce lucreaz sub presiune trebuie evitat pericolul de rupere. Din acest motiv o elurile

utilizate la construcia acestora trebuie saiblimita de curgere i rezistena la rupere la traciune mari pentru asatisface parametrii din ce n ce mai ridicai ai instalaiilor, cu grosimi ct mai reduse ale pereilor elementelor

sub presiune. Pentru recipiente sub presiune ce lucreaz la temperaturi ridicate este necesar s fie garantate

proprietile mecanice la aceste temperaturi. In cazul temperaturilor de lucru sczute ( mai mici de -5oC) este

necesargarantarea limitei de curgere i a tenacitii la aceste temperaturi.

17

7/22/2019 Proiect - Instalatie de Rafinare

18/42

Principalele grupe de oeluri utilizate n acest domeniu sunt oelurile destinate tablelor de cazane i

recipiente sub presiune pentru temperaturi ambianti ridicat(STAS 2883/3-88), respectiv pentru temperatur

ambianti sczut(STAS 2883/2 -80).

Caracteristicile mecanice precum i variaia limitei de curgere funcie de temperatur i grosimea

tablei sunt date n tabelele 4.2 i 4.3 pentru oelurile destinate tablelor de cazane i recipiente sub presiune

pentru temperaturi ambianti ridicat.

Tabelul 4.2

Limita de curgere,20cR [MPa]

Rezistena la rupere la traciune

20R , [MPa]

Grosimea tablei, s [mm]

Marca

oelului

s 16 16< s

7/22/2019 Proiect - Instalatie de Rafinare

19/42

vederea sudrii cap la cap cu o virolcilindric, trebuie saibvaloarea minimnscrisn tabelul 4.4.

Tabelul 4.4

Grosimea fundului, , mmpfs 10 10...20 > 20

h1, mm 25 pfs + 15 0,5 + 25pfs

In tabelul 2.2 se prezintdatele constructive pentru fundurile i capacele elipsoidale (extrasdin STAS 7949-81).

Alegerea materialului

Se recomandalegerea aceluiai material ca la corpul cilindric, avnd caracteristicile date n tabelele 4.2 i 4.3.

Grosimea de proiectare a fundului sau capacului, supus la presiune pe partea interioar, se

calculeazcu relaia :

[ ]mm2 aia

iafpf s

p

Rpsss +

=+=

,

(4.4)

n careReste raza de curburla centrul fundului i se calculeazcu relaia :

i

i

h

DR

4

2

= , (4.5)

unde i se alege din tabelul 2.2)( ii Dfh =

Ceilali termeni din relaia (4.4) au semnificaia artatn relaia (4.2).

sf grosimea teoretica fundului

sa grosimea de adaos; sa= sc1+st+st

st grosimea de adaos tehnologic pentru compensarea subierii tablei prin ambutisare;

st = (0,7-0,8) mmspf calculat se majoreazcu 20-30% i se standardizeazca atare.

nlimea totala fundului elipsoidului: .pfi11 shhH ++=

4.3 Dimensionarea flanelor de legtura tronsoanelor.

Tronsonarea optim efectiv ine seama de limea de laminare a tablelor Ll; nlimea

tronsonului este de preferat sfie un multiplu al limiiLc, calculatcu relaia:

LLL lc = , unde 12,0L m, iar - limea de laminare se adoptdin tabelul 4.1.lL

Alegerea limii de calcul a tablelor influenez greutatea total a coloanei, dac se are n

vedere faptul cde la o virol la alta grosimea tablei se modificcu ;....2;1=s mm. (fig. 4.3). Se

obin anumite lungimi ale acestor tronsoane care, n general nu sunt optime din punctul de vedere al

tehnologiei de fabricare a corpului coloanei (croirea tablei, numar mai mare de cordoane de sudura).

Se apreciazcla realizarea aparatelor de dimensiuni mari, supuse unor solicitri importante

utilizarea tablelor cu ltime de laminare mic 5,1lL m, duce la reduceri importante de greutate.

19

7/22/2019 Proiect - Instalatie de Rafinare

20/42

2020

7/22/2019 Proiect - Instalatie de Rafinare

21/42

Figura 4.4 Flane plate pentru sudare, STAS 9801/4-90

Asamblrile cu flane sunt standardizate; de asemenea sunt standardizate dimensiunile principale de

legtur ale acestora.. Asamblarea cu flane trebuie s asigure stabilitatea corpului rezultat din asamblarea

tronsoanelor i etaneitatea acestuia. Sub aciunea forei de strngere este necesar ca flana sreziste iar garniturade etanare s nu fie distrus. Etaneitatea este condiionat de precizia fabricrii flanelor i de calitateagarniturii. Strngerea garniturii ntre flane este asiguratde uruburi sau de prezoane.

Tipurile i dimensiunile nominale ale flanelor, din oel rezistent la coroziune, folosite pentru mbinarea

corpurilor de recipiente i aparate metalice din industria alimentar, chimici cele similare sunt date n STAS

6870-91. Dintre acestea cele mai utilizate sunt flanele plate pentru sudare, STAS 9801/4-90. Dup forma

suprafeei de etanare, flanele plate pentru sudare se executn cinci forme. Se va adopta varianta prezentatn

figura 4.4, forma PU - cu suprafaa plancu umr. In tabelul 3.2 se prezintprincipalele dimensiuni ale acestor

flane, conform STAS 9801/4-90.

21

7/22/2019 Proiect - Instalatie de Rafinare

22/42

22 22

7/22/2019 Proiect - Instalatie de Rafinare

23/42

Tabel 3.5

Simbolul filetului urubului de asamblare a flanelor

M16 M20 M24

Dimensiunile garniturii [mm], varianta CD [mm]

d1g d2g d1g d2g d1g d2g500 544 508 550 508 561 515

600 664 618 665 619 666 610

700 764 718 765 719 766 710

800 864 818 865 819 866 810

900 964 918 965 919 966 905

1000 1064 1018 1065 1019 1066 1010

1100 1164 1118 1165 1119 1166 1110

1200 1264 1218 1265 1219 1266 1210

1400 1464 1418 1465 1419 1466 1410

1600 1664 1618 1665 1619 1666 1610

1800 - - 1865 1819 1866 1805

2000 - - 2065 2019 2066 2005

2200 - - 2265 2219 2266 2205

2400 - - 2465 2419 2466 2405

Observaii:

1. Flanele se pot folosi i la recipiente sau aparate cu grosimea peretelui mai mare dect cea indicat

n tabel cu modificarea corespunztoare a cotelor;

ps

2. "n" reprezintnumrul de guri echidistante pentru uruburi ;

3. Masele flanelor au fost calculate cu densitatea de 7,85 Kg/dm3pentru forma PU i sunt informative ;

4.Presiunea nominal este presiunea maxim admisibil la temperatura de 200 C; flanele trebuie

asamblate cu uruburi conform STAS 8121/2-84 i piulie conform STAS 8121/3-84.Materialele recomandate n conformitate cu prescripiile din STAS 9801/1-76 sunt:

- pentru flan: R 44 STAS 2883/2-80 sau K 460 STAS 2883/3-88.

- pentru uruburi: OLC 35 AS STAS 11290-89;

- pentru piulie: OLC 25 AS STAS 11290-89;

- pentru garnituri: marsit STAS 3498-87 sau echivalent cu marsitul, grosimea garniturii 3 mm, STAS 9801/3-90.

-pentru recipientele supuse controlului ISCIR, materialele trebuie scorespundprescripiilor tehnice C4 - 83.Garniturile dintre flane corespund figurii

4.5, iar dimensiunile corespunztore sunt prezentate

n tabelul 3.5. Se vor utiliza garnituri varianta C

pentru suprafa de etanare plan cu umr, flaneplate pentru sudare, STAS 9801/4-90.

Fig.4.5 Garnituri de etanare

23

7/22/2019 Proiect - Instalatie de Rafinare

24/42

Calculul forelor ce acioneazasupra asamblrii cu flane

a.Fora de strngere iniialla montaj, aF

La strngerea iniiala garniturii trebuie sse asigure deformarea elastoplastica acesteia. Elementul de

etanare (garnitura) prin deformare la montaj trebuie s anuleze neregularitile flanelor astfel ca n timpul

funcionrii, cnd strngerea acesteia scade, snu se permitscurgerea fluidului din recipient.

Tabelul 4.4

Materialul garniturii m q [MPa]

Fibrvegetal 1,75 7,6

Elastomeri frinserie de pnzsau frconinut ridicatde fibre de azbest.Duritatea: < 75 grad Shore

75 grad Shore0,501,00

01,4

3 mm 2,00 11,0

1,3 mm 2,75 25,5

Placde azbest i clingherit (azbest culiant adecvat condiiilor de exploatare)

0,8 mm 3,50 44,8Elastomeri cu inserie de bumbac 1,25 2,8

3 straturi 2,25 15,2

2 straturi 2,50 20,0

Elastomeri cu inserie de esturdeazbest cu sau frarmturi de srm.

1 strat 2,75 25,5

Fora totalnecesarpentru realizarea presiunii de strngere a garniturii este datde relaia:qA=F qq (4.6)

unde: - aria garniturii, mmqA 2; q - presiunea de strivire a garniturii, MPa (tabelul 4.4);

La calculul ariei a garniturii nu se considerlimea efectiv"B" a garniturii, ci o aa numitlime

eficace a garniturii "b" astfel nct:

qA

bDAq = 3 (4.7)

2b-c=D3 (4.8)

unde: D3- diametrul cercului pe care este repartizatreaciunea garniturii, mm;

n care: cse alege din tabelul 3.2

b- limea eficace de calcul a garniturii, mm.

Limea "b" depinde de limea de strngere a garniturii "B0", care este n funcie de forma idimensiunile suprafeei de etanare.

Pentru calculul ariei garniturii , limea eficace a garnituriiqA BBb (4.10)

n care b0= f(B, B0), conform tabelului 3.7;

24

7/22/2019 Proiect - Instalatie de Rafinare

25/42

2;

2

20

00

gdcB

Bb

== (4.11)

b.Fora de strngere a garniturii n exploatare, FG, are expresia:

eG pbDF = 32 (4.12)

25

7/22/2019 Proiect - Instalatie de Rafinare

26/42

unde: - presiunea de etanare, MPa :ep ce pmp = ;

m - raportul dintre presiunea de strngere a garniturii (etanare) i presiunea interioar (presiunea decalcul), conform tabel 4.4.

Aceast for reprezint fora de strngere remanent total care asigur etanarea asamblrii n

exploatare.

c.Fora totalde strngere auruburilor n exploatare, tF,se calculeazcu relaia :

Gt FFF += (4.13)

unde: F - fora de exploatare sau fora de desfacere rezultat din aplicarea presiunii pe aria determinat de

diametrulD3.

pD

=F c

4

23 (4.14)

d. Fora de exploatare rezultatdin aplicarea presiunii pe aria determinat de diametrul D, FD , se

calculeazcu relaia :

cD pD

F

=4

2

(4.15)

e.Fora FT

DT FFF = (4.16)

Calculul ariei totale a seciunilor uruburilor necesareAceste arii se calculeazdin condiii de:

a. asigurarea strngerii garniturii cu presiunea de strivire (la montaj)

c

R=f:unde;

f

F=A

ss

20

as

as

qq

2,02020

(4.17)

unde: se alege din tabelul 4.5 n funcie de materialul urubului ;202,0R

= 2,3 - coeficient de siguran.ssc

Tabelul 4.5

Temperatura de ncercare, 0C

20 100 200 250 300Marcaoelului

Rez.de rupere

la tractiune[MPa]

Limita de curgere Rt0,2, [MPa]

OLC 25 AS 440 260 233 200 190 180

OLC 35 AS 510 300 278 250 240 220

OLC 45 AS 590 350 323 290 270 250

b.prevenirea pierderii etaneitii n timpul exploatrii ( n regim de funcionare)

26

7/22/2019 Proiect - Instalatie de Rafinare

27/42

c

R=f:unde;

f

FF=

f

F=A

ss

t0,2t

astas

G

tas

t0

+ (4.18)

unde se alege din tabelul 4.5 n funcie de materialul urubului i temperatura de lucru.tR 2,0

Aria necesarse calculeazcu relaia :

);(max 0AAA qnec = (4.19)

Aria totalefectiva seciunilor uruburilor este :

nd

=Aef

4

21 (4.20)

unde:n- numrul uruburilor din asamblare (tabelul 3.2) ;d1- diametrul interior al filetului urubului, mm, (tab. 4.6, extras STAS 510-74).

Tabelul 4.6

d M 12 M 16 M 20 M 24 M 27 M 30 M 33 M 36d1 10,106 13,853 17,294 20,752 23,752 26,211 29,211 31,670

Se considercuruburile sunt corespunztoare daceste ndeplinitcondiia :

necef AA (4.21)

Verificarea garniturilor

a. la montaj

qbD

F=q distrugereq

mef, 3

(4.22)

b. n exploatare

qbD

F+F=q distrugere

Gexef, 3

(4.23)

unde:

qk=q gdistrugere (4.24)

n care qeste dat n tabelul 4.4i = 1,5...4.gk

Verificarea flanelor

Calculul momentelor ncovoietoare

a. la strngerea iniial

sGs PaM = (4.25)

unde: - fora de calcul din urub, N ;sP

27

7/22/2019 Proiect - Instalatie de Rafinare

28/42

fA+A

=P 20asefnec

s 2 (4.26)

Ga - distana radialdintre cercul de aezare a uruburilor i cercul pe care este reprezentatfora FG, mm.

232 DdaG

= (4.27)

n care s-a ales din tabelul 3.22d

b.pentru condiiile de exploatare

FaFaFa=M TTGGDD ++0 (4.28)

Pentru flane de tip integral :

GT

p

D aDD

asDd

a +

=

=4

;22

312 (4.29)

unde este grosimea de proiectare a gtului flanei la captul dinspre taler, mm.1ps

Observaie:Pentru flanele de tip integral ssp =1 (dat n tabelul 3.2)

Determinarea momentului de calcul

Momentul de calcul, cM , se determincu relaia :

( )M,M=M ccc 21max (4.30)

unde:

M=M;f

fM=M c20

af

taf

sc 021 (4.31)

n care i se calculeazcu relaiile (4.32) pentru materialul ales la flane ( = 1,5 i = 2,4).20aftaf 1sc 2sc

c

R;

c

R=f;

c

R;

c

R=f

s

t

s

tct

afs

20

s

20c20

af2121

minmin (4.32)

Calculul tensiunilor din flana.Determinarea factorilor de formai flanei

-Factorul liniar, 0L

;sD=L po0 (4.33)

unde este grosimea de proiectare a gtului flanei la captul dinspre elementul de recipient.pos

Pentru flane de tip integral rezult: sss ppo == 1

-se determinrapoartele : ;pop ssLL /;/ 10

-se determinfactorul K

28

7/22/2019 Proiect - Instalatie de Rafinare

29/42

D

d=K 1 (4.33)

b. Determinarea coeficienilor de corecie

Coeficienii de corecie se vor determina pentru flane de tip integral.

b1. Factorul de corecie a tensiunilor n direcie axial, , se determin din fig.3.7 n funcie de

rapoartele .

fK

pop ssLL /;/ 10

b2. Factorii de form i se determindin fig.3.8 i 3.9.FK VK

b3. Factorul de corecie KM pentru pasul uruburilor se determincu relaia:

1K;h)d(n

d=K MM + 2

2 (4.34)

unde: d2- diametrul de amplasare al uruburilor, mm ;n- numrul de uruburi ;

h- grosimea flanei, mm ; 2 bh

d- diametrul nominal al urubului, mm.Coeficienii T, U, YiZse determindin fig.3.10 n funcie de factorulK

b4. Se calculeazfactorii de corecie :

20

3

20

1po

VF

sLU

hK=K;

L

hK=K

(4.35)

K+T

K=K 2

13

1+ (4.36)

29

7/22/2019 Proiect - Instalatie de Rafinare

30/42

Fig. 3.7

Fig. 3.8

30

7/22/2019 Proiect - Instalatie de Rafinare

31/42

Fig. 3.9

31

Fig. 3.10

7/22/2019 Proiect - Instalatie de Rafinare

32/42

c. Calculul tensiunilor din flane

- n direcie meridional:

213 p

cMf

AsDK

MKK=f

(4.37)

- n direcie radial:

23

13

41

hDK

MKK+

=f

cM

R

(4.38)

- n direcie inelar:

RcM

T fZhD

MKY=f

2

(4.39)

Observaii:- Pentru flane de tip liber 0== RA ff ;

- Termenii din relaii au valorile i dimensiunile stabilite mai sus, tensiunile fiind exprimate n MPa.Se verificurmtoarele condiii impuse tensiunilor:

ff+f

;ff tafRAt

afA 25,1

(4.40)

ff+f;ff,f tafTAtafTR 2 (4.41)

Dacaceste condiii sunt ndeplinite se considercflana rezistsolicitrilor. Dacprima

condiie nu este ndeplinit, atunci se va alege din STAS 9801/4-90 o flancu lime mai mare

4.4 Supori de sprijin

Corpul cilindric al coloanei se prelungete n partea inferioar cu o virol cilindric sau

tronconic(fig. 4.6), prin intermediul creia coloana se reazempe fundaie. Suporturile tronconice

se recomand pentru coloane foarte nalte i zvelte. Suportul coloanei este prevzut cu ferestre

pentru trecerea conductelor tehnologice, pentru controlul etaneitii flanelor sau pentru

manevrarea robineilor de scurgere,ct i pentru controlul vizual al cordoanelor de sudur(fig.4.7).

In partea superioar suportul se prevede cu 1-3 orificii pentru aerisire egal distanate ntre

ele. Sudarea suportului de rezemare de coloanse face dupuna din soluiile constructive indicate n

figura 4.8. In cazul n care este necesaro lungime mai mare a cordonului de sudurse poate realiza,

n locul cordonului de sudurcircular un cordon de sudurdantelat.

32

7/22/2019 Proiect - Instalatie de Rafinare

33/42

3333

7/22/2019 Proiect - Instalatie de Rafinare

34/42

3434

7/22/2019 Proiect - Instalatie de Rafinare

35/42

Soluia constructivdin figura 4.8 c, asigurcontinuitatea suprafeei mediane i o solicitare

mai uoara cordonului de sudur. In cazul fig.4.8 a i 4.8 b, cordonul de sudureste solicitat la

ncovoiere.

Pentru stabilirea dimensiunilor suportului de rezemare se vor folosi n continuare desenele

din figurile 4.9, 4.10, 4.11.

Cu notaiile din fig. 4.11 se calculeaz:

( ) eii DD 95,09,0 = ; ( ) eei DD 18,11 =

De diametrul exterior al coloanei;

pipep sDD 12+= ; unde pfp ss =1 grosimea peretelui fundului ;

[mmDD

b iieii 1252

= ]; pipcs saDD 12 ++= ; ( ) pss 11 26,1 =

( ) ( ) 2312 8,06,0;175,0 ssss ==

nlimea suporilor poate sfie ntre 400 - 4000 [mm] n condiiile n care HpH smin=500-600 [mm].

uruburile de ancorare se adopt: M42, M48, M56, M64.

35

7/22/2019 Proiect - Instalatie de Rafinare

36/42

Numrul de uruburis

cs

t

D= unde este pasul uruburilor;st

[mm]insurubuluidiametruld

];[)2010(];[10];[60];[20;7 121 mmddmmddmmdbmmdadts +=+++

Se vor prezenta n tabelul 4.7 recomandari pentru unele dimensiuni din figura 4.11, nfuncie de diametrul urubului de fundaie.

Tabelul 4.7

ds A B C s2 H s1 M N Pasul

urub.

M42 135 65 70 25 400 35 105 105 230

M48 145 70 75 30 400 35 115 115

M56 155 75 80 30 500 40 125 135

M64 175 85 90 35 500 50 140 160

4.5 Bosaje i racorduri

Racordurile se realizeaz, n general, din acelai material cu al corpului coloanei. Flanele

racordului se realizeazdin acelai material cu cel al racordului.

36

7/22/2019 Proiect - Instalatie de Rafinare

37/42

In figura 4.12 este prezentat dn detaliu racordul conductei pentru introducerea refluxului n

coloan, pentru coloana prezentata n figura 4.1. Racordurile se prevd pentru umplere, golire, ageni denclzire sau de rcire, introducerea unor traductoare pentru aerisirea recipientului, precum i pentru montareadiferitelor armturi.

Racordul de alimentare pentru substane puterniccorosive este necesar s depeasc suprafaa interioar a

recipientului cu o anumitcot.

Fig. 4.131 perete recipient; 2 eava; 3 flana;

4 garnitura; 5 flana oarba;6,7 urub, piulia

Racordul de goliretrebuie spermitgolirea complet

a recipientului.

Lungimea unui racord se alege innd seama de

grosimea stratului de izolaie termic (dac este cazul) i de

necesitatea introducerii lesnicioase a uruburilor i piulielor de

strngere. In fig.4.13 se prezint prile componente ale unuiracord. La sudarea racordurilor, alegerea tipului mbinrii

sudate depinde de grosimea elementelor asamblate, de faptul

dacracordul este cu sau frinel de compensare, dacracordul

este aezat pe recipient sau este introdus n acesta..

Alegerea racordurilor

eavaSe executdin oeluri pentru evi utilizate la temperaturi ridicate, avnd caracteristicile date n tabelul 4.8

(extras din STAS 8184-87). Diametrele nominale ale evilor, , se aleg din urmtorul ir de valori (extras din

STAS 2099-89): 15; 20; 25; 32; 40; 50; 65; 80; 125; 150; 175; 200. Se recomandurmtoarele valori pentrudiametrul nominal al evii: (20...50) mm pentru racordul de alimentare i (30...80) mm pentru racordul de

evacuare.Aceste valori se vor corela cu valorile diametrului nominal din tabelele 4.9i 4.10.Grosimea "s" a

peretelui evii (v.fig.4.14) se alege n funcie de condiiile de lucru.

nD

nD

37

7/22/2019 Proiect - Instalatie de Rafinare

38/42

Tabelul 4.8

Limita de curgere, MPaMarcaoelului

Grosimeamm

200C 2000C 2500C 3000C

Rezistenala rupere

MPa

16 235 185 165 140OLT 35K

17-40 225 180 160 135

350-450

16 255 205 185 160OLT 45K

17-40 245 195 175 155450-550

Flana

Se recomandutilizarea flanelor plate executate din oel forjat sau laminat, avnd suprafaa

plan de etanare. Flanele se utilizeaz pentru sudare la captul evilor, n scopul mbinrii

elementelor de conduct, pentru diferite presiuni nominale. Forma acestor flane se prezintn fig. 4.14.

In funcie de diametrul nominal al evii i presiunea din recipient, din tabelele 4.9 i 4.10 se

aleg dimensiunile flanelor.

Fig. 4.14

38

7/22/2019 Proiect - Instalatie de Rafinare

39/42

Tabelul 4.9

eav, mm Flan, mm urub

Supr. deetanare

nD mm d a d1

d2

nxd3

d4

b

e c

Filet

Masakg/

buc

10 14 1 75 50 4x11 14,5 10 2 35 M10 0,25

15 20 1 80 55 4x11 20,5 10 2 40 M10 0,28

20 25 1 90 65 4x11 25,5 10 2 50 M10 0,44

25 34 1 100 75 4x11 34,5 12 2 60 M10 0,53

32 38 1 120 90 4x14 38,5 14 2 70 M12 0,93

40 48 1 130 100 4x14 48,5 14 3 80 M12 1.00

50 60 1 140 110 4x14 60,5 14 3 90 M12 1,11

60 76 1 160 130 4x14 77 14 3 110 M12 1,39

80 89 1 190 150 4x18 90 16 3 128 M16 2,29

100 114 1 210 170 4x18 115 16 3 148 M16 2,53

Tabelul 4.10

eav,mm

Flan, mm urub

Supr. deetanare

nD

mmd a d1

d2

nxd3

d4

b

e c

Filet

Masakg/

buc

10 14 1 90 60 4x14 14,5 12 2 40 M12 0,45

15 20 1 95 65 4x14 20,5 12 2 45 M12 0,50

20 25 1 105 75 4x14 25,5 14 2 58 M12 0,74

25 34 1 115 85 4x14 34,5 14 2 68 M12 0,86

32 38 1 140 100 4x18 38,5 16 2 78 M16 1,50

40 48 1 150 110 4x18 48,5 16 3 88 M16 1,61

50 60 1 165 125 4x18 60,5 18 3 102 M16 2,18

60 76 1 185 145 4x18 77 18 3 122 M16 2,66

80 89 1 200 160 8x18 90 20 3 138 M16 3,27

100 114 1 220 180 8x18 115 22 3 158 M16 3,97

Observaie : "n" reprezintnumrul de guri pentru uruburi.

39

7/22/2019 Proiect - Instalatie de Rafinare

40/42

In tabelul 4.9 se prezintdimensiunile flanelor pentru PN 2,5 (STAS 8011-84) i PN 6 (STAS 8012-84), iar n tabelul 4.10 pentru PN 10 (STAS 8013-84) i PN 16 (STAS 8014-84). Presiunile nominale PN suntexprimate n bari (1 bar = 0,1 MPa).

4.2.3Garnituri de etanare

Fig. 4.15

Se vor utiliza garnituri nemetalice pentru suprafee de etanare plane avnd forma din fig.4.15 i

dimensiunile din tabelul 4.11 (extras din STAS 1733-89). Garniturile prezentate n tabel pot fi utilizate la presiuninominale de: PN2,5; PN 6; PN 10 i PN 16 i se aleg nfuncie de diametrul nominal, , al evii.nD

Tabelul 4.11

nD [mm] 10 15 20 25 32 40 50 65 80 100

d1[mm] 18 22 28 35 43 49 64 77 90 115

d2[mm] 40 45 55 65 78 88 98 118 134 154

Observaii :1. Pentru = 100 mm, la presiunea de 16 bar, = 164 mm.nD 2d2. Garniturile se executdin materiale nemetalice (materiale pe bazde azbest, cauciuc, teflon, fibre vegetaleetc.). Se recomandutilizarea plcilor de marsit (STAS 3498-81).

4.6 Guri de vizitare.Se aleg guri de vizitare rotunde cu deschidere rapida i capac rabatabil STAS 5661/6-77.

Se aleg guri de vizitare rotunde cu deschidere rapid i capac rabatabil STAS 5661/6-77

(fig.5.30, 5.31, 5.32) Panuru D.- Recipiente i aparate tubulare; Atlas pagina 265-266- desene,

dimensiuni in tabel 5.2

40

7/22/2019 Proiect - Instalatie de Rafinare

41/42

Fig.4.16 Guri de vizitare

41

7/22/2019 Proiect - Instalatie de Rafinare

42/42

Fig. 4.17 Detalii gurde vizitare