3.3. Розрахунок трубних решіток.

Трубні решітки виготовляються з листової сталі. Товщина трубних решіток береться 15 ÷ 35 мм, вона вибирається в залежності від діаметра розвальцьованих труб:

де d_з – зовнішній діаметр труб, мм.

Для надійності розвальцовки відстань між двома трубами повинна бути не менше t = 4,8d_з.

де t – відстань між центрами труб, мм; вибираємо згідно ГОСТ 15118-79

3.4. Розрахунок фланцевих з’єднань.

Необхідно визначити матеріал та розміри прокладок, які забезпечать герметичність роз'ємних з'єднань.

При визначених середньому діаметру прокладки D_пр, кількості та діаметрів болтів максимальну ширину прокладки можна визначити, прирівнявши загальне допустиме навантаження на болти та необхідне навантаження на прокладку для її герметизації.

Допустиме навантаження на один болт:

де d_pв – внутрішній діаметр різьби;

С₁ – конструктивна добавка, для болтів з вуглецевої сталі С₁ = 2 мм.

Необхідне для герметизації навантаження f_пр

де D_прср-середній діаметр прокладки, мм;

b-ширина прокладки, мм;

q_пр- тиск на поверхню прокладки, необхідний для герметизації роз'ємного з'єднання фланець – прокладка – фланець.

3.4.1 Прокладки для кришок.

Обрані фланці мають плоскі поверхні, тому тип ущільнення буде відповідно з прокладкою між плоскими поверхнями.

З наведених даних про фланці визначаємо для кришок:

• число отворів, яке рівне числу болтів 20

• різьба болтів M27 [7]

• максимально можливий зовнішній діаметр прокладки D₄ = 473 мм;

• мінімально можливий внутрішній діаметр прокладки d₁ = 398 мм;

Визначаємо загальне навантаження на 20 болтів F_Б:

Для болтів М27 внутрішній діаметр різьби згідно ГОСТ 9150 d_pв = 22,83 мм, для сталі Ст.3, з якої пропонуємо робити болти σ_доп=135 МПа [3, табл.13.1]

Матеріалом для прокладки обираємо пароніт ПОН-1 ГОСТ 481-71, для якого q_пр =20 МПа.

Внутрішній діаметр прокладки приймаємо D_п1= 398 мм, тоді середній діаметр D_прср = D_п1+ b, цей вираз підставляємо у попереднє рівняння

звідси отримуємо квадратне відносно невідомої b рівняння:

розв'язком рівняння є:

Перевіряємо:

Приймаємо прокладки:

• Товщина прокладки 2,5 мм;

• Ширина прокладки 34 мм;

• Зовнішній діаметр прокладки 466 мм.

3.4.2 Фланці трубного і міжтрубного простору.

З наведених даних про фланці визначаємо:

• число отворів, яке рівне числу болтів 8;

• різьба болтів М20

• максимально можливий зовнішній діаметр прокладки D₄=203 мм

• мінімально можливий внутрішній діаметр прокладки d₁= 146 мм;

Визначаємо загальне навантаження на 8 болтів F_Б:

Для болтів М20 внутрішній діаметр різьби згідно ГОСТ 9150 d_pв = 16,53мм, для сталі Ст.3, з якої пропонуємо робити болти σ_доп=135 МПа

Матеріалом для прокладки обираємо пароніт ПОН-1 (ГОСТ 481-71), для якого q_пр = 20 МПа.

Внутрішній діаметр прокладки приймаємо D_п1 = 146 мм, тоді ширина прокладки фланців:

Перевіряємо:

• Товщина прокладки 2 мм;

• Ширина прокладки 17 мм;

• Зовнішній діаметр прокладки 180 мм.