Calculul unui recipient de hidrofor (acumulator de presiune)

Calculul unui recipient de hidrofor

(acumulator de presiune)

Memoriu de prezentare

Recipientele de hidrofor fac parte din instalatiile de alimentare cu apa si au rolul de a cumula un anumit volum de apa si de a-l trimite catre consumatori la o presiune cvasiconstanta.

Recipientele de hidrofor functioneaza in pozitie verticala si au un singur compartiment. Ele se construiesc si se proiecteaza conform prescriptiilor tehnice ale normativului C elaborat de ISCIR

Recipientul este o constructie metalica din tabla, partea cilindrica a recipientului se numeste manta, iar extremitatile se numesc funduri. Recipientul este prevazut cu un sistem de sprijin, cu un sistem de ridicare, cu o gura de vizitare si cu un anumit numar de racorduri.

Breviar de calcul

Calculul mantalei

Determinarea raportului optim a diametrului mantalei D [mm] si a inaltimii mantalei H [mm].

Consideram recipientul schematic ca in figura urmatoare.

D = diametru interior al mantalei

H = inaltimea mantalei masurata pe interior

hf = inaltimea fundului elipsoidal

Ipoteza simplificatoare: Capacitatea nominala, Cn, este egala cu volumul delimitat de manta.

Cn=H [ (1)

Functia obiectiv a optimizarii este consumul minim de material.

At = Am + 2 Af [

Am = D [

Af = [

At = D

(1) => H = (2)

= (3)

A`t(D)=0 => D=960 (4)

D=960

Dn STAS => Dn=1900 mm

Introducand relatia (4) in relatia (3) obtinem 

=> H= 1,44 mm

=> Hadoptat = 2730 mm

Determinarea presiunii hidrostatice

H h [bar]

h = H+2 hf =H + [mm]

h = 2730 + 960 = 3690 [mm]

H = 0,369 [bar]

Determinarea presiunii de calcul

Daca H < 0,05 n => c n

Daca H 0,05 n => c n H

n = 25 [bar]

n 25 = 1,25 [bar]

=> c= 25 [bar]

Alegerea materialului din care se realizeaza mantaua

Mantaua se executa din oteluri speciale pentru cazane si recipiente sub presiune

Alegem materialul K41 2b STAS

Determinarea tensiunii admisibile de rupere la tractiune

at = min( [MPa]

= 245 [Mpa], = 400 [MPa]

= 163,333

= 166,666

=> at = 163,333 [MPa]

Stabilirea coeficientului de calitate la sudura

In zona cordoanelor de sudura ( zona de influenta termica) apar modificari structurale, astfel rezistenta este mai mica decat rezistenta materialului.

Suduri cap la cap

Pentru suduri cap la cap executate automat

Pentru suduri cap la cap executate manual

Se alege coeficient de calitate a sudurii

Determinarea grosimii mantalei

a)       Determinarea grosimii teoretice de calcul

[mm]

=21 [mm]

b)       Stabilirea grosimii preliminare S`

La stabilirea grosimii preliminare a tablei vom tine cont de faptul ca recipientul pe toata perioada normala de exploatare este supus unui proces de coroziune.

C este grosimea de material pierduta prin coroziune

S` = + C

C = Vc T

Vc = viteza de coroziune

T = durata de exploatare

Vc => C 10 = 1 [mm]

S` = 21 + 1 = 22 [mm]

c)       Stabilirea abaterii negative de la grosimea nominala

C = 0,8 [mm]

d)       Stabilirea grosimii standardizate a tablei

SSTAS S` + C

SSTAS 22+ 0,8

SSTAS 22,8 [mm]

=> SSTAS = 25 [mm]

2) Calculul fundurilor

Stabilirea grosimii de calcul f

f

R = = =

f = 21 [mm]

Stabilirea grosimii preliminare S`f

S`f f + C = 21 + 1 = 22 [mm]

Stabilirea abaterii negative C`

C` = 0,8 [mm]

Stabilirea grosimii standardizate a tablei

Sf STAS S`f + C` = 22 + 0,8 = 22,8 [mm]

Sf STAS = 25 [mm]