Для присоединения аппаратов к технологическим трубопроводом служат короткие патрубки - штутцеры, оканчивающиеся фланцами.
Штуцеры изготавливаются из того же материала, что и обечайки и крышки самых аппаратов. Штуцеры стальных и алюминиевых аппаратов привариваются, медные – привариваются или припаеваются к ним. Если при установки штуцера происходит ослабление обечайки, то компенсация ослабления достигает за счет установки втулок или колец.
Принимавшиеся ранее штуцеры на резьбе в настоящие время почти не применяется из-за большой сложности изготовления, трудности получения герметичности в месте соединения и непригодности такого соединения для диаметров патрубков больше 3 - 4''. Штуцера литой - чугунной, стальной или ферросилицидной аппаратуры отливаются заодно с аппаратом.
Концы штуцеров, вваренных в боковую поверхность цилиндрических обечаек, обрезаются по плоскостям параллельно к осям штуцеров и обрабатываются запдлицо с внутренней поверхностью обечайки. Такая конструкция применяется в тех случаях, когда не обходимо протаскивать через аппарат какие нибудь детали, имеющие диаметр, почти равен внутреннему диаметру обечайки. Например, тарелки колонных аппаратов перегородки и плавающие головки теплообменников и т.д. выступающие вовнутрь штуцера будут мешать.
|
|
Форма поперечного сечения штуцеров по длине большей частью не изменяется и бывает круглой, реже квадратной или прямоугольной. Особые причины могут вызвать изменения формы и площади сечения штуцера. Для лучшего распределения пара или газа входящие штуцера расширяются, тангенциальные штуцеры сплющиваются для того чтобы придать струе большую ширину. (см.рис.)
Площадь поперечного сечения штуцеров берется в зависимости от количества проходящих через его сечения среды. Площадь сечения штуцера
где Q - количество протикающей среды в м3/с;
W - скорость среды, в м/с.
Для хранилищ, резервуаров и аппаратов периодического действия диаметр наполнительных и спускных штуцеров определяются исходя из времени наполнения или опорожнения. Диаметр штуцера в свету равен:
Вычислив диаметр штуцера, подбирают стандартную трубу ближайшего большого размера. При расчете можно применять следящие примерные скорости движения среды:
вода самотеком (при малых напорах)…………. w= 0.08 0.15 м/с;
вода под напором………………………………..w = 0.8 1.5 м/с;
насыщенный пар ……………………………..……… w = 20 30 м/с;
воздух и другие газы (при малых перепадах давления) w = 8 12 м/с
В штуцерах ввиду их малой длины можно принимать несколько бóльшие скорости.
Длина штуцеров не должна слишком быть маленькой. Если штуцер слишком короткий, то трудно завести болты и трудно поддерживать головку болта при затяжке. См. Домашнев стр.310
|
|
Штуцер мешающий сборке аппарата.
Более длинными должны быть штуцеры,расположенные около фланцев аппаратов.Они должны достаточно выступать за предела фланца аппарата.
Даже штуцера малых диаметров нельзя делить длинной меньше 70 – 80 мм. Обычно приминяют следующие минимальные величины вылетых для штуцеров в зависимости от их диаметра:
Ø 10 -32 мм: l = 70 – 80 мм; Ø 40 – 100 мм: l = 85 – 90 мм;
Ø 125 – 200 мм: l = 100 – 110 мм; Ø 250 и выше: l = 120 мм.
Вместо штуцеров с фланцами в некоторых случаях применяются еще и бобышки, представляющие собой как бы фланцы, приваренные без всякого штуцера непосредственно к аппарату. Достоинство бобышек в том, что они служат укрепляющими кольцами. К их недостаткам можно отнести необходимость обработки их на цилиндр или сферу и, вследствие этого, большая толщина, чем у фланца. Рис. не точный см.конспект либо Домаш.см.стр.310
Бобышка, обработанная на цилиндр Толстостенная муфта
Кроме того бобышки требуют приминения шпилек вместо болтов. В случаи обрыва шпилек, а они чаще всего обрываются заподлецо с поверхностью бобышек, удаления их доставляют большие неприятности.
Вместо бобышек малого диаметра для присоеденения манометров, термических гильз и тому подобное пользуются толстостенными муфтами, имеющими внутри резьбу, которые ввариваются в стенку аппарата.
Более широко бобышки приминяются в литой, чугунной аппарате, где бобышки отливаются за одно с царгами аппарата. Однако, при больших диаметрах отверстий лучше в литой аппаратуре приминять штуцер с фланцем, т.к. в больших бобышках при отливки могут образоваться усадочные раковины.
Всякое фланцевое соеденение представляет потенциальную опасность утечки. Поэтому число фланцевых соединений и общий периметр уплотнения должны сводится к возможному минимуму, особенно в химических аппаратах, работающих под давлением.
Все отверстия аппарата, в то числе фланцы и бобышки желательно закрывать заглушками на заводе изготовителя во избежания загрязнения аппарата при транспортировке. Поэтому конструктор в проекте указывает фланец с заглушкой и выносит их в спецификацию.