Gépészet | Gépgyártástechnológia » Csővezetékek

Veszprémi Egyetem Gépészeti alapismeretek Csővezetékek 1 Géptan Tanszék Veszprémi Egyetem Gépészeti alapismeretek Tartalomjegyzék Meghatározás C ő Csővezetékek ték k elemei l i Berendezések Csővezetékek jellemző paraméterei Csővezetékek állapotai Hidraulikai méretezés Szilárdsági méretezés 2 Géptan Tanszék Veszprémi Egyetem Gépészeti alapismeretek Géptan Tanszék Meghatározás A csővezeték olyan anyagtovábbító (anyagszállító) rendszer, d melyen l ált általában láb folyadékokat, f l dék k t gázokat á k t és gőzöket továbbítunk. L f t Legfontosabb bb eleme l a kö kör kkeresztmetszetű t t tű cső, ő de d más elemeket is tartalmaz. 3 Veszprémi Egyetem Gépészeti alapismeretek Géptan Tanszék A csővezetékek elemei Csövek Csőidomok Csőkötések Csővezetéki szerelvények (csap (csap, szelep szelep, tolózár, stb.) C ő Csőmegfogások f á k Hőtágulás kiegyenlítők Műszerek (hőmérő,

nyomásmérő, stb.) 4 Veszprémi Egyetem Gépészeti alapismeretek Géptan Tanszék Csővezetékekhez csatlakozó berendezések Gépek p ((szivattyú, y , kompresszor, p , stb.)) Készülékek (hőcserélő, keverős készülék, kolonna) Tartályok 5 Veszprémi Egyetem Gépészeti alapismeretek Géptan Tanszék Csővezetékek jellemző paraméterei Méretek (legfontosabb az átmérő) Anyagminőség Nyomás Különböző állapotokra definiáljuk Hőmérséklet S állít tt közeg Szállított kö Egyes paramétereket szabványok definiálnak. 6 Veszprémi Egyetem Gépészeti alapismeretek Géptan Tanszék Névleges átmérő (jele: DN) 7 Ø30 Pl.:: MSZ 99 szerinti Pl DN 25-ös névleges átmérőjű normál átmérőjű, falvastagságú cső. Ø2 24,8 2,6 A csővezetéki elemek keresztmetszeti méretére utaló t ló szám á ((nemcsak k a csőnek ő k van névleges é l átmérője, hanem az egyéb elemeknek is) Ni Nincs mértékegysége. é ték é A

belső átmérő mm-ben kifejezett értékéhez közeli szám. á Veszprémi Egyetem Gépészeti alapismeretek Géptan Tanszék Névleges nyomás (jele: PN) Az a nyomás, amellyel a csővezeték elemei 20 Coon tartósan igénybe vehetők. A névleges g nyomások y szabványosítva y vannak: 6,, 10, 16, 25, 40, 100, 160 bar 8 Veszprémi Egyetem Gépészeti alapismeretek Géptan Tanszék Csővezeték állapotai Szerelési állapot Normális üzemi állapot (röviden: üzemi állapot) Rendkívüli üzemi állapot (rövid ideig tartó tartó, nem rendszeres hatások is figyelembe vannak véve) Próba vagy vizsgálati állapot Próba, állapot. Mindegyik Mi d ik állapothoz áll th ttartozik t ik egy jjellemző ll ő nyomás á és hőmérséklet. Legfontosabbak: Üzemi nyomás, üzemi hőmérséklet Próba nyomás, y , ((a hőmérséklet általában környezeti). 9 Veszprémi Egyetem Gépészeti alapismeretek Géptan Tanszék A csővezetéket mindegyik állapotban

szilárdsági szempontból is ellenőrizni kell. Mindegyik állapothoz tartozik egy: méretezési nyomás és méretezési hőmérséklet 10 Veszprémi Egyetem Gépészeti alapismeretek Géptan Tanszék Üzemi nyomás (pü) Az a legnagyobb belső vagy külső túlnyomás, amely a csővezeték normális üzemi állapotában keletkezik. Figyelembe kell venni a normális nyomáslökéseket, hidrosztatikus nyomást, áramlási ellenállásokat. Az üzemi nyomás mellett üzemi hőmérséklet uralkodik. Üzemi hőmérséklet (tü) A normális üzemi állapothoz tartozó hőmérséklet. Lehet a falé vagy a közegé. (a legkisebb is fontos lehet) 11 Veszprémi Egyetem Gépészeti alapismeretek Géptan Tanszék Próba nyomás (ppr) Az a nyomás, amelyre a csővezeték szilárdságát, tö ö é ét tö tömörségét, tömörzárását ö á á át ellenőrzik. ll ő ik Ált Általában láb környezeti hőmérsékleten végzik a vizsgálatot. fm20 ppr  1,25  p terv 

fmt pterv : méretezési nyomás normál üzemi állapotban állapotban. fm20 : megengedett feszültség 20 Co-on. fmt 12 : megengedett feszültség a normál üzemi állapot á apot méretezési é ete és hőmérsékletén. ő é sé eté Veszprémi Egyetem Gépészeti alapismeretek Géptan Tanszék Méretezési nyomás (pterv t ) Az adott állapotot jellemző nyomás, melyre a szilárdsági ilá d á i számítást á ítá t ké készítik. ítik Normális üzemi állapotban azonos az üzemi nyomással, vagy nagyobb. Méretezési hőmérséklet (tterv) Az adott állapotot jellemző hőmérséklet hőmérséklet, melyre a szilárdsági számítást készítik. Normális üzemi állapotban azonos az üzemi hőmérséklettel, vagy nagyobb. Általában a fal hőmérséklete hőmérséklete. 13 Veszprémi Egyetem Gépészeti alapismeretek Géptan Tanszék Csővezeték hidraulikai méretezése Szükséges csőátmérő meghatározása. Mil Milyen b belső l ő

átmérőjű á é őjű csővel ő l lehet l h biztosítani bi í i egy előírt lőí térfogatáramot (Q), ha tudjuk, hogy mennyi lehet az áramlási sebesség maximuma (v) ? Az áramlási sebesség maximuma tapasztalati érték (a folyadékáramlás lamináris legyen). Folyadékok Gázok, gőzök 14 1-4 m/s 20-50 m/s Veszprémi Egyetem Gépészeti alapismeretek Géptan Tanszék d  Q  Ab  v  v 4 4Q db  v 2 b db v v átl Nyomásesés y számítása ((ezzel nem foglalkozunk). g ) 15 Veszprémi Egyetem Gépészeti alapismeretek Géptan Tanszék Csővezeték szilárdsági méretezése A belső nyomás hatására a csőfalban feszültségek ébrednek: Kerületi irányú y Hosszirányú Sugárirányú Mekkora a szükséges falvastagság? 16 Veszprémi Egyetem Kerületi irányú feszültség t Gépészeti alapismeretek p  L  db   t  2  L  s p  db s  2  t L p  db t  2  s s p db

s t 17 Géptan Tanszék Veszprémi Egyetem Gépészeti alapismeretek Hosszirányú feszültség Géptan Tanszék a s p db s a d   p  db    s  a 4 p  db 1 a  a    t 4  s 2 2 b 18 Veszprémi Egyetem Gépészeti alapismeretek Géptan Tanszék Sugárirányú feszültség Belül p, kívül 0, ezért az átlaggal számolunk. p r  2 p 19 Veszprémi Egyetem Redukált feszültség Gépészeti alapismeretek red  max  min ,  t  a  r red p  db p   t  r   ( ) 2  s 2 Szilárdságilag g g szükséges g falvastagság g g p  db s  2  red  p Ha red  meg , akkor p  db p  db s  , s  2  meg  p 2  meg    p 20 Géptan Tanszék   0,7  0,8 heg. tény Veszprémi Egyetem Gépészeti alapismeretek Géptan Tanszék Tényleges falvastagság A c lemezvastagság pótlék a

korrózió és gyártástechnológia hatását veszi figyelembe. s  s  c 21 Veszprémi Egyetem Gépészeti alapismeretek Géptan Tanszék A kazánformula csak vékonyfalú csövekre és hengeres edényekre alkalmazható. 22 Veszprémi Egyetem Gépészeti alapismeretek Géptan Tanszék Csővezetéki szerelvények y csoportosítása p funkció szerint Csőelzáró szerelvények (armatúrák) Üzemvitelt biztosító szerelvények Üzemvitelt szabályozó szerelvények 23 Veszprémi Egyetem Gépészeti alapismeretek Géptan Tanszék Csőelzáró szerelvények Típusok Csap Tolózár Szelep Vi Visszacsapó ó szelep l Feladatuk Folyadékáramlás időleges megszüntetése. Visszacsapó szelepnél az egyik irányú áramlás megakadályozása. 24 Veszprémi Egyetem Gépészeti alapismeretek Géptan Tanszék Jellemző mozgások Csap: p a záróelem ((kúp, p g gömb)) egy gy tengely körül elfordul Tolózár: a záróelem az áramlás irányára

merőlegesen eltolódik. Szelep: a záróelem az áramlás irányába y síkjára j merőlegesen. g mozdul el,, a nyílás 25 Veszprémi Egyetem Gépészeti alapismeretek Géptan Tanszék Jellemző alkalmazási tartomány 26 p [bar] [b ] Q [m [ 3/s] / ] Csap kicsi Kicsi (DN 150) Tolózár kicsi Nagy (DN 2000) Szelep nagy Kicsi, közepes (DN 300) Veszprémi Egyetem Gépészeti alapismeretek Géptan Tanszék Csap Záróelem: kúp vagy gömb Előnye Elő  Olcsó  Kis áramlási ellenállás (nincs iránytörés az áramlásban))  Kopás esetén könnyű utánállíthatóság (kúpos) Hátránya  Hirtelen záráskor nagy nyomáslökés 27 Veszprémi Egyetem Kúpos csap vonalas vázlat  28 Jelkép Gépészeti alapismeretek Géptan Tanszék Veszprémi Egyetem Gépészeti alapismeretek Gömbcsap vonalas vázlat 29 Géptan Tanszék Veszprémi Egyetem Gépészeti alapismeretek Gömbcsap szerkezeti felépítés 30 Géptan

Tanszék Veszprémi Egyetem Gépészeti alapismeretek Gömb és forgatószár 31 Géptan Tanszék Veszprémi Egyetem Gépészeti alapismeretek Géptan Tanszék Tolózár Záróelem: ék alakú, lapos test Előnye Elő  Kis áramlási ellenállás (nincs iránytörés az áramlásban)  Rövid építési p hossz  Nagy átmérőknél is alkalmazható (DN 2000) Hátránya  Nagy építési magasság  Hosszú zárási idő (ez előnyös is lehet) 32 Veszprémi Egyetem Emelkedő orsós tolózár vonalas vázlata  33 Jelkép p Gépészeti alapismeretek Géptan Tanszék Veszprémi Egyetem Gépészeti alapismeretek Géptan Tanszék Szelep Záróelem: lapos, korong alakú test Előnye  Nagy nyomásra is alkalmas  Fojtásra F jtá is i jó  Csekély kopás (nincsenek egymáson csúszó felületek)  Magas hőmérsékletre is jó Hátránya  Nagyobb áramlási ellenállás (iránytörés miatt)  Nagy méretekhez nem jó, mert az

orsóra nagy terhelés hat (DN 200, esetleg DN 300-ig) 34 Veszprémi Egyetem Gépészeti alapismeretek Géptan Tanszék Szelep vonalas vázlata  35 Ház (öv) Ülék Szelep tányér Szelep orsó Szelep kerék Tömszelence J lké Jelkép  1. 2. 3. 4 4. 5. 6.  Veszprémi Egyetem Visszacsapó szelep (emelkedő dugattyús)  36 J lké Jelkép Gépészeti alapismeretek Géptan Tanszék Veszprémi Egyetem Gépészeti alapismeretek Géptan Tanszék Torlócsappantyú (lengőtárcsás visszacsapószelep) 37 Veszprémi Egyetem Gépészeti alapismeretek Lengőtárcsás lábszelep 38 Géptan Tanszék Veszprémi Egyetem Gépészeti alapismeretek Emelkedő tárcsás lábszelep 39 Géptan Tanszék Veszprémi Egyetem Gépészeti alapismeretek Üzemvizelt biztosító szerelvények Nyomásbiztonsági szerelvények Súlyterhelésű biztonsági szelep Rugóterhelésű g biztonsági g szelep p Hasadótárcsa Kondenzedény (gőzvezetékeknél)

Úszógolyós kondenzedény Termodinamikus kondenzedény Vízleeresztő csap p Légtelenítő szelep Légbeszívó szelep 40 Géptan Tanszék Veszprémi Egyetem Gépészeti alapismeretek Feladatuk F l d t k Biztonságos és gazdaságos működési feltételek fenntartása. 41 Géptan Tanszék Veszprémi Egyetem Gépészeti alapismeretek Súlyterhelésű biztonsági szelep         42  Géptan Tanszék Veszprémi Egyetem Gépészeti alapismeretek Géptan Tanszék Adott nyitónyomáshoz tartozó súly számítása 2 d  G  x1  K  x 2  T  x3   p  x3 4 2 d   p  x3  K  x 2  T  x3 G 4 x1  43 Jelkép Veszprémi Egyetem Gépészeti alapismeretek Géptan Tanszék Rugóterhelésű biztonsági szelep  Jelkép  44 Veszprémi Egyetem Úszógolyós kondenzedény  45 Jelkép Gépészeti alapismeretek Géptan Tanszék Veszprémi Egyetem

Gépészeti alapismeretek Géptan Tanszék Üzemvizelt szabályozó szerelvények Nyomáscsökkentő szelep Mennyiségszabályozó szelep Nyomásmérők, y , hőmérsékletmérők,, mennyiségmérők Feladatuk A rendszer paramétereinek (p, T, Q) célszerű befolyásolása (állandó érték, vagy előírt változás biztosítása). 46 Veszprémi Egyetem Gépészeti alapismeretek Géptan Tanszék NyomásNyomás csökkentő szelep    47 