Монтаж теплообменного аппарата (стр. 3 из 5)
Кроме того, аппараты различного технологического назначения могут иметь практически одинаковое конструктивное оформление, например ректификационные колонны и абсорберы, конденсаторы и холодильники и др.
Всестороннее знание характеристик монтируемого оборудования позволяет оценить трудоемкость монтажных работ и выбрать наиболее эффективный технологический процесс их производства.
Учитывая вышеизложенное, для дальнейшего рассмотрения можно выделить следующие монтажные группы оборудования: вертикальные аппараты колонного тина (в том числе дымовые трубы), реакторы и регенераторы, вакуум-фильтры, кристаллизаторы и контакторы, горизонтальные аппараты и емкости, трубчатые печи, теплообменники и конденсаторы-холодильники, резервуары и газгольдеры, насосы и компрессоры, трубопроводы и арматура и металлоконструкции.
ГРУЗОПОДЪЕМНОЕ И ТРАНСПОРТНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ И ТАКЕЛАЖНЫЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ, ТРОСЫ
Тросы (стальные проволочные канаты) являются составным элементом различных грузоподъемных и такелажных устройств, применяемых при монтажных работах. Их широко используют в качестве грузовых канатов полиспастов грузоподъемных машин и приспособлений, для изготовления стропов, расчалок и оттяжек. Тросы должны быть прочными, гибкими, стойкими к переменным по направлению перегибам и динамическим нагрузкам.
Тросы изготовляют из светлой (неоцинкованной) и оцинкованной стальной проволоки, свиваемой в пряди, которые в свою очередь свивают в канат.
В зависимости от направления свивки прядей и проволок в прядях различают тросы крестовой, односторонней и комбинированной свивки.
Тросы крестовой свивки менее прочны и гибки, чем тросы односторонней свивки, но последние более подвержены самораскручиванию.
При монтажных работах наиболее широко применяют тросы из шести прядей, расположенных вокруг одного органического сердечника (из пеньки, манильского волокна, асбеста). Мягкий органический сердечник увеличивает гибкость каната, улучшает его сопротивляемость динамическим нагрузкам и обеспечивает удерживание смазки, предохраняющей проволоку от коррозии и усиленного износа. Хотя тросы из оцинкованной проволоки более стойки к коррозии по сравнению с тросами из светлой неоценкованной проволоки, однако их прочность на 7-10% меньше и они дороже. При надлежащем уходе за тросом в процессе эксплуатации выход его из строя происходит не вследствие коррозии, а в результате усталостного разрушения проволок под действием динамических нагрузок и многократных перегибов на роликах блоков, барабанах лебедок и т. д.
Поэтому для монтажных работ применяют тросы из светлой неоцинконанной проволоки высшей (В) или первой (I) марки, имеющей временное сопротивление разрыву 1600-1800 МПа.
Уменьшение габаритов такелажных средств (лебедок, блоков и др.) возможно в случае применения канатов из высокопрочной стальной проволоки, имеющей временное сопротивление разрыву 2500-3000 МПа. Работы в этом направлении ведутся научно-исследовательскими институтами и заводами, изготовляющими канаты.
Гибкость троса при прочих равных условиях определяется диаметром проволок и их числом. Чем меньше диаметр проволоки или чем больше их число в пряди при одинаковом диаметре проволок и числе прядей, тем трос более гибкий. Вместе с тем, трос из проволок меньшего диаметра стоит дороже и быстрее изнашивается.
Из большою числа выпускаемых отечественной промышленностью разновидностей стальных канатов (по стандарту несколько десятков) преимущественное применение при монтажных работах нашли канаты диаметром до 56 мм (ГОСТ 26x8 69) и диаметром до 63 мм (ГОСТ 7668 80).
Тросы в зависимости от назначения подразделяют на грузовые, поддерживающие, несущие и строповые.
Грузовые тросы применяют для подъема или горизонтального перемещения грузов в различных системах полиспастов.
Грузовые тросы в процессе работы подвергаются многократным изгибам на роликах блоков и барабанах лебедок.
Поэтому они должны обладать достаточно большой гибкостью и прочностью. Этим требованиям наиболее полно удовлетворяют канаты конструкции1 6x36+1 о. с. (ГОСТ 7068-80). В качестве замены могут быть использованы канаты конструкции 6X37+ I о. с. (ГОСТ 3079-69).
Поддерживающие тросы служат для придания устойчивости грузоподъемным средствам и для управления положением груза во время его подъема и перемещения. Тросы этой группы (всевозможные расчалки или ванты, оттяжки и др.) в процессе работы не подвержены многократным изгибам (их изгибают только один раз в местах крепления), поэтому они могут быть более жесткими, чем грузовые тросы. Поддерживающие тросы выбирают конструкции 6x19+1 о. с. главным образом по ГОСТ 2688—69. В случае отсутствия такого каната допускается применять канаты конструкций 6x25 + + 1 о. с. (ГОСТ 7665-80) или 6x19+1 о. с. (ГОСТ 3077-80).
Несущие тросы применяют в качестве рельса монтажного кабельного крана и тросовых дорожек. Для этих целей в монтажной практике используют тросы по ГОСТ 2688-69.
Строповые тросы служат для обвязки (строповки) перемещаемого груза. Эти тросы должны быть достаточно гибкими, чтобы допускать многократные перегибы и вязку узлов. В качестве строповых применяют тросы по ГОСТ 7668-80, а в случае замены тросами других стандартов аналогично грузовым тросам.
При отправке заказчикам завод-изготовитель снабжает канат сертификатом, удостоверяющим его качество и количество (длину и массу), а также разрывное усилие каната в целом.
Часто приводится лишь значение суммарного разрывного усилия всех проволок в канате, которое необходимо пересчитать на значение разрывного усилия для каната в целом, пользуясь соотношениями, приведенными в стандарте на канат данной конструкции и прочности проволок. В среднем суммарное разрывное усилие проволок больше разрывного усилия каната примерно на 17 %, т.е. Rк=0,83/Rс. (2.1)
где Rк и Rс - соответственно разрывное усилие каната и суммарное разрывное усилие проволок.
При отсутствии сертификата канат подвергают испытанию в соответствии с ГОСТ 3241-80, при котором на разрывной машине доводят до разрушения определенное число прополок. По результатам испытания составляют свидетельство, которое и является основным документом, характеризующим канат.
Одним из оправдавших себя направлений совершенствования стальных канатов, применяемых в грузоподъемных машинах, является обжатие прядей перед свивкой их в канат. Это позволяет примерно на 10-15% увеличить разрывное усилие каната в целом.
Проводятся также исследования по увеличению разрывного усилия стальных канатов за счет применения проволоки повышенной прочности с сопротивлением разрыву до 2400 МПа, двухслойной свивки проволок в канат и увеличения при этом степени заполнения металлом поперечного сечения каната, применения канатов с металлическим сердечником и др.
РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ
РАСЧЕТ КАНАТА
Для подъема груза массой 14000 кг выбираем канат конструкции 6×19+1о.с.
Подсчитаем разрывное усилие в канате, определив по приложению ХV коэффициент запаса прочности к3 = 3:
R = s·к3= 14000·3 = 42000 кгс
По расчетному разрывному усилию, пользуясь таблицей ГОСТ 2688-69 (прилож.1), подбираем стальной канат для оттяжки со следующими данными:
канат типа ……………………………………..ЛК-Р (6×19+1 о.с.)
разрывное усилие, кгс……………………… .42400
временное сопротивление разрыву, кгс/мм2.140
диметр каната, мм …………………………...30,5
Масса 1000 м каната, кг …………………...3490
РАСЧЕТ СТРОПА
Определим натяжение, возникающее в одной ветви стропа m=4.
S = P / m = 14000 / 4 = 3500 кгс.
Находим разрывное усилие в ветви стропа, определив по приложению ХV коэффициент запаса прочности к3=6:
R= s∙к3 = 3500∙6 = 21000 кгс.
По найденному разрывному усилию, пользуясь прилож.1, подбираем канат со следующими данными:
тип каната…………………………. ЛК РО ( 6×36+1 о.с )
разрывное усилие, кгс………………………. 21450
временное сопротивление разрыву, кгс/мм2…..170
диметр каната, мм ……………………………….20
Масса 1000 м каната, кг ………………………..1520
РАСЧЕТ ТРАВЕРСЫ
Подчитываем нагрузку, действующую на траверсу:
Р = G·кп∙∙кд =14000∙1,1∙1,1=16940 кгс.
Определяем максимальный изгибающий момент в траверсе.
М макс = Р∙а / 2 =16940∙200 / 2 = 1694000 кгс∙см.
Вычисляем требуемый момент сопротивления поперечного сечения.
Балки траверсы :
Wтр. ≥ М макс /(m∙R) = 16940 / ( 0,85∙2100) = 949,02 см3.
Выбираем конструкцию балки траверсы сквозного сечения, состоящую
Из двух двутавров, соединенных стальными пластинами.
Подобрав по прилож.
две двутавровые балки №50 с Wх.д =953 см3,определяем момент сопротивления сечения траверсы в целом:
WХ = 953 см3 > Wтр. =949,02 см3,
что удовлетворяет условие прочности расчетного сечения траверсы.
РАСЧЕТ ТАКЕЛАЖНОЙ СКОБЫ
Найдем усилие, действующее на скобу:
Р= S∙кп∙кд =14∙1,1∙1,1=16,94 тс.
По усилию Р выбираем из таб. 9 такелажную скобу типоразмера 17.
Проверяем ветви скобы выбранного типоразмера на прочность при растяжении:
Р/2∙Fс =17500 / ( 2∙19,6 ) = 446 кг∙с /см2 < m∙R= 0,85∙2100=1785 кг∙с /см2.
Где сечение ветви скобы
Fс =π∙dc2 / 4=3,14∙52/4=19,6 см2.
Определяем изгибающий момент в штыре:
М=Р∙L/4=17500∙6/4=26250 кгс∙см.
Находим момент сопротивления сечение штыря :
W=0,1∙d3ш =0,1∙6,43=26,2 см2.
Проверяем штырь на прочность при изгибе:
М/W=26250/26,4= 1002 кгс/см2. < m∙R= 0,85∙2100=1785 кгс/см2.
Проверяем штырь на срез:
Р/(2∙FШ) = 17500/(2∙32,4)=272 кгс/см2. < m∙Rср= 0,85∙1300=1105 кгс/см2,
где площадь сечения штыря: