Виготовлення і математичні моделі апаратів високого тиску, підсилених обмотуванням склопластиком
DOI:
https://doi.org/10.31734/agroengineering2022.26.159Ключові слова:
апарат високого тиску, багатошарові конструкції, циліндричні обичайки, масообмін, формула ЛамеАнотація
Апарати високого тиску широко використовують у галузі переробки сільськогосподарської продукції, харчових виробництв, у різних галузях промисловості. Від досконалості їхньої конструкції залежать надійність роботи апаратів, безпека обслуговуючого персоналу, продуктивність і в кінцевому підсумку собівартість продукції. Особливістю проєктування апаратів є те, що їх розрахунок регламентується численними нормативними документами: державними і галузевими стандартами, нормами тощо.
У результаті моделювання й розрахунку проаналізовані апарати високого тиску у вигляді циліндра, обмотаного склопластиком, визначені еквівалентні напруження і натяги. Визначено вагові співвідношення. Апарати в такому виконанні є міцними і найменш металомісткими, що суттєво зменшує вагу.
Результатом представленої роботи є висновок про те, що спроєктувати апарат високого тиску на основі багатошарової конструкції з використанням обмотування циліндра склопластиком є більш доцільним. Використання представлених теоретичних викладок дозволить дотриматися всіх вимог чинних нормативних документів, зменшити металомісткість устаткування, збільшити надійність його роботи, знизити собівартість і, зрештою, підвищити якість продукції, яка виробляється. При цьому основою розрахунків є правильний вибір і складання розрахункових схем, опрацювання різних типів конструкцій та алгоритмів. Основними методиками розрахунку апаратів високого тиску є використання загального рівняння масообміну із застосуванням формули Ламе та визначенням еквівалентних напружень в елементах апарата високого тиску.
Подальше застосування теоретичних розрахунків на стадії проєктування дасть змогу розробникам знайти оптимальні геометричні форми й розміри вузлів конструкції, виходячи з навантажень, які реально діють у процесі експлуатації установки, що не завжди можливо зробити з використанням аналітичних залежностей.
Посилання
Ageev, N. V. (Ed.). (1976). Voloknistye i dispersno-uprochnennye konstrukcionnye materialy. Moskva: Nauka.
Bazhanov, V. L. (1970). Plastinki i obolochki iz stekloplastikov. Moskva: Mashinostroenie.
Birger, I. A., & Panovko, Y. G. (1968). Prochnost. Ustojchivost. Kolebaniya (Vol. 2). Moskva: Mashinostroenie.
Fedirko, P., Devin, V., Tkachuk, V., & Burdeha, V. (2021). Manufacturing technology and mathematical models of high-pressure units. Journal of Lviv National Agrarian University. Agroengineering research, 25, 143-147.
Fedіrko, P. P., Devіn, V. V., & Tkachuk, V. S. (2017). Modeliuvannia i rozrakhunok reaktora vysokoho tysku v prohramnomu kompleksa PASSAT. Podіlskij vіsnik: Sіlske gospodarstvo, texnіka, ekonomіka, 6, 72-78.
GOST R52630-2012. (2013). Sosudy i apparaty stalnye svarnye. Obshchie tekhnicheskie usloviia. Moskva: Standartynform. Retrieved from https://pdfcoffee.com/gost-r-52630-2012pdf-pdf-free.html.
Ivanchenko, V. V., Hienkina, I. M., Taranenko, H. V., & Shtonda, Y. M. (2010). Konstruiuvannia i rozrakhunok posudyn ta aparativ vysokoho tysku. Luhansk: Vyd-vo Skhidnoukr. nats. un-tu im. V. Dalia.
Khismatullin, E. R., Korolev, E. M., & Lifshits, V. I. (1990). Sosudy i truboprovody vy sokogo davleniya. Moskva: Mashinostroenie.
NPAOP 0.00-1.59-87. (1998). Pravyla budovy ta bezpechnoi ekspluatacii posudyn, shcho pratsiuiut pid tyskom. Kyiv: Derzhnagljadohoronpracic.
Ponomarev, S. D. (1988). Raschety na prochnost v mashinostroenii (Vol. 2). Moskva: Mashinostroenie.
Timoshenko, S. P., & Vojnorovskii-Krigar, S. I. (1986). Plastiny i obolochki. Moskva: Mashinostroenie.