WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 9 |

- соединение, позволяющее вращение вокруг одной из осей, например, соединение посредством подшипника;

- резьбовое соединение.

Ограничения при позиционировании элементов:

1) элементы не должны пересекаться;

2) количество сопряжений должно соответствовать ограниченным степеням свободы (не должно быть «лишних» сопряжений).

Формальное представление модели позиционирования М r = Е3D, T SP, Y r, r где TSP – реестр типов сопряжений между базовыми осями, рёбрами и гранями элементов; Y – правила, определяющие сопряжения между базовыми геометрическими параметрами элементов.

Вопросы для самопроверки 1. Состав информационно-логической модели технического объекта.

2. Составляющие модели структуры технического объекта.

3. Составляющие модели параметров технического объекта.

4. Типы сопряжений в модели позиционирования.

4. ПРОДУКЦИОННО-ФРЕЙМОВОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ О ТЕХНИЧЕСКОМ ОБЪЕКТЕ Для представления в памяти ЭВМ модели определения структуры и модели параметров используется продукционно-фреймовое представление элементов технического объекта и их свойств.

На абстрактном уровне продукционно-фреймовое представление технического объекта представлено в виде FR = FRp, FRs, SFR, где FRp – множество фреймов, описывающих свойства элементов технического объекта; FRs – множество фреймов, описывающих структуру сложных элементов технического объекта; SFR – связи между фреймами.

На основании информационного анализа технических объектов предлагается каждый сложный элемент представлять двумя фреймами, описывающими его структуру и его свойства.

Общий вид фреймов, описывающих параметры элементов технического объекта, представлен табл. 4.1.

4.1. Общий вид фреймов FRр FRName_FRType N Р PR Zn ei.pj PRi, j = {Y} ei.pj.zni, j j FRName – имя фрейма, соответствует имени элемента ei, параметры которого представляет; FRType – тип фрейма, FRType = «Параметры»; ei.pj – обозначает конкретное свойство pj элемента ei; PRi,j = Y, ei.pj.zn` f() – процедура, определяющая значение свойства ei.pj в зависимости от исходных данных или других параметров, представляет собой набор правил Y b pp pe {Y, Y, Y } и ei.pj.zn` – значение, используемое по умолчанию или f() – ссылку на подсистему расчёта (прочностного, теплового и др.); ei.pj.zni,j – определённое в конкретном случае для проектируемого объекта значение параметра ei.pj.

Общий вид фреймов, описывающих структуру сложных элементов технического объекта, представлен табл. 4.2. Каждый элемент, входящий в структуру объекта, описывается тремя слотами: наличие (p1), количество (p2), тип (p3). Значение каждого слота Zni,j находится с помощью процедур PRi, j, где i – номер элемента; j – номер свойства, j = 1, 2, 3.

4.2. Общий вид фреймов FRs FRName_FRType N Имя слота процедура значение ei.p1.zni, j i ei.p1 PRi, 1 = {Y} ei.p2.zni, j ei.p2 PRi, 2 = {Y} ei.p3.zni, j ei.p3 PRi, 3 = {Y} FRName – имя фрейма, соответствует имени сложного элемента ei, структуру которого представляет; FRType – тип фрейма, FRType = «Структура»; ei.pj – свойство рj элемента ei; PRi, j = Y, ei.pj.zn` – процедура, позволяющая определить значение e t k s свойства ei.pj в зависимости от исходных данных или других параметров, представляет собой набор правил Y {Y, Y, Y, Y } и ei.pj.zn` – значение, используемое по умолчанию; ei.pj.zni, j – определённое в конкретном случае для проектируемого объекта значение свойства ei.pj.

Структура связей между фреймами показана на рис. 4.1.

Фрейм «Элемент_Структура» раскрывает значение слота «Структура» фрейма «Элемент_Параметры», описывающего параметры сложного элемента. Элементы, являющиеся деталями или условно неделимые в рассматриваемой задаче, представлены одним фреймом «Элемент_параметры».

e0_FRp N E PR Zn e0_FRs 1 e0.pN E PR Zn 2 e0.p1 e1.pj 2 e2.pj i e0.pi i ei.pj n0 e0.pnm0 em0.pj e1_FRp N E PR Zn 1 e1.pe1_FRs 2 e1.pN E PR Zn 1 e1,1.pj i e1.pi 2 e1,2.pj n1 e1.pni e1,i.pj m1 e1,m1.pj e1,1_FRp N E PR Zn 1 e1,1.p2 e1,1.pe1,1_FRs N E PR Zn i e1,1.pi 1 e1,1,1.pj 2 e1,1,2.pj n11 e1,1.pm i e1,1,i.pj m11 e1,1,m11.pj Рис. 4.1. Структура связей между фреймами Вопросы для самопроверки 1. Элементы продукционно-фреймового представления на абстрактном уровне.

2. Общий вид фреймов описывающих параметры элементов технического объекта.

3. Общий вид фреймов, описывающих структуру сложных элементов технического объекта.

4. Структура связей фреймов.

5. ИНФОРМАЦИОННО-ЛОГИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ЁМКОСТНОГО АППАРАТА 5.1. Описание элементов ёмкостных аппаратов Собственно аппараты разделены по наиболее удобному для конструирования и расчёта их на прочность признаку на три характерных вида: ёмкостные, теплообменные и колонные.

К ёмкостным аппаратам принято относить все горизонтальные и вертикальные (при соотношении H/D 5) аппараты, в которых могут быть различные специальные внутренние устройства, а также наружные теплообменные рубашки.

Ёмкостное оборудование является наиболее распространённым в химической, пищевой и других смежных отраслях промышленности и служит для самых разнообразных целей. В ёмкостных аппаратах осуществляются такие процессы, как проведение различных химических реакций, нагрев/охлаждение, смешение, отстаивание, проведение других технологических превращений. Ёмкости также используются и для сбора, хранения и выдачи продукта.

К основным конструктивным элементам ёмкостного оборудования можно отнести: обечайки, днища, штуцера, различные опоры и строповые устройства, фланцевые соединения, перемешивающие устройства и приводы к ним. На рисунке 5.1 приведены примеры конструктивных исполнений некоторых элементов ёмкостного аппарата.

Рассмотрим подробнее основные узлы и детали ёмкостного оборудования [18, 31].

Обечайки. Назначение ёмкости влияет на то, какая обечайка будет использоваться, а также вид исполнения (вертикальный/горизонтальный):

Рис. 5.1. Варианты конструктивных исполнений элементов ёмкостного аппарата • цилиндрические – самые распространённые, используются обычно, если это не идёт в разрез с какими-либо требованиями к аппарату. Цилин-дрические обечайки являются одним из основных элементов технологических аппаратов. Они образуют цилиндрический корпус аппарата, входят составной частью в различные внутренние и наружные устройства. Обечайки большей частью изготавливаются вальцовкой из листового проката, реже из сварных труб большого диаметра или поковок;

• коробчатые – используются в ряде случаев, определяемых химико-технологическими требованиями. Чаще применяются в ёмкостях для хранения небольших объёмов среды под атмосферным давлением;

• сферические – применяются в различных шаровых ёмкостях большой вместимости V 100 м3, предназначенной для хранения, транспортировки разного рода жидкостей и газов;

• конические – применяется для некоторых видов аппаратов;

• коробчатые – используются в ряде случаев, определяемых химико-технологическими требованиями. Чаще применяются в ёмкостях для хранения небольших объёмов среды под атмосферным давлением;

• сферические – применяются в различных шаровых ёмкостях большой вместимости V 100 м3, предназначенной для хранения, транспортировки разного рода жидкостей и газов;

• конические – применяется для некоторых видов аппаратов.

Основными факторами, влияющими на форму и габаритные размеры обечайки, являются: назначение ёмкости, режимные характеристики технологического процесса, производительность.

Цилиндрические обечайки, подкреплённые кольцами жёсткости, применяются преимущественно в аппаратах, работающих под вакуумом или под наружным давлением. Кольца жёсткости в зависимости от конструктивных возможностей могут располагаться как внутри, так и снаружи корпуса.

Днища и крышки. Днища, так же как и обечайки, являются одним из основных элементов технологических аппаратов. Обычно используются следующие типы днищ: эллиптические, торосферические типов А, В, С, полусферические, в виде сферического сегмента, плосковыпуклые, конические и плоские. Днища бывают с отбортовкой на цилиндр и без отбортовки.

Эллиптические и торосферические днища применяется в цилиндрических аппаратах горизонтального и вертикального исполнения при внутреннем и наружном избыточном давлением в аппарате не более 16 МПа.

Конические днища применяются в основном в вертикальных аппаратах снизу, в которых требуется полное удаление жидкого, сыпучего или кускового продукта. Выбор угла в вершине конуса определяется технологическими соображениями: для жидких веществ – их вязкостью, а для сыпучих и кусковых веществ – их углом естественного откоса.

Наряду с коническими днищами в аппаратах часто применяются конические переходы, соединяющие цилиндрические обечайки разных диаметров.

Плоские круглые днища рекомендуется применять в сварной вертикальной цилиндрической аппаратуре, работающей под налив и атмосферным давлением, при установке аппарата днищем на сплошное основание (нижнее днище).

Верхнее днище у таких аппаратов также можно выполнять плоскими и укреплять рёбрами.

Сферические неотбортованные днища допускается применять в аппаратах 5-й группы, за исключением работающих под вакуумом. Сферические неотбортованные днища в аппаратах 1 – 4-й групп и работающих под вакуумом допускается применять только в качестве элемента фланцевых крышек.

Одним из ответственных узлов в аппаратах является соединение днищ с корпусом. Соединение сферических, отбортованных эллиптических, конических и плоских днищ с цилиндрическими обечайками производится только встык. Типовые конструкции соединений конических частей с цилиндрическими: с отбортованной вставкой; без отбортовки; с укрепляющим кольцом; с отбортовкой и двухконусной вставкой; без отбортовки двух конусных частей; без отбортовки и укрепляющего кольца.

Рубашки в химических аппаратах предназначаются для наружного нагревания или охлаждения обрабатываемых или хранящихся в аппарате главным образом жидких продуктов. Наиболее часто применяются рубашки следующих типов: Uобразные, цилиндрические, с анкерными трубами или с отбортовками, с змеевиковыми или регистровыми каналами различного профиля.

По конструкции рубашки бывают:

• неразъёмные – применяются преимущественно в сварной и паяной аппаратуре (привариваются или припаиваются к корпусу аппарата);

• отъёмные рубашки рекомендуется применять в тех случаях, когда по условиям эксплуатации требуется периодическая чистка корпуса, закрытого рубашкой, или это вызывается какими-либо другими соображениями, например невозможностью приварки рубашек к корпусу (в чугунных аппаратах), необходимостью периодического осмотра корпуса и внутренней поверхности рубашек и др.

Факторы, влияющие на форму рубашки: тип обечайки, исполнение рубашки (неразъёмное, отъёмное); исполнение аппарата (горизонтальное, вертикальное); тип днища аппарата; способ изготовления аппарата; регулярная чистка (требуется, не требуется); режимные параметры (давление, температура среды в аппарате).

Люки, лючки, бобышки, штуцера. Присоединение трубной арматуры к аппарату, а также технологических трубопроводов для отвода различных жидких или газообразных продуктов производится с помощью штуцеров или вводных труб, которые могут быть разъёмными и неразъёмными. По условиям ремонтоспособности чаще применяются разъёмные соединения (фланцевые штуцера). Неразъёмные соединения (на сварке) применяются при блочной компоновке аппаратов в кожухе, заполненном тепловой изоляцией, где длительное время не требуется осмотра соединений.

Стальные фланцевые штуцера стандартизованы и представляют собой патрубки из труб с приваренными к ним фланцами или кованные заодно с фланцами. В зависимости от толщины стенок патрубки штуцеров бывают тонкостенные и толстостенные, что вызывается необходимостью укрепления отверстия в стенке аппарата патрубком с разной толщиной его стенки.

Присоединение фланцевых штуцеров к цилиндрическому корпусу, днищу или крышке производится с определённым вылетом, который зависит от Рy, Dy, а также от толщины изоляции аппарата, если аппарат подлежит тепловой изоляции.

Основные факторы, влияющие на форму люков, лючков, бобышек, штуцеров: режимные параметры в аппарате, назначение штуцера, наличие теплоизоляции, место установки аппарата, способ изготовление аппарата.

Опоры. Для установки вертикальных аппаратов используются стойки разных конструкций (при установке аппарата на фундаменте) и лапы или опорные кольца (при необходимости установки аппарата между перекрытиями). Аппараты большой массы, или устанавливаемые на открытом воздухе, имеющие отношение высоты к диаметру более пяти обычно устанавливаются на юбочных опорах. Резервуары для хранения различных продуктов под атмосферным или небольшим давлением/разрежением часто устанавливаются непосредственно на плоском днище. В случаях резервуаров большого объёма (100 м3 и более) рекомендуется применять анкерные болты для крепления стенки к фундаменту.

Горизонтальные аппараты устанавливаются преимущественно на двух, трёх или более седловых опорах типовых конструкций. Для предотвращения возникновения напряжений, вызванных температурным расширением обечайки корпуса, одну седловую опору делают неподвижной, а остальные подвижными. Седловые опоры могут быть выполнены из углеродистой стали и приварены к корпусу аппарата, а также могут быть и бетонными.

Иногда горизонтальные аппараты устанавливаются на стойках. При этом обечайка в месте присоединения опор укрепляется кольцом жёсткости.

В литых аппаратах опоры большей частью выполняются за одно целое с корпусом и днищем. Конструкция опор в этом случае может быть аналогичной.

Выбор типа опоры зависит от ряда условий: места установки аппарата (в помещении или на открытой площадке), соотношения высоты к диаметру аппарата, его массы, исполнение аппарата и др.

Устройства для строповки. Подъём и перемещение аппаратов при монтаже и демонтаже, осуществляются различными подъёмно-транспорт-ными средствами. Для обеспечения надёжности и безопасности строповки аппаратов на них предусматриваются специальные устройства, за которые аппарат подвешивается к подъёмно-транспортному устройству.

Подвешивание аппарата за штуцеры или какие-либо другие выступающие части обычно не допускается.

Устройствами для строповки являются крюки, ушки, скобы и цапфы, называемые также монтажными штуцерами. Крюки и цапфы размещаются на боковых стенках, а ушки на верхних днищах или крышках аппарата. Крюки или цапфы устанавливаются по два на аппарате, количество ушков может достигать двух-трёх, а в отдельных случаях и четырёх на одном аппарате.

Установку строповых устройств на вертикальном аппарате рекомендуется производить как можно выше и обязательно выше центра тяжести аппарата. Подъём и перемещение горизонтальных аппаратов может осуществляться с помощью строповки их канатами или цепями, непосредственно охватывающими корпус. На выбор строповых устройств влияют следующие факторы: масса аппарата, внутренний диаметр аппарата; исполнение аппарата.

Фланцевые соединения. В технологических аппаратах для разъёмного соединения составных корпусов и отдельных частей применяются фланцевые соединения преимущественно круглой формы. На фланцах присоединяются к аппаратам трубы, арматура и т.д. Фланцевые соединения должны быть прочными, жёсткими, герметичными и доступными для сборки, разборки и осмотра. Фланцевые соединения стандартизированы для труб и трубной арматуры и отдельно для аппаратов.

В зависимости от типа соединения фланца с обечайкой фланцы различают на плоские приварные, приварные встык и свободные на приварном кольце.

Конструкция фланцевого соединения принимается в зависимости от рабочих параметров аппарата: плоские приварные фланцы – при p 2,5 МПа, t 300 °С и числе циклов нагружения за время эксплуатации до 2000; приварные встык фланцы – при p 2,5 МПа, t > 300 °С и t –40 °С.

Соединение со свободными фланцами целесообразно применять для труб, работающих при высоких температурах, и при требовании независимой координации соединяемых частей по отверстиям для болтов и шпилек.

В зависимости от давления и требований к герметичности применяются следующие виды уплотнительных поверхностей для фланцев: плоские, шип-паз, выступ-впадина, под овальную или восьмигранную прокладку, под линзовую прокладку.

Во фланцевых соединениях при p 4,0 МПа и t 300 °С применяются болты, а при p > 4,0 МПа и t > 300 °С – шпильки. В соединениях при p > 6,4 МПа под гайки шпилек устанавливают шайбы.

Перемешивающие устройства. Применяют барботажные и механические перемешивающие устройства; наиболее распространены последние.

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 9 |






















© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.