Általános mérnöki alapismeretek hőcserél ő...

24
1 Általános mérnöki alapismeretek Hőcserélő tervezése Dr. Szilágyi József

Upload: others

Post on 10-Sep-2019

1 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: Általános mérnöki alapismeretek Hőcserél ő tervezéseemte.siculorum.ro/~szilagyijozsef/Elemente de inginerie generala... · 4 A bemutatott hőcserél ő a rögzített csöves

1

Általános mérnöki alapismeretek

Hőcserélő tervezése

Dr. Szilágyi József

Page 2: Általános mérnöki alapismeretek Hőcserél ő tervezéseemte.siculorum.ro/~szilagyijozsef/Elemente de inginerie generala... · 4 A bemutatott hőcserél ő a rögzített csöves

2

Tartalomjegyzék

1. Általánosságok 3 2. A tervezés kezdeti adatai 4 3. A terv elkészítésének lépései 5 3.1. Számítások 5 3.2. Rajzok 5 4. Számítási elemek 6 4.1 A hőcserélő hőszámítása 6 4.2 A hőcserélő szerkezeti számításai 10 4.3. A csőrendszer igénybevétele 12 4.3.1 A munkanyomásból adódó tengelymenti (axiális) igénybevétel 12 4.3.2. Hő okozta tengelymenti (axiális) igénybevételek 12 4.4 Az alaplemezek számítása 13 Szakirodalom 14 Fémipari szabvány gyűjtemény 15

Page 3: Általános mérnöki alapismeretek Hőcserél ő tervezéseemte.siculorum.ro/~szilagyijozsef/Elemente de inginerie generala... · 4 A bemutatott hőcserél ő a rögzített csöves

3

1. Általánosságok Egy hőcserélő berendezés elvi felépítését az 1.1 ábra szemlélteti:

1.1 ábra: a hőcserélő berendezés elemei 1- köpeny, 2- a köpeny fedele, 3-a hőcserélő gyűjtőkamrájának lefogató karimája, 4- a

köpeny fedelének lefogató karimája, 5- a köpeny csatlakozója, 6- gyűjtőkamra, 7- a gyűjtőkamra fedele, 8- a gyűjtőkamra csatlakozója, 9- terelők 10- választófal, 11-

szellőzőnyílás, 12- ürítő nyílás, 13- csatlakozó mérőműszereknek, 14- tartó, 15- csövek, 16-anyacsavar, 17- csavar.

Page 4: Általános mérnöki alapismeretek Hőcserél ő tervezéseemte.siculorum.ro/~szilagyijozsef/Elemente de inginerie generala... · 4 A bemutatott hőcserél ő a rögzített csöves

4

A bemutatott hőcserélő a rögzített csöves hőcserélők csoportjába tartozik. A

rögzített csövek közös testet képeznek a lefogató karimákkal és a fedéllel. Ennek a hőcserélő típusnak a legegyszerűbb a kivitelezése, ami azt jelenti, hogy

egyben a legolcsóbb is. Mindkét folyadék számára biztosított a nagyon jó szigetelés. Az esetleges szivárgások az üzemelés időtartama alatt a nem megfelelő szigetelésnek tudható be a csövek és az alaplemezek között, illetve az esetleges csőátfúródásoknak.

A berendezés hátránya a magas hőfeszültségek, amelyek a csövek és az alap- lemezek illesztési helyén jelentkeznek. Problémát jelent az is, hogy nem lehetséges a csövek külső felületének mechanikai tisztítása. Emiatt, a berendezés csak tiszta folyadékok esetében alkalmazható, illetve olyan folyadékok esetében, amelyeknél a csöveket vegyi úton lehet tisztítani.

A csöves, köpenyes hőcserélők terelőkkel vannak ellátva a csövek közötti térben, ami egyenletessé teszi a folyadék közlekedését a köpenyben, meggátolja a folyadék stagnálását egyes helyeken, egyenletessé teszi e hőcserét, merevíti és fenntartja a csőrendszert.

A két terelő közti távolságot a (0,2...1) Dk határok között választják, míg az eltávolítandó szakasz nagysága: a (0,2...0,5) Dk, ahol Dk a köpeny külső átmérője.

A hőcserélőt különböző folyadékok fűtésére vagy hűtésére, illetve ezek párologtatására, vagy kondenzálására használják.

2. A tervezés kezdeti adatai

1. A hőcserélő szerepének meghatározása, használt folyadékok 2. A nyomások nagysága (pk- a köpenyben és pcs- a csőrendszerben.) 3. A hőcserélő hőtani megtervezése 4. Anyagmegválasztás (köpeny, csövek, lemezek és tömítéseik, csavarok és

csavaranyák) A fő ismeretlen a hőcserélők hőtervezésében a hőcserélő felülete, másodlagos

ismeretlenek a hőmérsékletek vagy a hozam, amint az a 1.2 táblázatból l is kitűnik.

A közeg hőmérséklete oC A közeg tömeghozama

kg Meleg Hideg

Meleg Hideg Bemenet Kimenet Bemenet Kimenet

Tervezési probléma

G1 G2 t1’ t1

’ t1’ t1

’ 1. KA KA KA KA KA I 2. KA KA KA KA I KA 3. KA KA KA I KA KA 4. KA KA I KA KA KA 5. KA I KA KA KA KA 6. I KA KA KA KA KA

Page 5: Általános mérnöki alapismeretek Hőcserél ő tervezéseemte.siculorum.ro/~szilagyijozsef/Elemente de inginerie generala... · 4 A bemutatott hőcserél ő a rögzített csöves

5

1.2 táblázat: a számítások adatai és ismeretlenjei

3. A terv elkészítésének lépései a. Számítások a.1 A terv feladatának meghatározása. A hőcserélő hőtani számításai, A fő és

másodlagos ismeretlenek meghatározása a.2 A hőcserélő határméreteinek meghatározása, a csövek, csatlakozok, a szellőző-

és ürítőnyílások, a mérőműszerek csatlakozóinak meghatározása a.3 A hő- és mechanikai igénybevételek meghatározása a.4 A hegesztések tervezése a.5 A lemezek megtervezése a.6 A csavarok, illetve anyacsavarok tervezése a.7 A felépítés megtervezése b. Rajzok b.1 Szerelési rajz b.2 A lemez kivitelezési rajza b.3 A köpenycsatlakozó kivitelezési rajza c. Ellenőrzési szakasz

d. A terv megvédése, elemzés, kiértékelés.

4. Számítási elemek 4.2 A hőcserélő hőszámítása

A hőszámítás a következő egyenleteken alapszik: - a hőmérleg egyenlete

Q1 = Q2 + Qv = Q2 / η [1.1]

- a hőközlés egyenlete

Q = KS x S x ∆tmed [1.2]

ahol:

- Q1: a meleg közeg által leadott hőmennyiség W-ban. - Q2: a hideg közeg által felvett hőmennyiség W-ban

- η : a hőcserélő hatásfoka η = 80... 95 % - Q: a hőcserélő hőkapacitása W-ban - S: a hőcserélési felület m2-ben

Page 6: Általános mérnöki alapismeretek Hőcserél ő tervezéseemte.siculorum.ro/~szilagyijozsef/Elemente de inginerie generala... · 4 A bemutatott hőcserél ő a rögzített csöves

6

- KS: globális hőcserélési együttható, feltételezésünk szerint állandó a hőcserélő egész magasságában. Mértékegysége [ W / m2, oC],

- ∆tmed = t2 – t1 a két közeg átlaghőmérsékletének különbsége oC-ben.

A berendezésben a hőfluxusokat a következő képlet segítségével lehet

meghatározni

Q1 = G1 c1 (t’1 –t’’ 2)

[1.3]

Q2 = G2 c2 (t’’

2 – t’1) [1.4]

ahol: G1, G2 – a hideg, illetve meleg közeg tömeghozama kg / s-ben. c1, c2 – a meleg, illetve hideg közeg állandó nyomáson mért fajhője. J / kg. oC-ban t’1 , t

’’2 - a hideg közeg be- és kilépési hőmérséklete a készülékbe oC-ban

A közepes hőmérséklet különbséget (∆tköz) általában a következő képlet segítségével lehet meghatározni:

∆tköz.ea = (∆tmax – ∆tmin) / ln (∆tmax / ∆tmin)

[1.5]

ahol: ∆tmax és ∆tmin a maximális, illetve a minimális közeg hőmérséklet különbséget

jelenti a készülékbe való ki-, illetve belépéskor. A képlet abban az esetben érvényes, ha a közeg áramlása párhuzamos, egyenáramú,

vagy ellenáramú. Bonyolultabb, a párhuzamos áramlástól eltérő áramlású berendezések esetében, az

átlaghőmérséklet különbség meghatározása az F korrekciós tényező segítségével történik.

∆tköz = F x ∆tköz.ea

[1.6]

Az F korrekciós tényező az áramlás módjától, illetve a P és R paraméterek értékétől

függ. Az R és P értékét a következő képletek segítségével lehet meghatározni:

P = ( t2’’ – t 2’ ) / ( t1’ – t2’ ) , R = ( t1’ – t1’’ ) / ( t2

’’ – t2’ ) [1.7]

Az F P és R értékek függőségi viszonyát az 1. 3 táblázat szemlélteti:

Page 7: Általános mérnöki alapismeretek Hőcserél ő tervezéseemte.siculorum.ro/~szilagyijozsef/Elemente de inginerie generala... · 4 A bemutatott hőcserél ő a rögzített csöves

7

F

1.3 ábra. f meghatározása R és P függvényében A két közeg t1 és t2 átlaghőmérsékletének meghatározásakor nem vesszük

figyelembe az áramlás milyenségét. A meghatározáshoz a következő megközelítő összefüggések használatosak: - ha t1’ – t1

’’ < t2’’ – t2’ ( a meleg közeg hűlése kisebb, mint a hideg közeg

melegedése)

t1 = (t1’ + t1’’ ) / 2, és t2 = t1- ∆tköz

[1.8]

- ha t1’ – t1’’ > t2

’’ – t2’ ( a meleg közeg hűlése nagyobb, mint a hideg közeg melegedése) :

t2 = (t2

’’ + t2’) / 2, és t1 = t2- ∆tköz [1.9]

A tervezési számításokban általában a fő ismeretlen a hőcserélési felület (S), a mellékismeretlen egy hőmérséklet, vagy egy hozam (1.2 (táblázat)

A globális hőcserélési együttható értékeit a következő táblázat adja meg:

Page 8: Általános mérnöki alapismeretek Hőcserél ő tervezéseemte.siculorum.ro/~szilagyijozsef/Elemente de inginerie generala... · 4 A bemutatott hőcserél ő a rögzített csöves

8

Meleg fluidum Hideg fluidum K s ( W / m2. oC ) 1 2 3

Halmazállapot változás nélküli berendezések Víz Szerves oldószerek Gázok Könnyű olajok Nehéz olajok Szerves oldószerek Víz Szerves oldószerek Gázok Szerves oldószerek Nehéz olajok

Víz Víz Víz Víz Víz Könnyű olajok Sóoldat Sóoldat Sóoldat Szerves oldószerek Nehéz olajok

850…1700 300…850 15…300 350…900 55…100 100…400 550…1150 170…500 15…300 100…350 45…3000

Melegítő berendezések 1400…4250 300…850 60…450

550…1150 30…300

Gőz Gőz Gőz Gőz Gőz Égési gázok

Víz Könnyű olajok Nehéz olajok Szerves oldószerek Gázok Aromás szénhidrogének és gőz 25…90

Párologtató berendezések Gőz Gőz Gőz Gőz Gőz Szerves oldószerek

Víz Szerves oldószerek Könnyű olajok Könnyű olajok légüres térben Hűtő keverék Hűtő keverék

2000…4250 550…1150 450…1050 150…425 425…850 170…600

Kondenzáló berendezések Gőz (nyomás alatt) Gőz (légüres térben) Szerves oldószerek légköri nyomáson Aromás szénhidrogének légköri nyomáson, éghetetlen gázokkal

Víz Víz Víz Víz

2000…4250 1700…3400

550…1150

25…170

1.4 ábra: a globális együttható értékei

A hőcserélő termikus számításait a következő algoritmus szerint lehet végezni:

Page 9: Általános mérnöki alapismeretek Hőcserél ő tervezéseemte.siculorum.ro/~szilagyijozsef/Elemente de inginerie generala... · 4 A bemutatott hőcserél ő a rögzített csöves

9

S. Sz

Kezdeti adatok

Számítási algoritmus

1. G1. G2, t1’, t2’’

t2’, c1, c2

t’’ 2 [ 1.1 ] → ∆tköz.ea [1.5] → F[1.3 ábra] → ∆tköz. [1.6] t→ t1, t2 [1.8 -1.9] → ks[1.4 ábra] → S[1.2]

2. G1. G2, t1’, t1’’

t2’, c1, c2

t’2→ [1.1 ] → ∆tköz.ea [1.5 ] →F [1.3 ábra ] → ∆tköz [1.6] → t1, t2 [1.8 -1.9] → ks[1.4 ábra] → S[1.2]

3. G1. G2, t1’’ , t2’

t2’’ , c1, c2

t’1 [ 1.1] → ∆tköz.ea [1.5] →F [1.3 ábra ] → ∆tköz [1.6] → t1, t2 [1.8 -1.9] → ks[1.4 ábra] → S[1.2]

4. G1. G2, t1’’ , t2’

t2’’ , c1, c2

t’2→ [1.1] → ∆tköz.ea [1.5] →F [1.3 ábra] → ∆tköz [1.6] → t1, t2 [1.8 -1.9] → ks[1.4 ábra] → S[1.2]

5. G1. , t1’, t1’’ t 2

’, t2

’’ c1, c2 G1→ [1.1] → ∆tköz.ea [1.5 ] →F [1.3 ábra] → ∆tköz [1.6] →

t1, t2 [1.8 -1.9] → ks[1.4 ábra] → S[1.2] 6. G2. , t1

’, t1’’ t 2’,

t2’’ c1, c2

G2→ [1.1] → ∆tköz.ea [1.5] →F [13 ábra] → ∆tköz [1.6] → t1, t2 [1.8 -1.9] → ks[1.4 ábra] → S[1.2]

1.5 táblázat: a termikus számítások algoritmusa

A használtabb közegek fizikai állandóinak értékeit a következő táblázat ismerteti:

ρfolyadék tolvadás tforrás Cfolyadék λpárolgási Jellemző/m.e. Anyag kg / m3 oC oC J / kg.oC kJ / kg Aceton 790 -95 56,5 2180 521 Ecetsav 1050 16,7 118 2600 405 Etilalkohol 790 -117 78,5 2510 855 Metilalkohol 790 -93,9 64,6 2390 1102 Víz 1000 0 100 4186.8 2260 Anilin 1020 -6,2 184 2160 459 Benzén 880 5,5 80,1 1720 394 Pentán 630 -130 36,1 2135 -

1.6 táblázat: a fizikai állandók értékei

4.2 A hőcserélő szerkezeti számításai A számítások célja a hőcserélő méreteinek, illetve különböző elemeinek a

meghatározása, úgy hogy a berendezés megfeleljen a kitűzött célnak. A felépítéshez szükséges kezdeti adatokat a termikus számítások segítségével

határoztuk meg. Ismerve a teljes hőcserélési felületet, meghatározható a csövek összhossza:

lcs = S / π db [1.10]

A képletben db a csövek belső átmérője. Ez az érték általában 21, 33 vagy 50 mm.

Page 10: Általános mérnöki alapismeretek Hőcserél ő tervezéseemte.siculorum.ro/~szilagyijozsef/Elemente de inginerie generala... · 4 A bemutatott hőcserél ő a rögzített csöves

10

Az alaplemezre a csövek elhelyezése általában hatszög, vagy négyzet alakzatban történik. A hatszögű elhelyezést egyenlő oldalú háromszög formában történő elhelyezésnek is tekinthetjük.

Elfogadva a csövek átmérőjét, vastagságukat (általában 2...2,5 mm) a két cső közötti t léptéket t ≈1,2 db + 2 mm és elfogadva az 1.7 ábra jelöléseit, meghatározhatjuk a hőcserélő méreteit:

1.7 ábra: a csövek elhelyezése az alaplemezen

A csövek számát a D’ / t arány függvényében az 1.8 táblázat segítségével határozzák meg.

D’ / t Csőszám z

D’ / t Csőszám z

D’ / t Csőszám z

D’ / t

Csőszám z

2 7 12 127 22 439 32 931 4 19 14 187 24 517 34 1045 6 37 16 211 26 613 36 1165 8 61 18 251 28 721 38 1306 10 91 20 307 30 823 40 1459

1.8 táblázat: a csövek számának meghatározása

A hőcserélő belső átmérőjének (Db) a meghatározásához a következő képlet használatos:

Page 11: Általános mérnöki alapismeretek Hőcserél ő tervezéseemte.siculorum.ro/~szilagyijozsef/Elemente de inginerie generala... · 4 A bemutatott hőcserél ő a rögzített csöves

11

Db = D’ + dk + 2 u

[1.11]

ahol: u ≥ 6 mm.

Ha a szükséges csőhossz lt, és z a szükséges csövek száma, akkor egy csőnek a

hossza: l0

l0= lt / z [1.12]

Le kell ellenőrizni a következő arányt:

l0 / Db ≤ 6 [1.13]

Amennyiben a fenti feltétel nincs teljesítve, akkor az 1.6 táblázatból a következő

D’ / t aránynak megfelelő z értékkel számolunk. Megjegyzés: mindig a legkisebb értékkel kezdjük a számítást, és így haladunk a nagyobb értékek (D’ / t arányok felé).

4.3. A csőrendszer igénybevétele 4.3.1 A munkanyomásból adódó tengelymenti (axiális) igénybevétel

Ezt az igénybevételt a következő kifejezés segítségével határozzuk meg:

Ft =π (Db2 –z. Dk

2) pk /4 - π (Db2 –z. Dk

2) pcs /4 [11.4]

A képletben a pk és pcs a köpenyben illetve a csövekben a nyomás míg z a csövek

száma. A köpeny, illetve a csövek által átvett Fk és Fcs erők meghatározására a következő

képletek használatosak:

Fk = Ft. ck / (ck + ccs) és Fcs = Ft. ccs / (ck + ccs) [1.15]

Ahol ck és ccs a köpeny illetve a csövek rigidítása, amelyek meghatározására a

következő képletek használatosak:

ck =Ak. Ek / l0 és ccs =Acs. Ecs / l0 [1.16]

Page 12: Általános mérnöki alapismeretek Hőcserél ő tervezéseemte.siculorum.ro/~szilagyijozsef/Elemente de inginerie generala... · 4 A bemutatott hőcserél ő a rögzített csöves

12

Ahol Ak és Acs a köpeny illetve a cső keresztmetszete, amelyek a következő képen határozhatók meg:

Ak = π (Dk

2 – Db2) / 4 és Acs = π.z (dk

2 – db2) / 4

[1.17]

Az Ek és Ecs a köpeny illetve a cső anyagának rugalmassági együtthatója. Értékeik:

Ek = 105 MPa Ecs = 2,1 . 105 MPa

Ha az Ft értéke pozitív, akkor Fk és Fcs húzóerők, ellenkező esetben nyomóerők.

4.3.2. Hő okozta tengelymenti (axiális) igénybevételek Az előbbiekben meghatározásra kerültek a meleg, illetve hideg közeg t1 és t2

átlaghőmérsékletei. Ezek lényegében a köpeny illetve a cső tk és tcs hőmérsékletei. Attól függően, hogy a meleg illetve a hideg közeg hol áramlik ( hűtés vagy fűtés a cél)

Jelöljük t0 -val a szerelési hőmérsékletet, ami általában a környezeti hőmérséklet. Akkor a köpeny hőokozta alakváltozását ∆l t /k illetve a csövek hőokozta változását ∆l t /cs a következő kifejezések segítségével határozhatjuk meg:

∆l t /k = l0. ak (tk – t0)

∆l t /cs = l0. acs (tcs – t0)

[1.18]

Az ak és acs a köpeny illetve a cső anyagának hőkitágulási együtthatója.

ak = 0,167. 10-4 oC-1

acs = 0,123. 10-4 oC-1

Ha:

∆l t /k > ∆l t /cs [1.19]

A csövek húzásra, a köpeny nyomásra van igénybe véve. Ellenkező esetben a feszültségek megcserélődnek.

Ha a hőokozta erőt F2-vel jelöljük, akkor meghatározásához a következő kifejezés használható:

F2 = [ ak(tk – t0) - (tcs – t0) ] / { [ 1 / [π (Db2 –z. Dk

2) Ek /4 ]+ [π.z (dk2 –

db2) Ecs /4 ]}

Page 13: Általános mérnöki alapismeretek Hőcserél ő tervezéseemte.siculorum.ro/~szilagyijozsef/Elemente de inginerie generala... · 4 A bemutatott hőcserél ő a rögzített csöves

13

[1.20]

Ha F2 > 0, a csövek nyújtásra, a köpeny összenyomásra van igénybevéve. Tekintsük a következő egyezményes jeleket: húzás + és összenyomás -. Az

előbbiek figyelembe vételével meghatározzuk a köpenyt igénybevevő összerőt:

FkΣ = Fm + F2

[1.21]

Az egy csövet igénybevevő összerő:

FkΣ = (Fcs + F2 ) / z

[1.22]

Az FkΣ és Fk

Σ értékek segítségével ellenőrizzük a köpenyt illetve a csöveket húzásra és kihajlásra.

4.4 Az alaplemezek számítása

Az alaplemezek vastagságát a következő képlet segítségével határozzák meg:

h = 0,5 . Dk . C1 . √ p / τmeg.h [1.23]

ahol: p = pk – pcs │- nyomáskülönbség τmeg.h - megengedett húzófeszültség

C1- együttható, mely figyelembe veszi az összeszerelt elemek merevségét. A C1 meghatározása a C2 érték segítségével történik, amelyet a következő

kifejezés segítségével határozhatunk meg:

C2 = Ek.sk. Db / Ecs.scs. db [1.24]

Ahol: sk és scs a köpeny illetve a cső falvastagsága. A fenti érték segítségével meghatározzuk a C1-et. - ha pk > pcs:

C1 = √( 2 + C2) / (2 + 3 C2)

[1.25]

Page 14: Általános mérnöki alapismeretek Hőcserél ő tervezéseemte.siculorum.ro/~szilagyijozsef/Elemente de inginerie generala... · 4 A bemutatott hőcserél ő a rögzített csöves

14

- ha pk < pcs:

C1 = √ C2 / (2 + 3 C2)

[1.26]

Szakirodalom

1. Szilágyi József: Általános mérnöki ismeretek. Jegyzet 2. Flavian Farcaş: 2004, Proiectarea mecanică a utilajului chimic,

Tehnopress Iaşi, 3. Colecţia de Standarde

Page 15: Általános mérnöki alapismeretek Hőcserél ő tervezéseemte.siculorum.ro/~szilagyijozsef/Elemente de inginerie generala... · 4 A bemutatott hőcserél ő a rögzített csöves

15

Fémipari szabvány gyűjtemény

SR ISO 10564-95: A forrasztásos kötéshez használt anyagok SR EN 26520-94: A hegesztett kötések hibái SR EN 29692-94: A hegesztett kötések hegesztési rései STAS 893-89: Acélok STAS 500/1-89 és STAS 500/2-90: Szerkezeti szénacélok STAS 1004-81: Párhuzamos ékekkel létesített kötések STAS 1006-90: Párhuzamos ékekkel, és rögzítő furatokkal létesített kötések STAS 1010-80: Harántirányú ékekkel képzett kötések STAS 1012-77 : Ferde ékekkel képzett kötés STAS1769-86: Bordáskötések SR ISO 273:1994, STAS 7828-78 és STAS 5196-80: Csavarkötések STAS 795-92 Rugók STAS 78-90: Hajtó és hajtott tengelyek STAS 1456-75: Csapágyanyagok SR ISO 281:1994: A csapágyak számításai STAS 5982-79: csőperemes, csőkarikás tengelykapcsoló STAS 5982/2-80 Csapszeges tengelykapcsolók STAS 5982/3-80: Dörzskorongos tengelykapcsoló STAS 1164/1-83 és STAS 1164/1-91: Szíjhajtások SR ISO 606:200, SR ISO 4347:200 :Lánchajtások STAS 13024-91, Csigahajtások STAS 2231-80 és STAS 2401-80: Szerelvények STAS 796-89, STAS 797-80, STAS 801-80, STAS 802-870 és STAS 3165-80: A

szegecsek ábrázolása és méretezése STAS 5200/3-91 és STAS 5200/4-91: Az A és B típusú alátétek jelölése és

méretezése SR 7766-2: 1994: Rugalmas alátétek, Grower alátétek, STAS 2241/1-82: A típusú biztonsági alátétek STAS 1012-77: korong alátétek STAS 1004-81: Párhuzamos ékek STAS 1007-81: Orros, és A, B és C típusú ferde ékek STAS 1004-81 A és B típusú párhuzamos ékek STAS 1006-90: rögzítő furatos párhuzamos ékek STAS 6162-77: Hornyos tengelyek ábrázolása és méretezése STAS 4272-89: A hexagon fejű csavarok ábrázolása és méretezése STAS 9551-80: Ászokcsavarok ábrázolása és méretezése STAS 922-89: Hexagon fejű csavaranyák ábrázolása és méretezése STAS 734-82: A fogaskerekek ábrázolási szabályai STAS 5013/1…/-82: A fogazat elemeinek jelölése a kivitelezési rajzon STAS 5996-80: A kúpos fogaskerekek fogazatelemeinek jelölése a kivitelezési

rajzon

Page 16: Általános mérnöki alapismeretek Hőcserél ő tervezéseemte.siculorum.ro/~szilagyijozsef/Elemente de inginerie generala... · 4 A bemutatott hőcserél ő a rögzített csöves

16

STAS 1162-84: A trapéz ékszíjak kerekeinek méretei STAS 7086-87: Tengely kapcsolók, osztályozás és terminológia STAS 5982-84: A rugalmas csapszeges tengelykapcsolók ábrázolása STAS 735-87: A hegesztések ábrázolása és méretezése STAS 1535-79: A ragasztásos kötések egyezményes ábrázolása és méretezése SR 915-1:1994: Hajtóművek. Jelülések SR 3923: 1993: Szárnyas anyacsavarok STAS 9770-90: Lesarkított hegyű menetes zárszeg STAS 1679-88: Csapágyak, jelölés STAS 915/2-81: Hajtóművek STAS 530-87: Húzott, vagy hidegen hengerelt hegesztés nélküli csövek STAS 2099-89: A csővezetékek névleged átmérőjének a megválasztása STAS 6134: Egy berendezés nyomvonalának ábrázolása

Page 17: Általános mérnöki alapismeretek Hőcserél ő tervezéseemte.siculorum.ro/~szilagyijozsef/Elemente de inginerie generala... · 4 A bemutatott hőcserél ő a rögzített csöves

17

A gépgyártásban használatos acélmárkák fizikai és vegyi jellemzői

Caracteristicile fizico-chimice ale unor materiale de uz general folosite în

construcţia de maşini şi echipamente

1. Szerkezeti acélok

Nr. cri.

Marca de oţel tipizată

. Principalele domenii de utilizare Standardul sau norma care stabileşte condi-ţiile tehnice de calitate

1 2 3

1

2. 3.

OL 32

OL 34

OL 37

1. Oteluri pentru structuri

metalice şi construcţii Elemente de construcţii metalice şi me-canice de uz general supuse la solicitări moderate: -suport şi rame, carcase şi capace, elemente de rigidizare, tiranei ş.a. -ţevi sudate pentru instalaţii şi con-strucţii metalice -material de adaos pentru sudarea otelurilor carbon Elemente de structuri portante de ma-şini agricole, tiranţi, suporţi, cliicheţi, organe de asamblare, lanţuri ş.a. Elemente portante pentru construcţii metalice sudate sau îmbinate prin alte procedee, ca: ferme, poduri de şosea şi cale ferată, rezervoare, stilpi, batiuri sudate ş.a. Recipienţi şi aparate sub presiune ce lucrează la temperaturi scăzute Elemente şi structuri din beton armat şi beton precomprimat Elemente pentru construcţii de poduri de şosea şi cale ferată cu deschidere mare Lanţuri navale Ţevi sudate pentru instalaţii şi cons-trucţ i i metalice, profile .formate la rece

STAS 500/1,2-88 OL 32 STAS 9724-86

STAS 1126-86 STAS 500/1,2-88 STAS 500/1,2-86

STAS 2883/2-86

STAS 438/1-86 STAS 11503-86 STAS 10607-86

Page 18: Általános mérnöki alapismeretek Hőcserél ő tervezéseemte.siculorum.ro/~szilagyijozsef/Elemente de inginerie generala... · 4 A bemutatott hőcserél ő a rögzített csöves

18

2. Minőségi szénacélok

1 2 3 2. Oţeluri pentru construcţii

mecanice

■ ■ • ■ / . , ' . - '

15 V Bandaje pentru roţi de vagoane, loco- STAS 112/1-86 motive ca abur şi locomotive Diesel V, L, LV, LD 16 OL 42 Organe de maşini supuse Ia solicitări moderate, ca : biele, manivele, axe şi arbori, roţi dinţate, piese canelate şi filetate ş.a. STAS 500/1,2-86 Recipienţi şi aparate sub presiune care lucrează la temperaturi relativ ridicate STAS 2883/3-88 17 OL 50 Elemente de eonştrucţii mecanice su-.. puse la solicitări mecanice ridicate ca : bare de tracţiune, arbori drepţi şi cotiţi arbori pentru pompe şi turbine ş.a. STAS 500/1,2-86 18 OL 60 Elemente de construcţii mecanice su- puse unor solicitări mecanice ridicate ca : arbori drepţi şi cotiţi, scule, roţi dinţate STAS 500/1,2-86 19 OL 70 Organe de maşini supuse la uzură ca : arbori canelaţi, pene, .cuplaje, roţi din- ţate, melci pentru transport ş.a STAS 500/1,2-86 Construcţii căi ferate şi bandaje pentru roţi, de tramvaie STAS 1900-86 Elemente şi structuri din beton armat şi beton precomprimat STAS 43S/1-86 20 OLC 10 Piese carburate ca : şaibe, clicheţi^furcl) .. tije, pene de ghidare, culbutoare cu su- STAS 880-86 pape, discuri, eclise, bucşe şi role ş.a. STAS 7450-86 cuzineţi auto STAS 880-86 STAS 7450-86 Ţevi sudate longitudinal pentru axe car- STR danice de autocamioane OLC-TC 21 OLC 15 Piese carburate ca : bolţuri, şuruburi de STAS 880-86 mişcare, piuliţe, pârghii ş.a. STAS 7450-86 22 OLC 20 Piese carburate ca: bolţuri, şaibe, STAS 880-86 bucşe, flanşe STAS 7450-86 Organe de asamblare extrudate pentru STR industria de autovehicule N 18 Organe de asamblare pentru industria STAS 0382/l-86 de autovehicule OLC 22 B 23 OLC 25 Piese tratate termic ca: axe, buloane, STAS 880-86 manşoane, arbori, şuruburi, flanşe ş.a. .STAS 7450-86 24 OLC 35 Piese tratate termic mediu solicitate ca: arboj-i cotiţi de dimensiuni mici, biele, butuci sudaţi pentru roţi, cilindri STAS 880-86 de prese, bandaje ş.a STAS 7450-86 Organe de maşini pentru autoturisme STR OLC 32 .

Page 19: Általános mérnöki alapismeretek Hőcserél ő tervezéseemte.siculorum.ro/~szilagyijozsef/Elemente de inginerie generala... · 4 A bemutatott hőcserél ő a rögzített csöves

19

3. Ötvözött Szerkezeti aéclok

1 2 3

139 20 Cr 130 Piese pentru cazane de aburi industri ale, piese supuse unor presiuni mijlocii în medii slab agresive ca soluţii apoase de săruri ale acizilor organici şi acid azotic STAS 3583-8» . 140 20 MoCr 130 Organe de asamblare şi piese solicitate la temperaturi ridicate (453-6WG) în industria-energetică, chimică şi petro- lieră STAS 3583-86 141 30 Cr 130 Scule de tăiere, instrumente muzicale, articole de menaj STAS 3583-86 142 40 Gr 130 Lame pentru cuţite, scule de tăiere şi instrumente chirurgicale, articole de menaj STAS 3583-86 143 Cr 170 Tacâmuri, vase şi articole de menaj, piese de utilaje tehnologice care lucrea- ză în medii cu agresivitate moderată (industria alimentară), schimbătoare de căldură pentru gaze nitroase şi acid azotic, cald, rezervoare pentru acizi Sudarea oţelurilor" inoxidabile STAS 1126-86 144 22 NîCr 170 Elementele utilaje tehnologice puter- nic solicitate în medii agresive şi tempe- raturi ridicate, precum Şi piese de uzură în medii corosive în industria chimică STAS 3583-86, 145 2 NîCr 185 Elemente de utilaje tehnologice care lu- crează la temperaturi ridicate şi/sau medii puternic corosive STAS 3583-88 146 7 AlNiCr 170 Elemente elastice care lucrează In, medii corosive : industria alimentară, chimică STR etc. 7 AlNiCr 170 Elemente pentru frânele progresive, ac- STK

cesorii în industria uşoară etc. 12 NiCr 170 (W 1.4310) 147 2 MoNiCr 175 Elemente componente de utilaje tehno- logice care lucrează în medii puternic

corosive, la solicitări'şi temperaturi ri- dicate tii industria-chimică (instalaţii uree), industria uşoară, fabricarea celu- lozei - STAS 3583-86 148 10 TiNiCr 180 Piese şi elemente componente de utilaje tehnologice pentru industria chimică, metalurgică, de materiale de construc- ţii, care lucrează la temperaturi de 550—675°C sau în medii puternic coro- sive STAS 8583-86 Elemente de cuptoare şi instalaţii teh- nologice care lucrează la temperaturi între 600. . .800°C în condiţii de fluaj STAS 11523-86 149 5 NiCr 180 Elemente şi piese pentru utilaje şi insta- 150 (10 NiCr 180) laţii tehnologice care lucrează în medii corosive STAS 3583-86 151 12 NiMnCr 180 Oţel inoxidabil' economic, parţial inlo-

cuitor al oţelului austenitic de tip 18—8 \n industria' chimică şi în criogenie STAS 3583-86

Page 20: Általános mérnöki alapismeretek Hőcserél ő tervezéseemte.siculorum.ro/~szilagyijozsef/Elemente de inginerie generala... · 4 A bemutatott hőcserél ő a rögzített csöves

20

4. Ötvözött szerszámacélok

1 2 3

20

0

20

1

Rp 2

Rp 3

Rp5

Fabricarea de scule de aşchietoare la viteze foarte mari pentru materiale foarte dure Fabricarea de scule de aşchiere cu viteze mari pentru materiale cu duritate ridicată Scule de aşchiere pentru materiale cu duritate ridicată Scale de aşchiere pentru materiale cu duritate' ridicată

STAS 7382/86STAS STAS 7382-86 STAS 73826 STR Rp 5-1

203 Rp 9

Otel rapid economic pentru scule aş-chietoare supuse la uzură puternică în ' regim termic moderat Oţel rapid economic pentru scule aşchietoare cu regimuri de aşchiere uş«ar« in materiale cu duritate mică Oţel rapid economic pentru scule aşchietoare '

STAS 7382-88 STAS 738Î/86 . STAS 7382-86 Rp 10-1 (W1.3348)

204 Rp 10 Oţel rapid pentru scule folosite In indus-tria aeronautică şi prelucrări metalur-gice

STR Rp 10-s (M 42)

205 Rp 11 (W 1.3344)

Fabricarea de scule aşchietoare cu ran-dament ridicat

STAS 7382-86

206

55SiMo RUL 1 11. Oţeluri pentru rulmen ţi

Rulmenţi la sapele de foraj Fabricarea rulmenţilor şi a sculelor Fabricarea rulmenţilor speciali pentru condiţii grele de utilizare

. STAS 11507-86 STAS .1456/1-86 STAS 11250-86 RU L IV

207

RUL 2 Fabricarea rulmenţilor de dimensiuni mai mari ca cer realizaţi din marca RUL 1 Fabricarea rulmenţilor speciali pentru condiţii grele de utilizare

STAS 1456/1-88' STAS 11250-86 RUL 2

208

RUL 3 V Fabricarea rulmenţilor mari unde nu se folosesc mărcile RUL 1 şt RUL 2

STAS 11250-86

209

R 41 DNO

Oţeluri eu proprietăţi electrice . sau magnetice Piese pentru maşini şi aparate electrice Circuite magnetice pentru aparate şi muşini electrice

STAS 8429 86 STAS 11508 86 : (M 43, M 45,. M 47 Ф)

210

El Circuite magnetice pentru aparate şi maşini electrice

STR

211

TGO

Circuite magnetice Ia aparate şi trans-formatoare electrice ,

STAS 11526-86

Page 21: Általános mérnöki alapismeretek Hőcserél ő tervezéseemte.siculorum.ro/~szilagyijozsef/Elemente de inginerie generala... · 4 A bemutatott hőcserél ő a rögzített csöves

21

Réz-alumínium ötvözetek

Tabelul 1

Compoziþia chimicã Elemente de aliere, % Impuritãþi, % max. Marca aliajului

Al Fe Ni Mn Cu Pb Sn Zn Mn Fe Ni Si Total CuAl9T 8,5 - 10,0 - - - Rest 0,3 0,3 0,5 0,5 1,0 0,5 0,2 0,6 excl. Mn, Fe, Ni CuAl9Fe3T 8,5 - 10,5 2,0 - 4,0 - - Rest 0,3 0,5 0,3 0,4 - 0,1 0,1 0,8 excl. Sn CuAl10Fe3T 9,0 - 11,0 2,0 - 4,0 - - Rest 0,2 0,3 0,5 1,0 - 2,5 0,2 0,5 excl. Mn, Ni CuAl9Fe5Ni5T 8,5 - 10,7 4 - 6 4 - 6,5 max. 1,5 Rest 0,3 0,3 0,3 - - - 0,1 0,5 CuAl9Mn2T 8,0 - 10,0 - - 1,5 - 2,5 Rest 0,3 0,3 1,5 - 1,4 1,4 0,2 2,4 excl. Ni CuAl9Fe2T 9,0 - 10,5 2 - 3 - - Rest 0,2 0,3 0,5 - - - 0,2 0,5

Utilizãri

Utilizãrile principale ale aliajelor cupru - aluminiu sunt prezentate în tabelul 2.

Tabelul 2

Marca aliajului Utilizãri principale CuAl9T Piese turnate pentru industria chimicã ºi alimentarã, armãturi

CuAl9Fe3T Utilaje chimice, pompe de apã pentru mine, rotori de pompe centrifuge, cuzineþi, angrenaje elicoidale.

CuAl10Fe3T Angrenaje elicoidale, piese pentru industria chimicã, rotori de pompã.

CuAl9Fe5Ni5T

Piese cu rezistenþã mecanicã ºi la coroziune ridicatã în apã de mare, rezistente la cavitaþie ºi la solicitãri alternative de lungã duratã. Armãturi care lucreazã în mediu de vapori fierinþi, corpuri distribuitoare în aparatura pentru petrochimie, elice de vapor, carcase de pompe.

CuAl9Mn2T Piese rezistente la coroziune, armãturi pentru ape agresive, elice, flanºe, pentru industria navalã, piese destinate maºinilor din industria alimentarã.

CuAl9Fe2T Furci la cutia de viteze auto.

Livrare, marcare, documente

Fiecare bloc va fi marcat din turnare cu denumirea institutului "I.M.N.R." Dupã verificarea calitãþii se vor aplica prin vopsire sau poansonare numãrul lotului ºi marca aliajului, pe fiecare bloc din lot. Blocurile se livreazã neambalate. Fiecare lot de livrare va fi însoþit de documentul de certificare a calitãþii întocmit conform dispoziþiilor legale în vigoare.

Page 22: Általános mérnöki alapismeretek Hőcserél ő tervezéseemte.siculorum.ro/~szilagyijozsef/Elemente de inginerie generala... · 4 A bemutatott hőcserél ő a rögzített csöves

22

Corespondenþe cu standarde internaþionale

Japan U.K. International Std. JIS B.S. ISO

H 2206 - 69 Aluminium bronze ignots for

castings. AlB4 In 1 to 3

1400 - 73 Copper alloy ignots and copper alloys

castings. AB1, AB2.

1338 - 77 Cast copper

alloys. CuAl9,

CuAl10Fe3

17

Page 23: Általános mérnöki alapismeretek Hőcserél ő tervezéseemte.siculorum.ro/~szilagyijozsef/Elemente de inginerie generala... · 4 A bemutatott hőcserél ő a rögzített csöves

23

A gépgyártásban használatos hengerelt acéllemezek méretei TABLA GROASA LBC Grosimi 1,50 mm-12 mm Latimi de 1.000 mm ; 1250 mm ; 1500 mm Lungimi de 6.000 mm Grosimi 6mm-40mm Latimi de 1.000 mm ; 1250 mm ; 1500 mm ; 1.800 mm ; 2.000 mm ; 2.200 mm ; 2.400 mm ; 2.600 mm Lungimi de 5.000 mm Materiale OL32 ; OL37 ; OL44 ; OL50 ; OL52 ; OL60 conf. STAS 500-80 Tratamente termice : N ( necalmat ) ; K ( calmat ) ; Pentru comenzi speciale , tablele se pot livra cu certificate de registru : RNR ; LRS ; BV ; ABS ; GL ; DNV ( grad A ; B ; D ; E ; A32 ; D32 ; E32 ; A36 ; D36 ; E36 ) TABLA GROASA LTG Grosimi 6 mm-100 mm Latimi de 1.000 mm ; 1250 mm ; 1500 mm ; 1.800 mm ; 2.200 mm ; 2..400 mm ; 2.600 mm ; 2.800 mm ; 3.000 mm ; 3.600mm ; 4.000 mm Lungimi de 6.000 mm – 13.000 mm Materiale OL32 ; OL37 ; OL44 ; OL50 ; OL52 ; OL60 conf. STAS 500-80 Tratamente termice : N ( necalmat ) ; K ( calmat ) ; Pentru comenzi speciale , tablele se pot livra cu certificate de registru : RNR ; LRS ; BV ; ABS ; GL ; DNV ( grad A ; B ; D ; E ; A32 ; D32 ; E32 ; A36 ; D36 ; E36 ) TABLA LAMINATA LA RECE LBR STAS 9624-89 Grosimi 0,30 ; 0,40 ; 0,50 ; 0,60 ; 0,80 ; 1,00 ; 1,25 ; 1,50 ; 1,75 ; 2,00 ; 2,25 ; 2,50 ; 3,00 ; 3,50 mm Latimi de 800 mm ; 1.000 mm ; 1250 mm ; 1500 mm Lungimi cuprinse intre 2.000 – 3.000 mm Materiale OL32 ; OL37 ; OL44 ; OL52 STAS 500-80 Tratamente termice : N ( necalmat – B1N ; B2N ; A1N ; A2N ; A3N ; A4) K ( calmat – B1K ; B2K ; A1K ; A2K ; A3K ; A5 ) TABLA ZINCATA STAS 10896-90 Grosimi 0,40 ; 0,50 ; 0,60 ; 0,80 ; 1,00 ; 1,25 ; 1,50 ; 1,75 ; 2,00 ; 2,25 ; 2,50 Latimi de 2.0000mm ; 1.000 mm ; 1250 mm ; 1500 mm Lungimi cuprinse intre 2.000 mm Cantitate de zinc / mp : 200 ; 225 ; 250 ; 300 ; 325 ; 350 ; 400 ; 450 TABLA STRIATA INDUSTRIALA Material : OL37-2k 3 x 1000 x 2000 4 x 1000 x 2000 5 x 1000 x 2000 6 x 1000 x 2000

Page 24: Általános mérnöki alapismeretek Hőcserél ő tervezéseemte.siculorum.ro/~szilagyijozsef/Elemente de inginerie generala... · 4 A bemutatott hőcserél ő a rögzített csöves

24

TABLA NEAGRA CUTATA Material : A2N 0,60 x 630 x 2000 0,60 x 750 x 2000 0,75 x 630 x 2000 0,75 x 750 x 2000 1,00 x 630 x 2000 1,00 x 750 x 2000 1,50 x 630 x 2000 1,50 x 750 x 2000 TABLA ZINCATA CUTATA Material : A2N 0,60 x 630 x 2000 0,60 x 750 x 2000 0,75 x 630 x 2000 0,75 x 750 x 2000 1,00 x 630 x 2000 1,00 x 750 x 2000 1,50 x 630 x 2000 1,50 x 750 x 2000