ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Фланцевые соединения из "Механика химических производств Изд3" Фланцевые соединения — наиболее шнроко применяемый в химическом аппаратостроении вид разъемных соединений, обеспечивающий герметичность, прочность, быструю разборку и сборку, технологичность изготовления. Их применяют для присоединения к аппаратам и машинам трубопроводов, запорных устройств, контрольно-измерительных приборов, крышек, люков, а также для соединения трубопроводов между собой. [c.243] Фланцы к аппаратам и штуцерам выбирают в соответствии со стандартами по условному проходу, условному давлению с учетом температуры среды. Штуцером называют короткий отрезок трубы с фланцем на конце.) Условное давление следует принимать ближайшее большее к рабочему. Например, если рабочее давление среды рр = 0,7 МПа, то фланец следует выбрать по условному давлению Ру= 1.0 МПа. [c.244] Фланцы классифицируют по внешней форме, конструкции уплотнительной поверхности, способу крепления, конструктивным особенностям и материалам. [c.244] Чаще всего применяют круглые, квадратные и фигурные фланцы (например, круглые со срезом и т. п.). Наибольшее распространение получили круглые фланцы благодаря простоте их изготовления. [c.244] Конструктивно просты фланцы с гладкой уплотнительной поверхностью (рис. 14.10,а). Иногда для лучшего удержания плоской прокладки на поверхности фланца нарезают 2—3 кольцевые канавки треугольного сечения, которые заполняются при затягивании соединения материалом прокладки. Применяют прн невысоких давлениях (до 0,6 МПа). [c.244] Более предпочтительны фланцы с выступом— впадиной (рис. 14.10,6), поскольку при прочих равных условиях, обеспечивают соосность соединения. Однако выше надежность у соединения шип — паз (рис. 14.10,е), которые используют при условных давлениях до 6,4 МПа, работе с ядовитыми веществами и вакуумом, то есть в более ответственных соединениях. В соединении шип — паз прокладку размещают в кольцевой канавке и уплотняют сверху кольцевым выступом другого фланца. Она не имеет возможности изменять свою форму и выдерживает значительные давления. Однако заменить такую прокладку довольно трудно. [c.244] Из соединений с жесткими металлическими прокладками, широкое применение нашли линзовые с прокладкой нз качественной или углеродистой стали (рис. 14.10,(3). Соприкасаются шаровые поверхности линзовой прокладки с коническими поверхностями уплотняемых деталей по кольцевой линии. В месте касания возникает деформация материала, обеспечивающая уплотнение. Такие уплотнения широко применяются в технике высоких давлений (до 80 МПа). [c.245] В нефтехимической промышленности применяют соединения с овальными металлическими прокладками (рис. 14.10, е). Область давлений — до 16 МПа. [c.245] Рассмотрим основные типы фланцев и способы их соединения в штуцерах, трубопроводах, крышках и аппаратах плоские приварные приварные встык (с шейкой ) свободные иа отбортовке и бурте. [c.245] В штуцерах, трубопроводах и небольших химических аппаратах наиболее распространена приварка плоских фланцев по типу, показанному на рис. 14.11, а. Исполнение 14.11,6 применяют, в основном, в химических аппаратах, это позволяет несколько уменьшить их габариты. При работе с коррозионными средами в целях экономии дефицитного металла фланцы изготовляют из углеродистой стали и защищают накладкой из кор-розионностойкон стали (рис. 14,11,б). Основной недостаток плоских фланцев — малая жесткость у основания. Некоторые типы плоских фланцев приведены в табл. 17 и 18 Приложения. [c.245] Стальные свободные фланцы на отбортовке (рис. 14.11,е) лрименяют в штуцерах, трубопроводах и аппаратах из цветных металлов, из некоторых пластмасс, поддающихся отбортовке, и в целях экономии дефицитных конструкционных материалов (титана, высоколегированных сталей и сплавов и т. п.). [c.246] Фланцы на утолщении (бурте) (рис. 14.11,ж) используют в трубопроводах и аппаратах из стекла, керамики и пластмасс, ие поддающихся пластической деформации (напр мер, фаолита), а также при патрубках из высоколегированной стали и фланце из углеродистой стали (сварка разнородных материалов может усиливать коррозию). [c.246] Крепежные детали фланцевого соединения определяют его герметичность и прочность. Шаг по болтовой окружности стремятся сделать меньшим, чтобы повысить герметичность. При невысоких давлениях (до 0,6 МПа) его принимают равным 4й, при давлениях до 4 МПа шаг уменьшают до 2,5й, где с1—наружный диаметр резьбы. [c.246] Для соединений, требующих частой разборки, применяют откидные болты, которые крепят на отдельной оси или на общем кольце. Число откидных болтов стремятся по возможности уменьшить, увеличивая их диаметр. Для исключения опасности самопроизвольного соскакивания болта с фланца иногда принимают следующие меры к фланцу приваривают упоры или стопорят болт (см. разд. 14.2). [c.246] Металлические прокладки или асбестовые прокладки в металлической оболочке на прочность не проверяют. [c.248] Пример 14.3. Рассчитать ка прочность фланцевое соединение типа шпп — паз стального сварного химического аппарата со следующими параметрами внутренний диаметр — 1000 мм рр == 0,8 МПа 7 р = 150°С материал фланцев— сталь I2X18H10T, болтов — сталь 3SXM Dt = 1065 мм 6= 14,5 мм. [c.248] Решение. Для заданной температуры выбираем материал прокладки-—фторопласт-4 (табл. 20 Приложения), имеющий коэффициент m = 2,5, минимальное давление обжатия до = 10 МПа п [i ] = 40 МПа (табл. 23 Приложения). [c.248] Проверяем прочность неметаллической прокладки (фш)мула (14.21)) q = 867-10 V(3,14-1,0505-0,0145) = 18,1-10° Па = 18,1 МПа 40 М.Па. [c.249] Прочность болтов и прокладки обеспечена. [c.249] Вернуться к основной статье