книги из ГПНТБ / Опарин В.И. Механизация производства химической и нефтяной аппаратуры
.pdfВ.И .ОПАРИН •Г. П .ТКАЧЕНКО •В.П. ЛУКЬЯНОВ
МЕХАНИЗАЦИЯ
ПРОИЗВОДСТВА
ХИМИЧЕСКОЙ И НЕФТЯНОЙ АППАРАТУРЫ
В. И. ОПАРИН, Г. П. ТКАЧЕНКО, В. П. ЛУКЬЯНОВ
МЕХАНИЗАЦИЯ
ПРОИЗВОДСТВА ХИМИЧЕСКОЙ И НЕФТЯНОЙ АППАРАТУРЫ
г о гг
«МАШИНОСТРОЕНИЕ»
1973
О 60
УДК 677.057.6.65.011.54.0.02.2
«
Опарин В. И. и др. Механизация производства химической и нефтяной аппаратуры. М., «Машино строение», 1973, 224 с.
В книге рассмотрены вопросы механизации изго товления деталей, н узлов химической и нефтяной аппа ратуры. Описаны конструкции н принцип действия основных средств механизации заготовительных, штам повочных, сборочно-сварочных и контрольных операций. Приведены необходимые расчеты.
Описано типовое оборудование и оснастка для вы полнения отдельных технологических операций (свароч ные консоли, порталы, роликоопоры, установки для рентгенокоптроля и гидропспытаиий и др.).
Книга предназначена для инженерно-технических работников, занимающихся проектированием и экс плуатацией средств механизации производства хими ческой и нефтяной аппаратуры.
Ил. 172, табл. II, список лит. 36 назв.
Г*с. п-.б/ц чнап |
^ |
|
Я»учи іі- т. |
чел |
|
окб/мо I -J ■ |
- |
‘Я |
Эл'Ѵ ■'
ЧИТАЛЬиС' О ОЛЛА
Редактор инж. Н. А. Ефремов Рецензент инж. С. П. Чистяков
о 316— 285 285— 73 038(01)— 73
© Издательство „Машиностроение,“ 1973 г.
ПРЕДИСЛОВИЕ
С развитием нефтяной, химической, энергетической и других отраслей промышленности непрерывно совершенствуется техника
итехнология аппаратостроения. Создаются новые виды аппаратов
иоборудования для внедрения в промышленность специальных технологических процессов большой производительности: гидро крекинга, каталитического реформинга, производства этилена, аммиака и др.. Проводятся большие работы, направленные на повышение технического уровня серийно выпускаемой аппара туры: ректификационных колонн, теплообменных аппаратов, реакторов, аппаратов воздушного охлаждения, насосов.
Химическое и нефтяное аппаратостроение является сравни тельно молодой отраслью отечественной промышленности и ха рактеризуется некоторыми специфическими особенностями. При относительно небольшой серийности изготовляются крупногаба ритные аппараты широкой номенклатуры, различные по назна чению и конструктивно-технологическим особенностям. В этих условиях технологические процессы и средства механизации, основных операций должны существенно отличаться от тех, которые применяются на предприятиях с крупносерийным и мас совым производством.
Значительный вклад в совершенствование существующих и создание новых технологических процессов и средств механиза ции производства химической и нефтяной аппаратуры внедли совместно с ведущими заводами отрасли коллективы Всесоюз ного научно-исследовательского и проектного института техноло гии химического и нефтяного аппаратостроения (ВНИИПТхимнефтеаппаратуры, г. Волгоград), Всесоюзного научно-исследова тельского и проектного института технологии химического машиностроения (ВНИИПТхиммаш, г. Пенза), Государственного
проектного института химического машиностроения (Гипрохим-
1* |
3 |
маш, г. Киев) и других институтов. На многих заводах отрасли внедрены различные установки для автоматической сварки про дольных и кольцевых стыков корпусов аппаратов, колпачков тарелок колонных' аппаратов, труб и т. д. Усовершенствована технология и оснастка для гибки труб и крепления их в трубных решетках. Внедрены установки и средства механизации для визуального рентгенотелевизионного контроля сварных швов.
В книге обобщен отечественный и зарубежный опыт по меха низации технологических процессов и отделочных операций при производстве химической и нефтяной аппаратуры, а также при изготовлении ее узлов и деталей. Даны конкретные рекомендации по применению тех или иных средств механизации.
Замечания по книге авторы просят направлять в адрес изда тельства.
ГЛАВА I
ЗАГОТОВИТЕЛЬНЫЕ ОПЕРАЦИИ
Исходным материалом для производства химической и нефтя ной аппаратуры, как правило, служат трубы, сортовой и листо вой прокат.
Иногда прокат во время транспортировки и хранения под вергается различным искривлениям и поэтому без правки не пригоден для использования.
ПРАВКА ЛИСТОВОГО ПРОКАТА
На заводах химического и нефтяного аппаратостроения ли" стовой прокат толщиной до 50 мм правят в основном на листопра вильных многовалковых машинах с параллельными рядами вал ков. При этом точность правки достигает 1—2 мм на 1 м длиныПравку проката производят между двумя рядами валков, которые размещают в шахматном порядке. Расстояние между рядами валков регулируют. Просвет между верхним и Нижним рядами устанавливают меньше толщины выправляемого листа
(рис. 1).
Лист при прохождении между валками получает многократ ные и противоположные по направлению изгибы с, напряжениями, превышающими предел текучести материала. Благодаря этому и происходит его выправление.
Крутящий момент на валках листоправильной машины равен сумме моментов, затрачиваемых на выправление искривлений листа, создание его перегибов в валках, преодоление сопротивле ний трения качения валков по листу и по опорным роликам, трения в подшипниках'правильңых валков и опорных роликов.
Методика расчета крутящего момента приведена в |
работе [19]. |
|
В зависимости от назначения листоправидьңой машины ко |
||
личество валков может быть от 5 до 13. |
■ ' |
1 |
В многовалковых листоправильных машинах рабочую клеть выполняют в основном по одной принципиальной схеме: валки нижнего ряда устанавливают на станине, а верхнего — в подвиж-
5
Рис. 1. Схема правки листового проката на листоправнльных машинах -
6 7 s 9
Ruа а
Рис. 2. Девятивалковая листоправильная, машина
ной траверсе, положение которой регулируют в вертикальном направлении.
Машина для правки листов толщиной 12—25 мм и шириной 2100 мм конструкции Центрального бюро кузнечно-прессового машиностроения показана на рис. 2.
На фундаментной плите 16 устанавливают стойки станины, соединенные траверсой 15 и тягами 10. Для удобства изготовле ния стойки делают разъемными, состоящими из двух частей 22 и 19, соединенных стяжными болтами 18.
Подвижная разъемная траверса состоит из трех частей: одной средней 13 н двух боковых 3. Не устанавливают в станине в че тырех направляющих, регулируемых перемещением нажимных планок 21 винтами.
Валки имеют разъемные подшипники, которые расположены в стойках и подвижной траверсе. Положение опорных роликов регулируется при помощи клиновых устройств.
Подвижную траверсу уравновешивают грузом 7. Она соеди нена с ним четырьмя рычажными механизмами, которые состоят
Таблица 1
|
Основные параметры |
многовалковых правильных машин |
|
||||||||
Параметры |
|
I |
Значения параметров для машин моделей |
VII |
|||||||
|
II |
|
III |
IV |
V |
VI |
|||||
Толщина листа в мм |
4— 6 |
4— 10 |
|
6— 16 |
12— 25 |
10— 32 |
20— 32 |
18— 50 |
|||
Ширина листа в мм |
2500 |
2500 |
|
2500 |
2100 |
3500 |
4000 |
4000 |
|||
Предел текучести в |
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
кгс/мм'2 ................... |
32 |
|
32 |
26 |
32 |
42 |
80 |
||||
Скорость |
правки |
|
|
98 |
|
78 |
|
|
|||
м/мин ................... |
12 |
10 |
|
15— 24 |
6 |
6 |
|||||
в Число |
правильных |
9 |
9 |
' |
9 |
7 |
7 |
||||
валков ....................... |
|
|
|
|
|
|
|
||||
Шаг |
правильных |
|
|
|
|
|
|
|
|||
валков в |
мм . . . |
200 |
200 |
|
250 |
300 |
400 |
450 |
550 |
||
Диаметр |
правиль |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
ных валков в мм |
180 |
180 |
|
230 |
260 |
370 |
430 |
520 |
|||
Число |
рядов |
опор |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
ных роликов . . . . |
2 |
2 |
|
2 |
2 |
2 |
2 |
||||
Мощность |
электро |
|
|
|
|
|
|
|
|||
двигателей в |
квт: |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
главного привода |
70 |
80 |
|
65 |
460 . |
310 |
2 Х 155 |
2X 28 0 |
|||
механизма |
регу |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
лировки . . . |
13 |
5 |
|
|
22,5 |
22 |
22 |
22 |
|||
Габаритные |
разме |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
ры в мм: |
|
|
|
|
|
|
|
— |
|
|
|
ширина............... |
3630 |
2330 |
|
2 850 |
4 600 |
6 000 |
5 200 |
||||
длина ............... |
7780 |
9850 |
|
10 330 |
14 170 |
15 000 |
15 700 |
||||
высота ............... |
3530 |
3385 |
|
4 120 |
5 980 |
6 870 |
8 350 |
||||
Масса машины в т |
|
|
|
|
4790 |
|
|
||||
53,5 |
61 |
|
92,6 |
94 |
227 |
296 |
550 |
7
из тяги 11, рычага 6 и серьги 8. Плечи рычагов разные, поэтому вес груза в несколько. раз меньше веса подвижной траверсы.
Подвижная траверса опирается на четыре шпинделя 20. При вод шпинделей от электродвигателя 5 через двусторонний, цилин дрический редуктор 4 и два распределительных вала 9. Положе ние направляющих валков регулируется вращением штурвала 12 распределительных валиков, соединяющихся со шпинделем 17 червячными передачами.
■На стойках установлены вертикальные направляющие ро лики 14, предупреждающие трение листа о стойки станины. Валки приводятся от электродвигателя постоянного тока 2 через приводной двухступенчатый цилиндрический редуктор 1.
Основные параметры правильных машин разных моделей при ведены в табл. 1.
ПРАВКА СОРТОВОГО И ТРУБНОГО ПРОКАТА
Весьма распространена правка проката на специальных пра вильных прессах. Усилие правки зависит от формы и размеров поперечного сечения заготовки, величины ее кривизны и меха нических характеристик материала.
Максимальный изгибающий момент, необходимый для правки наиболее искривленного участка заготовки, ориентировочно мо жет быть вычислен по формуле
М = а^р,
где ат — предел текучести материала выправляемой заготовки; 5р — статический момент площади поперечного сечения за
готовки.
По моменту М рассчитывают усилие на ползуне правильного пресса
где I — расстояние между опорами или призмами правильного пресса, устанавливаемое в зависимости от длины выправ ляемого участка.
Современные модели отечественных правильных прессов (на пример, П417Б и П418В) вертикального типа имеют сварную станину, в верхней части которой установлен гидроцилиндр для перемещения ползуна (рис. 3). На станине установлен сварной стол с пазом для крепления установочных приспособлений и подъемников. Правильное приспособление состоит из двух призм, передвигаемых на роликах вдоль станины. Усилие пресса пере дается на корпуса призм, а ролики нагрузку не воспринимают. Между .правильными призмами установлены два подъемника для перемещения и поворота выправляемой детали вдоль оси. Техни ческие характеристики прессов моделей П417Б и П418В приве дены в табл. 2.
8
Более совершенным оборудованием для правки сортового и трубного проката являются правильно-калибровочные станки. На них производят нетолько правку, но и калибровку проката [10].
Рис. 3. Гидравлический правильный пресс
В правильно-калибровочном станке концы калибровочного прутка 3 (рис. 4) закреплены в специальных тележках 1 и 8, передвигающихся на роликах 2 по направляющим 4. Во время
Технические характеристики |
|
Таблица 2 |
гидравлических правильных |
||
прессов |
|
|
Параметры |
Значения параметров для прессов |
|
П417Б |
П418В |
|
Номинальное усилие в тс . . . . |
100 |
160 |
Габаритные размеры пресса в мм |
2115X 2400X 2570 2115X 2400X 2630 |
|
Ход штока (максимальный) в мм |
500 |
500 |
Открытая высота в мм ................ |
750 |
750 |
Высота стола над полом в мм |
765 |
780 |
Размеры стола в м м ....................... |
■ 2400X500 |
2400X500 |
Вылет штока в мм ....................... |
400 |
400 |
Скорость штока в мм/с при ходе:' |
|
|
холостом ................................... |
37 |
22 |
рабочем ...................................... |
18 |
11 |
возвратном ............................... |
36 |
24 |
Масса пресса в т ........................... |
5,4 |
6,8 |
9