A csővezetékrendszerek elemei

A csővezetékrendszerek elemei Műszaki ábrázolás- 07.hét-előadás

A csővezetékrendszer magába foglalja a csöveket, csőidomokat, csőkötéseket, csőszerelvényeket és egyéb, belső nyomással terhelt elemeket. Azonos névleges nyomású (PN) és azonos névleges átmérőjű (DN) szabványos csővezetékelemek csatlakozó méretei megegyeznek. A csővezetékrendszer egyszerüsített és könnyen áttekinthető ábrája a kapcsolási vázlat, amelyben a csővezetékben szereplő elemeket jelképekkel ábrázoljuk. Az egyszerüsitett ábrázolásban alkalmazott rajzjeleket a „Csővezetékek és –szerelvények rajzjelei” cimű segédlet tartalmazza. Csővek A csövek öntöttvasból, acélöntvényből, acélból, rézből, aluminiumból, műanyagból, gumiból és egyéb nemfémes anyagból készülhetnek. A leggyakrabban alkalmazott varrat nélküli normál és menetvágásra alkalmas acélcsövek szabványos méretsorának adatait a „Szabványos kialakítások és elemek” cimű segédlet tartalmazza. Dr. Házkötő István

BME Gép- és Terméktervezés Tanszék http://www.gt3.bme.hu

A csővezetékrendszerek elemei Műszaki ábrázolás- 07.hét-előadás

Csőkötések A csövek méretüktől, anyaguktól és a gyártási eljárásuktól függően különböző véges hosszúságban készülnek. Ezeket a darabokat a csővezetékekben csőkötésekkel kell összekapcsolni. A csőkötések szerkezeti kialakítása elsősorban a cső anyagától függ. Megkülönböztetünk oldható és oldhatatlan (csak roncsolással oldható) kötéseket. Oldható kötések: - menetes kötések, - karimás csőkötések, - csővégekre forrasztott vagy hegesztett menetes csatlakozókkal megoldott csőkötések, - csővégekre menettel csatlakozó elemekből álló csőkötések (csőcsavarzatok). Oldhatatlan kötések: - hegesztett kötések, - forrasztott kötések, - ragasztott kötések. A karimakötések és csőcsavarzatok szabványkivonatai a „Szabványos kialakítások és elemek” cimű segédletben megtalálhatók. Dr. Házkötő István


1

Csőkötések Műszaki ábrázolás- 07.hét-előadás

Hegesztett kötések

Menetes csőkötés

Karimakötés Dr. Házkötő István


Karimakötések Műszaki ábrázolás- 07.hét-előadás

Sima munkaléces

O-gyűrűvel

Szád-horony kiképzés

Kiugrás-bemélyedés

Fésűs tömítéssel

Lencsetömítéssel

Join-gyűrűvel

Domború tömítőfelülettel Dr. Házkötő István


2

Karimakötések tömítései Műszaki ábrázolás- 07.hét-előadás

Dr. Házkötő István


Csőcsavarzatok Műszaki ábrázolás- 07.hét-előadás

Egyenes csőcsavarzatok

Könyökcsavarzat



3

Öntöttvas csőkötések Műszaki ábrázolás- 07.hét-előadás

Tokos csőkötés

Tömszelencés tokos csőkötés

Csavaros karmantyús csőkötés Dr. Házkötő István


Műanyag csőkötések Műszaki ábrázolás- 07.hét-előadás

Ragasztóanyaggal egymásba dugva

Ragasztóanyaggal egymásba dugva

Ragasztott kötés gumigyűrűvel

Lazakarimás kötés



4

Csőtámaszok Műszaki ábrázolás- 07.hét-előadás

A hőtágulás figyelembevételével megválasztott csőtámaszok. Dr. Házkötő István


Csőmegfogások, csőtámaszok Műszaki ábrázolás- 07.hét-előadás

Konzolos csőmegfogás

Csőbölcsős csőtámasz

Csővezeték hőtágulásakor a csőszakasz - a súrlódási erő legyőzése esetén – el tud mozdulni. Függesztett csőmegfogás Dr. Házkötő István


5

Csőmegfogások Műszaki ábrázolás- 07.hét-előadás

Konzolos csőmegfogás Dr. Házkötő István



Görgős csőmegtámasztás Dr. Házkötő István


6


Görgős felfüggesztés Dr. Házkötő István



Függőleges cső rugós felfüggesztése Dr. Házkötő István


7

Csőkiegyenlítők Műszaki ábrázolás- 07.hét-előadás

Cél: a hőtágulás okozta járulékos igénybevétel csökkentése. Lencsekompenzátor Csőlíra

Tengelyirányú hosszváltozás kompenzálása rugalmas alakváltozással. Dr. Házkötő István



Hullámcsöves kompenzátor Dr. Házkötő István


8


Hullámlemezes kompenzátor Dr. Házkötő István



Tömszelencés kompenzátor Dr. Házkötő István


9

Csőszerelvények Műszaki ábrázolás- 07.hét-előadás

A csőszerelvények: csapok, szelepek és tolózárak feladata az átáramló közeg mennyiségének a szabályozása, illetve a közegáramlás megakadályozása. 1. Csapok A zárótest mozgása forgó mozgás. Kúposcsap fő alkatrésze a ház és a csapforgó. A kúpos csapforgót és a házat általában összecsiszolják a tökéletes zárás érdekében. Összeszerelés után a csapforgót a menetes fedél egy közbenső alátéten keresztül szorítja a házba. A csapforgón lévő átömlő nyílás köralakú vagy ovális alakú.

Kúpos csap




Golyóscsapokban záróelemként golyót alkalmaznak áramlástechnikailag kedvező, egyenes vonalú, köralakú átfolyási keresztmetszettel. A csapgolyó tömítését két egyforma tömítőtest biztosítja, amelybe a golyó beszerelhető.

Golyóscsap Dr. Házkötő István


10


Karos golyóscsap Dr. Házkötő István



A csapok egyszerűek és olcsók, egyenes átfolyásúak, gyorsan müködtethetők. Tömítési tulajdonságaik kevésbé kedvezőek: golyóscsapoknál a tömítőtestekben, illetve az O-gyűrűkben szereléskor létrehozott előfeszítésből származik a tömítőnyomás, a kúpos csapoknál viszont van utánállítási lehetőség kopás esetén. A csapok nyitásakor és zárásakor a közegáramlásban lökéshullámok keletkezhetnek. A csapokat általában kis névleges átmérő- és közepes nyomástartományban alkalmazzák. A ház és a csapforgó anyaga lehet öntöttvas, sárgaréz és különböző bronzok, továbbá könnyűfém, műanyag és különleges célokra pl. a vegyiparban üveg is lehet. 2. Szelepek A zárótest mozgása a közegáramlás irányába történő haladó mozgás. A szelepek előnyei a gyors nyitás és zárás, a tömítőfelületek egyszerű előállíthatósága, szabályozási célokra jól megfelelnek. Hátrányai: az átfolyásnál az áramlás irány megváltozik, nyomásveszteség jön létre, a ház holttereiben a szennyeződések lerakódnak, nyitáskor és záráskor nyomáslökések keletkezhetnek. A szelepeket a közepes névleges átmérők tartományában és a teljes nyomástartományban alkalmazzák. Dr. Házkötő István


11


Áteresztőszelep Dr. Házkötő István



Áteresztőszelep



12


Ferdeülékű szelep Az egyenes ülékű szelepekben a közeg kétszer is irányváltozásra kényszerül. Ez nagy áramlási ellenállást és nyomásveszteséget jelent. Ezen segít a ferdeülékű szelep, amelyben a szeleporsót és a tányért, valamint az ülékrészt 45 fokkal elferdítjük. Így gyakorlatilag iránytörés nélküli átfolyást kapunk. Dr. Házkötő István



Rugós biztonsági szelep

Az előfeszített rugó tartja zárva a szelepet, amely önműködően kinyílik a beállított nyomáshatár túllépésekor.



13


Lefúvató szelep Dr. Házkötő István



3. Tolózárak A zárótest mozgása merőleges a közeg áramlási irányára. Leggyakoribb az ékfelületű tolózár, amelyben ék alakú zárótest csúszik be a házba. A tolózárak előnye a kis szerkezeti hosszúság és az egyenes, irány- és keresztmetszet-változás nélküli átfolyás. A nyomásveszteség kicsi, nyitáskor és záráskor lökés nem jelentkezik. Dr. Házkötő István


14

A csőszerelvények tömítései Műszaki ábrázolás- 07.hét-előadás

A tolózárak hátránya a szükséges nagy löket és az ebből adódó nagy szerkezeti magasság, valamint az is, hogy a tömítőfelületeket kissé nehézkesebb megmunkálni; továbbá a kopást okozó csúszósúrlódás, ami azonban konstrukciós megoldásokkal, mint az előző dián látható bronz betétgyűrűkkel és megfelelő anyagok alkalmazásával csökkenthető. A tolózárakat közepes nyomástartományban a kis és közepes átmérőktől a legnagyobb átmérőkig alkalmazzák. A csőszerelvények alkatrészeinek modellezésekor tudatosan elemezni kell azok funkcióját. Minden egyes csőszerelvénynél különböző tömítési feladatokat kellett megoldani. A csőszerelvények nyugvó tömítései A házhoz menettel csatlakozó fedeleknél lapos tömítéseket használnak és a menetes kapcsolat előfeszítésével hozzuk létre a szükséges tömítőnyomást. Dr. Házkötő István



Tömítésre azért van szükség mert a (hengeres) menetes kapcsolat nem tömít. (A víz- és gázszerelők teflon stb. zsinórt tekernek a csatlakozó menetekre). Az O-gyűrűket nyugvó és mozgó tömítésként is használják a golyóscsapokban.



15


Az O-gyűrűk gumiból készülnek és a fészkük méretei úgy vannak megállapítva, hogy szereléskor rugalmas alakváltozásra kényszerítjük. A Poisson-hatás miatt létrejövő, az erőre merőleges irányú alakváltozás gátlása következtében nyomás-dombok jönnek létre. Az azokban megjelenő legnagyobb tömítőnyomásnak nagyobbnak kell lennie, mint a közeg nyomása. Golyóscsapokban a zárótest, (a golyó) és a ház közötti tömítést kívülről kúpos közbenső elasztomerből készült tömítőtömbökkel oldják meg. Ezeken a tömbökön körbemenő tömítőajak van, amely a tömbök beszorításakor a ház kúpfelületéhez szorul, és így jön létre a beömlő, illetve kiömlő nyílás körül a tömítőnyomás-domb. A csőszerelvények mozgó tömítései A szelepeknél és a tolózáraknál a mozgató orsók általában a fedélen keresztül jönnek ki a csőszerelvényből. Ezeken a helyeken az álló fedél és a forgó mozgású (ritkábban alkalmazott vándororsós mozgatás esetén csavarvonalú mozgást végző) orsó között kell a tömítést megoldani. Érintkező, csúszó tömítések esetén gondoskodni kell a terhelés alatti relatív elmozdulás következtében létrejövő kopás utánállításáról, sőt eseténként az elkopott tömítések üzem közbeni cserélési lehetőségéről is. Dr. Házkötő István



A leggyakrabban a tömszelencés tömítéseket alkalmazzák, ahol a tömítést axiális erővel rugalmasan vagy plasztikusan deformálják, így a radiális tömítőrés eltűnik és valamilyen nyomáseloszlás jön létre. Az ebben létrejövő legnagyobb tömítőnyomásnak nagyobbnak kell lennie a csőszerelvényben lévő közeg nyomásánál.



16


A tömszelence legfontosabb alkatrészei a tömszelence persely és a perselyt axiálisan leszorító hollandianya. A persely nyomja össze a tömítőanyagot. Az orsó és a tömítőanyag között ébredő súrlódási erő kopást okoz. A rövid tömítések nagy nyomóerőt igényelnek, aminek nagyobb súrlódás és elhasználódás a következménye. A tömítőanyag rugalmas alakváltozása esetén a Poisson-hatást használjuk fel, de emellett az ékhatást is felhasználhatjuk. A tömszelence perelyen és a fedélben kialakított kúpok az ékhatás felhasználása céljából készülnek. A konstrukció a funkció összevonásra is példa: a menetes persely a sima persely és a hollandianya összevonását jelenti. Dr. Házkötő István


A csőszerelvények zárása Műszaki ábrázolás- 07.hét-előadás

A csőszerelvényekkel szemben támasztott legfontosabb követelmény a tökéletes zárás. Az orsóhoz mereven rögzített zárótest esetén az összeszerelés után az ülék tömítőfelülete és a zárótest zárófelülete között szöghiba (x) lehet. Ezt illusztrálja a jobb oldali ábra. Ez az összeszerelt alkatrészek csatlakozó (funkcionális) felületeinek az alakés helyzethibáiból adódik. Ennek következtében a zárást adó tömítőnyomás (pt) csak az érintkező tömítöfelületrészen lép fel és nem egyenletes eloszlású. Ahol a tömítőfelületek nem érintkeznek ott átfolyás következik be.. Dr. Házkötő István


17

A csőszerelvények zárása Műszaki ábrázolás- 07.hét-előadás

A tömítőfelületek párhuzamossági hibájának a hatása csökkenthető egy lágy, rugalmas anyag - általában gumi- közbeiktatásával. Ez záráskor -az F erő hatására a tömítő kerület mentén- változó nagyságú rugalmas alakvátozást szenved, s így a tömítőnyomás is változó lesz. A zárás és a nyitás pillanatában az orsóval együttforduló zárótest esetén a tömítőfelületeken súrlódási erő is fellép, ami gyors kopást eredményez. A fentiek alapján megfogalmazható követelmény: az orsó és a zárótest közötti kapcsolat önbeálló és szabadon elforduló legyen. Dr. Házkötő István


A zárótest önbeállását biztosító kapcsolatok Műszaki ábrázolás- 07.hét-előadás

1. Sík-gömb

2. Kúp-gömb

Az érintkezés pontszerű, teherbírás szempontjából nem kedvező.

Az érintkezés vonalszerű, teherbírás szempontjából kedvezőbb.

3. Gömb-gömb Az érintkezés (terheléstől függő nagyságú) felületen történik, ami a terhelésátadás szempontjából igen kedvező. Dr. Házkötő István


18

A szeleporsó és a szeleptányér kapcsolat Műszaki ábrázolás- 07.hét-előadás

A zárási folyamatban a szeleptányér helyzetét a szelepházban kialakított szelepülék határozza meg. Az orsó meghúzásával ez a helyzet nem változik az orsó-szeleptányér kapcsolat önbeálló jellege miatt. Ezáltal a szelepüléken körbemenően közel állandó tömítőnyomás alakul ki. Figyeljük meg, hogy az önbeállás biztosításához radiálisan és axiálisan is megfelelő nagyságú hézagokra van szükség. Az önbeállás és a terhelésátadás az orsó végén, a szeleptányér tengelyvonalában kialakított gömbkapcsolaton keresztül valósul meg.



A szeleporsó és a szeleptányér kapcsolata Műszaki ábrázolás- 07.hét-előadás

Kétrészes gyűrűvel és tartócsavarral megoldott konstrukció.

Az orsó és a tányér közötti szabad elfordulást egy U-alakú huzallal oldották meg, amelynek a végeít szereléskor hajlítják be.

Egy olcsó, de nem javítható megoldás a szereléskor végzett végleges peremezés.



19

A csővezetékrendszerek elemei

Recommend Documents