Расчет фланцевого соединения. Фланцевым соединением(рисунок 1) называется особый вид разъемных соединений, состоящий из двух фланцев

 

 

Фланцевым соединением(рисунок 1) называется особый вид разъемных соединений, состоящий из двух фланцев, болтов и про­кладки, которая устанавливается между фланцами и обеспечивает необходимую герметичность и прочность конструкции при отно­сительно небольшом усилии затяжки болтов.

Фланцы классифицируют­ся по конструкции на следу­ющие:

— резьбовые;

— свободные, у которых корпус аппарата разгружен от действия изгибающих момен­тов, возникающих при затяж­ке фланцевого соединения;

— цельные, когда корпус аппарата и фланец работают под нагрузкой совместно. Вы­бор конструкции фланцев оп­ределяется, в основном, тре­мя факторами:

а) величиной рабочего дав­ления;

б) трудоемкостью и пери­одичностью сборки— разборки соединения;

в) стоимостью изготовле­ния и характером обслужива­ния соединения.

Наибольшее распространение в пищевом машиностроении по­лучили два типа цельных фланцев:

— плоские приварные фланцы (рисунок 2а), представляющие собой плоские кольца, приваренные к трубе по ее периметру.

Они применяются при давлении от 0,3 до 1,6 МПа и температуре до 300° С;

— фланцы приварные встык (рисунок 2б), имеющие конические втулки-шейки, которые привариваются стыковым швом к патруб­ку. Они применяются при давлении от 1,0 до 16,0 МПа.

1-фланцы, 2-болт, 3-прокладка

Рисунок 1. – Фланцевое соединение.

 

 

Свободные фланцы (рисунок 2в) представляют собой кольца, свободно надеваемые на соединяемые патрубки, на концах кото­рых имеется отбортовка или приваренное кольцо. Они использу­ются при давлении до 1,6 МПа и температуре до 300° С, а число циклов нагружения не должно превышать 2000.

Уплотнительные поверхности фланцевых соединений могут быть следующих типов:

— плоская уплотнительная поверхность (рисунок 3а). Применя­ется при внутреннем давлении до 0,6 МПа;

— «выступ—впадина» (рисунок 3б). Используются при внутрен­нем давлении Р = 0,6... 1,6 МПа;

— «шип—паз» (рисунок 3в). Рекомендуется при Р = 1,6...6,4 МПа;

— уплотнительная поверхность под металлическую прокладку (рисунок 3г) - при Р= 6,4... 16 МПа.

а-плоский приварной, б-приварной встык, в-свободный.

Рисунок 2. – Типы фланцев.

 

В качестве прокладок применяют следующие материалы: ме­таллы (свинец, медь, алюминий, никель); полимеры (фторопласт, полиэтилен, асбест, паронит, резина, полихлорвинил); бумагу, картон, кожу, комбинированные прокладки и др. Они должны сохранять герметичность соединения при упругих перемещениях эле­ментов фланцевого соединения; заполнять все микронеровности уплотнительных поверхностей при сжатии с малым давлением; обеспечивать долговечность и надежность соединения при его дли­тельной эксплуатации в условиях воздействия коррозионных сред при высоких и низких температурах.

Расчет фланцевого соединения заключается в определении гео­метрических размеров его основных элементов и в удовлетворе­нии условиям герметичности и прочности.

а-гладкая уплотнительная поверхность, б-«выступ-впадина», в-«шип-паз», г-под металлическую прокладку

Рисунок 3. – Типы уплотнительных поверхностей фланцевых соединений.