catedra de geometrie descriptivĂ Şi graficĂ...
TRANSCRIPT
LOGICĂ
ing. DOBROIU I. Emilia Marinela căs. SCHEIBNER
CERCETĂRI TEORETICE ŞI APLICATIVE PRIVIND OPTIMIZAREA CONSTRUCTIVĂ A ELEMENTELOR DE
SUSŢINERE ŞI PRINDERE ALE CONDUCTELOR DIN INSTALAŢIILE INDUSTRIALE
THEORETICAL AND PRACTICAL RESEARCH ON STRUCTURAL OPTIMIZATION OF PIPE SUPPORTS AND
FASTENING COMPONENTS IN INDUSTRIAL PLANTS
REZUMATUL TEZEI DE DOCTORAT Summary of the doctoral disertation
Conducător ştiinţific Prof.univ.dr.ing. DORU VELICU
BRAŞOV
2011
UNIVERSITATEA „TRANSILVANIA” DIN BRAŞOV FACULTATEA DE INGINERIE TEHNOLOGICĂ
CATEDRA DE GEOMETRIE DESCRIPTIVĂ ŞI GRAFICĂ TEHNICĂ
Cercetări teoretice şi aplicative privind optimizarea constructivă a elementelor de susţinere şi prindere ale conductelor din instalaţiile industriale
2
MINISTERUL EDUCAŢIEI CERCETĂRII, TINERETULUI ŞI SPORTULUI UNIVERSITATEA „TRANSILVANIA” DIN BRAŞOV
BRAŞOV, B-DUL EROILOR, NR. 29, 500036, Tel.0040-268-413000, Fax 0040-268-410525 RECTORAT
D-nei/lui ...…………………………………………………………………………………
Vă invităm să participaţi la susţinerea publică a tezei de doctorat intitulată: CERCETĂRI TEORETICE ŞI APLICATIVE PRIVIND OPTIMIZAREA CONSTRUCTIVĂ A ELEMENTELOR DE SUSŢINERE ŞI PRINDERE ALE CONDUCTELOR DIN INSTALAŢIILE INDUSTRIALE, elaborată de doctoranda ing. DOBROIU I. Emilia Marinela căs. SCHEIBNER în vederea obţinerii titlului ştiinţific de DOCTOR, în domeniul INGINERIE INDUSTRIALĂ.
COMPONENŢA comisiei de doctorat
numită prin Ordinul Rectorului Universităţii „TRANSILVANIA” din Braşov Nr. 4683 din 26.07.2011
PREŞEDINTE: Prof. univ. dr. ing. Nouraş Barbu LUPULESCU
DECAN – Facultatea de Inginerie Tehnologică Universitatea „Transilvania” din Braşov
CONDUCĂTOR ŞTIINŢIFIC: Prof. univ. dr. ing. Doru VELICU Universitatea „Transilvania” din Braşov
REFERENŢI: Prof. univ. dr. ing. Codruţa BOLOŞ Universitatea „Petru Maior” Târgu Mureş
Prof. univ. dr. ing. Ionel SIMION Universitatea „Politehnică” Bucureşti
Prof. univ. dr. ing. Lucian BÂRSAN Universitatea „Transilvania” din Braşov
Data, ora şi locul susţinerii publice a tezei de doctorat: 26.09.2011, ora 1200
, Universitatea „Transilvania” din Braşov, corpul A, sala A IV.1 (Colina Universităţii).
Eventualele aprecieri sau observaţii asupra conţinutului lucrării vă rugăm să le transmiteţi, în timp util, pe adresa Universităţii „Transilvania” din Braşov.
PREFAŢĂ
Lucrarea Cercetări teoretice şi aplicative privind optimizarea constructivă a
elementelor de susţinere şi prindere ale conductelor din instalaţiile industriale reprezintă
sinteza cercetărilor desfăşurate de autoare pentru teza de doctorat, dezvoltate pe parcursul
celor 5 ani de studii doctorale, în cadrul Universităţii “Transilvania” din Braşov, Catedra de
Geometrie Descriptivă şi Grafică Tehnică.
Tematica abordată în cadrul acestei lucrări este axată pe calculul de rezistenţă al
reţelelor termice şi crearea unor module software destinate optimizării constructive a
principalelor elemente de prindere şi susţinere ale conductelor, produse informatice care
permit: determinarea grosimii pereţilor conductelor; determinarea distanţei între reazemele
mobile şi cele fixe ale conductelor; dimensionarea configuraţiilor elastice în formă de „L”,
„Z” şi „U” ; dimensionarea compensatoarelor lenticulare şi crearea unor baze de date pentru
principalele elemente de prindere.
Lucrarea a fost elaborată în perioada 2006-2011 sub conducerea Domnului Prof. dr.
ing. Doru VELICU, căruia îi mulţumesc pentru sprijinul acordat de-a lungul întregii perioade de
realizare a lucrării precum şi pentru îndrumările, observaţiile şi exigenţa ştiinţifică abordată la
conceperea tezei.
Mulţumesc referenţilor ştiinţifici Doamnei Prof. dr. ing. Codruţa Boloş de la Universitatea
„Petru Maior” din Târgu Mureş precum şi Domnilor: Prof. dr. ing Ionel Simion de la
Universitatea „Politehnica” din Bucureşti, Prof. dr. ing. Lucian Bârsan de la Universitatea
„Transilvania” din Braşov, pentru sugestiile şi observaţiile care m-au ajutat să finalizez prezenta
lucrare.
Autoarea aduce mulţumiri speciale Domnei Conf. dr. ing. Mihaela Urdea care m-a ajutat
şi sprijinit pe parcursul elaborării lucrării.
Tot pe această cale doresc să mulţumesc colectivului de cadre didactice de la Catedra de
Geometrie Descriptivă şi Grafică Tehnică din Universitatea „Transilvania” din Braşov, condus de
Domnul Prof. dr. ing. Lucian Bârsan care mi-a acordat în permanenţă toată încrederea, ceea ce a
constituit un important suport moral.
Nu în ultimul rând mulţumesc familiei, pentru susţinerea, înţelegerea şi răbdarea avută în toţi
aceşti ani.
Braşov, Autorul august 2011
Cercetări teoretice şi aplicative privind optimizarea constructivă a elementelor de susţinere şi prindere ale conductelor din instalaţiile industriale
2
CUPRINS Teza Rez
1. INTRODUCERE 7/6 2. PREZENTAREA ANSAMBLURILOR DE INSTALAŢII ÎN CLĂDIRI 13/7
2.1. INSTALAŢII DE ÎNCĂLZIRE 13/7 2.2. INSTALAŢII SANITARE 16/- 2.3. INSTALAŢII DE VENTILARE ŞI CLIMATIZARE 17/-
3. PREZENTAREA ELEMENTELOR DE SUSŢINERE ŞI PRINDERE ALE CONDUCTELOR DIN INSTALAŢIILE DE ÎNCĂLZIRE 19/8 3.1. STÂLPI ŞI CONSOLE DE SUSŢINERE. REAZEME DE SUSŢINERE 19/8
3.1.1. Stâlpi pentru susţinerea conductelor supraterane de încălzire 19/- 3.1.2. Console pentru susţinerea conductelor termice exterioare 20/- 3.1.3. Reazeme de susţinere 22/- 3.1.4. Compensatoare de dilatare 25/8
3.2. SUPORTURI DE SUSŢINERE. COLIERE DE PRINDERE 30/9 3.3. SISTEME DE ANCORARE 37/-
3.3.1. Bolţuri şi dibluri 37/- 3.3.2. Ancore 38/-
4. OBIECTIVELE LUCRĂRII 41/10 5. CONTRIBUŢII TEORETICE ŞI APLICATIVE PRIVIND CALCULUL
MECANIC AL REŢELELOR TERMICE 45/11 5.1. DETERMINAREA GROSIMII PEREŢILOR CONDUCTELOR 45/11
5.1.1. Creaţie de software pentru determinarea grosimii pereţilor conductelor. Procesorul “CCRT – Grosime perete conductă” 46/12
5.2. DETERMINAREA DISTANŢELOR DINTRE REAZEMELE MOBILE ŞI CELE FIXE 50/13 5.2.1. Creaţie de software pentru determinarea grosimii pereţilor conductelor.
Procesorul “CCRT – Distanţe reazeme” 52/14 6. ANALIZA INFLUENŢEI PARAMETRILOR GEOMETRICI AI
COMPENSATOARELOR DE DILATARE ASUPRA SOLICITĂRILOR CONDUCTELOR DIN INSTALAŢIILE DE ÎNCĂLZIRE 57/15 6.1. DIMENSIONAREA CONFIGURAŢIILOR ELASTICE 57/15
6.1.1. Dimensionarea configuraţiilor natural elastice în formă de “L” 57/15 6.1.2. Dimensionarea configuraţiilor natural elastice în formă de “Z” 61/18
6.2. CREAŢIE DE SOFTWARE PENTRU DIMENSIONAREA COMPENSATOARELOR NATURAL ELASTICE 63/20 6.2.1. Procesorul “CCRT – CNE – Tip L” pentru dimensionarea configuraţiilor
natural elastice în formă de “L” 63/20 6.2.2. Procesorul “CCRT – CNE – Tip Z” pentru dimensionarea configuraţiilor
natural elastice în formă de “Z” 68/22 6.3. DIMENSIONAREA COMPENSATOARELOR CURBATE ÎN FORMĂ
DE “U” 73/25 6.4. CREAŢIE DE SOFTWARE PENTRU DIMENSIONAREA
COMPENSATOARELOR CURBATE ÎN FORMĂ DE “U” 75/27 6.4.1. Procesorul “CCRT – CNE – Tip U” pentru dimensionarea
configuraţiilor natural elastice în formă de “U” 75/27 6.5. DIMENSIONAREA COMPENSATOARELOR LENTICULARE
(CU BURDUF) 79/28 6.6. CREAŢIE DE SOFTWARE PENTRU DIMENSIONAREA
COMPENSATOARELOR LENTICULARE (CU BURDUF) 82/29
Cercetări teoretice şi aplicative privind optimizarea constructivă a elementelor de susţinere şi prindere ale conductelor din instalaţiile industriale
3
6.6.1. Procesorul “CCRT – CNE – Comp Lent ” pentru dimensionarea compensatoarelor lenticulare 82/29
7. CONTRIBUŢII PRIVIND CALCULUL ŞI CONSTRUCŢIA REAZEMELOR CONDUCTELOR 85/30 7.1. DETERMINAREA FORŢELOR ÎN REAZEMELE CONDUCTELOR 85/30
7.1.1. Forţe de frecare din reazemele mobile 85//- 7.1.2. Forţe de reacţiune elastică din compensatoare elastice sau
Lenticulare 86/- 7.1.3. Forţe de frecare în compensatoare axiale cu presganitură 87/- 7.1.4. Forţe de presiune interioară 87/-
7.2. CONSTRUCŢIA PUNCTELOR FIXE. BAZE DE DATE PENTRU ALEGEREA COLIERELOR 88/30 7.2.1. Baza de date pentru coliere 90/31
7.3. CONTRIBUŢII APLICATIVE PRIVIND MODELAREA 3D ÎN SOLIDWORKS A COLIERELOR 93/35 7.3.1. Coliere modelate în Solidworks 94/- 7.3.2. Modelarea componentelor colierelor 95/- 7.3.3. Asamblarea componentelor colierelor 96/- 7.3.4. Modulul Design Table 96/- 7.3.5. Biblioteca Design Library 98/33 7.3.6. Asamblări cu coliere 100/33 7.3.7. Componente necesare ansamblurilor cu coliere modelate în
Solidworks 102/33 8. APLICAŢII ALE PROCESOARELOR GRAFICE CREATE 105/35
8.1. PROCESORUL “CCRT – GROSIME PERETE CONDUCTĂ” 105/35 8.2. PROCESORUL “CCRT – DISTANŢE REAZEME” 108/38 8.3. PROCESORUL “CCRT – CNE – Tip L” 109/39 8.4. PROCESORUL “CCRT – CNE – Tip Z” 111/41 8.5. PROCESORUL “CCRT – CNE – Tip U” 113/43 8.6. PROCESORUL “CCRT – CNE – Comp Lent” 115/45 8.7. BAZA DE DATE COLIERE 117/47
9. CONCLUZII FINALE, CONTRIBUŢII ORIGINALE ŞI VALORIFICAREA REZULTATELOR 119/49 9.1. CONCLUZII FINALE 119/49 9.2. CONTRIBUŢII ORIGINALE 120/50 9.3. VALORIFICAREA REZULTATELOR 121/51
ANEXE 123/- BIBLIOGRAFIE 175/53 Notă: Pentru capitole, subcapitole, figuri şi relaţii, în rezumat s-au păstrat numerele de ordine din teză.
Cercetări teoretice şi aplicative privind optimizarea constructivă a elementelor de susţinere şi prindere ale conductelor din instalaţiile industriale
4
TABLE OF CONTENTS
Teza Rez
1. INTRODUCERE 7/6 2. PRESENTATION OF EQUIPMENT ASSEMBLIES INSIDE
BUILDINGS 13/7 2.1. HEATING EQUIPMENT 13/7 2.2. SANITARY FACILITIES 16/- 2.3. VENTILATION AND AIR CONDITIONING EQUIPMENT 17/-
3. PRESENTATION OF THE ELEMENTS OF SUPPORT AND MOUNTING OF DUCTS AT HEATING EQUIPMENTS 19/8 3.1. SUPPORT PILLARS AND BRACKETS. SUPPORTING BEARING 19/8
3.1.1. Pillars supporting the over ground heating pipes 19/- 3.1.2. Brackets supporting the external heating pipes 20/- 3.1.3. Supporting bearing 22/- 3.1.4. Expansion Compensators 25/8
3.2. SUPPORTING BEARINGS. COLLAR PLATES 30/9 3.3. BOLTING SYSTEMS 37/-
3.3.1. Bolts and screws 37/- 3.3.2. Bolting ties 38/-
4. OBJECTIVES OF THE THESIS 41/10 5. THEORETICAL AND PRACTICAL CONTRIBUTIONS TO THE
MECHANICAL CALCULATION OF HEATING NETWORKS 45/11 5.1. DETERMINATION OF DUCTS WALL THICKNESS 45/11
5.1.1. Software creation for determining ducts wall thickness. “CCRT – Duct wall thickness” Processor 46/12
5.2. DETERMINATION OF DISTANCES BETWEEN MOBILE AND FIXED BEARINGS 50/13 5.2.1. Software creation for determining ducts wall thickness.
“CCRT – Bearings distances” Processor 52/14 6. ANALYSIS OF INFLUENCE OF GEOMETRICAL PARAMETERS OF
EXPANSION JOINTS ON THE STRESSES OF DUCTS IN THE HEATING EQUIPMENT 57/15 6.1. DIMENSIONING ELASTIC CONFIGURATIONS 57/15
6.1.1. Dimensioning elastic natural configurations in “L” form 57/15 6.1.2. Dimensioning elastic natural configurations in “Z” form 61/18
6.2. SOFTWARE CREATION FOR DIMENSIONING NATURAL ELASTIC COMPENSATORS 63/20 6.2.1. “CCRT – CNE – L Type” Processor for dimensioning “L” shaped
natural elastic configurations 63/20 6.2.2. “CCRT – CNE – Z Type” Processor for dimensioning “Z” shaped
natural elastic configurations 68/22 6.3. DIMENSIONING “U” SHAPED COMPENSATORS 73/25 6.4. SOFTWARE CREATION FOR DIMENSIONING “U” SHAPED
COMPENSATORS 75/27 6.4.1. “CCRT – CNE – U Type” for dimensioning elastic natural
configurations of “U” shape 75/27 6.5. LENTICULAR COMPENSATORS DIMENSIONING (BELLOWS) 79/28 6.6. SOFTWARE CREATION FOR DIMENSIONING LENTICULAR
COMPENSATORS (BELLOWS) 82/29
Cercetări teoretice şi aplicative privind optimizarea constructivă a elementelor de susţinere şi prindere ale conductelor din instalaţiile industriale
5
6.6.1. “CCRT – CNE – Comp Lent ” Processor for dimensioning lenticular compensators 82/29
7. CONTRIBUTIONS ON CALCULATION AND CONSTRUCTION OF DUCTS BEARING SURFACES 85/30 7.1. DETERMINATION OF FORCES IN THE DUCTS BEARINGS 85/30
7.1.1. Friction forces in mobile bearings 85//- 7.1.2. Elastic reaction forces in elastic or lenticular compensators 86/- 7.1.3. Friction forces in axial packing box compensators 87/- 7.1.4. Inner pressure forces 87/-
7.2. FIXED POINTS CONSTRUCTION. DATABASES FOR CHOOSING COLLAR PLATES 88/30 7.2.1. Collar plates databases 90/31
7.3. PRACTICAL CONTRIBUTIONS TO SOLIDWORKS 3D SIMULATION OF COLLAR PLATES 93/32 7.3.1. Collar plates simulated in Solidworks 94/- 7.3.2. Collar plates components simulation 95/- 7.3.3. Collar plates components assembly 96/- 7.3.4. Design Table Module 96/- 7.3.5. Design Library 98/32 7.3.6. Collar plate assembly 100/33 7.3.7. Components necessary for collar plates assemblies simulated in
Solidworks 102/33 8. GRAPHIC PROCESSORS APPLICATIONS 105/35
8.1. “CCRT – DUCT WALL THICKNESS” PROCESSOR 105/35 8.2. “CCRT – BEARINGS DISTANCES” PROCESSOR 108/38 8.3. “CCRT – CNE – L Type” PROCESSOR 109/39 8.4. “CCRT – CNE – CNE - Z Type” PROCESSOR 111/41 8.5. “CCRT – CNE – U Type” PROCESSOR 113/43 8.6. “CCRT – CNE – Comp Lent” PROCESSOR 115/45 8.7. COLLAR DATABASE 117/47
9. FINAL CONCLUSIONS, ORIGINAL CONTRIBUTIONS AND CAPITALIZATION OF RESULTS 119/49 9.1. FINAL CONCLUSIONS 119/49 9.2. ORIGINAL CONTRIBUTIONS 120/50 9.3. RESULTS CAPITALIZATION 121/51
ATTACHMENTS 123/- REFERENCES 175/53 Note: For chapters, subsections, figures and relations, in the summary we kept the order numbers of the thesis.
Cercetări teoretice şi aplicative privind optimizarea constructivă a elementelor de susţinere şi prindere ale conductelor din instalaţiile industriale
6
1. INTRODUCERE
Instalaţiile constituie o componentă determinantă în vederea desfăşurării activităţilor
civile sau industriale În orice construcţie indiferent de destinaţia acesteia, civilă sau
industrială, vom regăsi în mod obligatoriu instalaţii electrice, de încălzire, sanitare şi după caz
instalaţii de ventilare şi climatizare. Echipamentele care intră în alcătuirea instalaţiilor
industriale sunt fixate pe construcţii utilizând diverse elemente de susţinere şi prindere.
Activitatea de proiectare în inginerie este o activitate intelectuală de creaţie prin care
se urmăreşte obţinerea de produse noi cu performanţe ridicate la costuri scăzute prin folosirea,
de către inginerii proiectanţi, a cunoştinţelor ştiinţifico-tehnice şi a abilităţilor practice
dezvoltate în scopul optimizarii acestora, din punct de vedere conceptual, funcţional,
constructiv, tehnologic şi economic.
Principalele dimensiuni ale elementelor de susţinere şi prindere ale conductelor din
instalaţiile industriale sunt condiţionate de diametrele conductelor din cadrul instalaţiilor. Din
acest motiv, înainte de alegerea sau determinarea parametrilor constructivi ai elementelor de
prindere şi susţinere, este necesar a fi dimensionate conductele din cadrul instalaţiei.
Elementele de prindere şi susţinere cu cea mai mare diversitate constructivă sunt
întâlnite în cadrul instalaţiilor de încălzire, o bună parte din aceste elemente fiind întâlnite şi
în cadrul celorlalte tipuri de instalaţii. Din acest motiv, cercetărille intreprinse în cadrul
acestei lucrări se referă doar la elementele de prindere şi susţinere ale conductelor din cadrul
instalaţiilor de încălzire.
Diametrele conductelor din instalaţiile de încălzire rezultă în urma calculului
hidraulic al reţelelor termice [33, 34, 37], iar valorile acestora sunt considerate cunoscute
(date de intrare) în cercetările din cadrul acestei lucrări.
Principalul obiectiv al lucrării se înscrie în calculul de rezistenţă al reţelelor termice
şi este acela de a crea o serie de module software destinate optimizării constructive a
principalelor elemente de prindere şi susţinere ale conductelor, produse informatice care
permit: determinarea grosimii pereţilor conductelor; determinarea distanţei între reazemele
mobile şi cele fixe ale conductelor; dimensionarea configuraţiilor elastice în formă de „L”,
„Z” şi „U”; dimensionarea compensatoarelor lenticulare şi crearea unor baze de date pentru
principalele elemente de prindere.
Cercetări teoretice şi aplicative privind optimizarea constructivă a elementelor de susţinere şi prindere ale conductelor din instalaţiile industriale
7
2. PREZENTAREA ANSAMBLURILOR DE INSTALAŢII ÎN CLĂDIRI
Instalaţiile interioare aferente construcţiilor civile şi industriale pot fi clasificate,
după rolul funcţional, în: instalaţii de încălzire; instalaţii de ventilare şi climatizare; instalaţii
sanitare; instalaţii electrice [53].
2.1. INSTALAŢII DE ÎNCĂLZIRE
La fixarea conductelor într-o instalaţie de încălzire se folosesc, în general,
următoarele elemente componente [107, 109, 123, 124, 126, 130]:
- coliere (fig. 2.2, a) cu garnituri speciale din cauciuc;
- sisteme de prindere cu puncte fixe (fig. 2.2, b);
- conector cu rolă pentru prinderea colierelor (fig. 2.2, c);
- profile de montaj pentru prinderea colierelor cu ajutorul tijelor filetate (fig. 2.2, d);
- plăci de bază pentru montarea ţevilor verticale (fig. 2.2, e);
Fig. 2.2. Detalii dintr-un ansamblu al unei instalaţii de încălzire
a b c
e
d
Cercetări teoretice şi aplicative privind optimizarea constructivă a elementelor de susţinere şi prindere ale conductelor din instalaţiile industriale
8
3. PREZENTAREA ELEMENTELOR DE SUSŢINERE ŞI PRINDERE ALE CONDUCTELOR DIN INSTALAŢIILE DE
ÎNCĂLZIRE
3.1. STÂLPI ŞI CONSOLE DE SUSŢINERE. REAZEME DE SUSŢINERE
Montarea în poziţie de funcţionare a unor elemente de instalaţii, conducte, aparate
etc., necesită susţinerea sau ancorarea lor de elementele structurii de rezistenţă a clădirii, prin
intermediul unor piese, elemente sau subansambluri speciale, ca de exemplu: bolţuri, dibluri,
console, brăţări, tiranţi, contravânturi etc [66].
3.1.4. Compensatoare de dilatare
Compensatoarele de dilatare [22] sunt folosite în instalaţiile care prezintă modificări
axiale sau unghiulare semnificative datorate condiţiilor de lucru: diferenţe de temperatură,
arcuiri, vibraţii, etc. Compensatoarele de dilataţie elimină tensiunile care apar în conducte
prevenind astfel distrugerea instalaţiilor. Compensatoarele pot fi demontabile (cu flanşe şi cu
filet), sau nedemontabile (cu ştuţuri care se sudează pe tubulatură). În general, în construcţia
reţelelor termice se utilizează [34] îndeosebi compensatoare curbate în formă de „U”, cu
presgarnitură, natural elastice şi lenticulare.
a) Compensatoare curbate în formă de „U”
Acest tip de compensatoare se prevăd, de regulă [34, 37], pe tronsoanele rectilinii ale
conductelor. Ele pot avea braţe egale dar pot fi şi inegale, dacă situaţia din teren o impune, cu
recomandarea de a le amplasa în segmentul de mijloc, rezultat prin împărţirea în trei segmente
a tronsonului respectiv (fig. 3.16).
c) Compensatoare natural elastice
Acest tip de compensatoare [34, 85, 92] sunt realizate prin schimbările de direcţie pe
care le au traseele conductelor termice. Ele sunt delimitate de reazemele fixe prevăzute de o
parte şi de alta a schimbărilor de direcţie, la distanţe convenabil alese faţă de vârful de unghi.
Astfel, se pot delimita compensatoare în formă de „L” sau „Z”, capabile să se deformeze în
domeniul elastic sub influenţa variaţiilor de temperatură a agentului termic (fig. 3.18).
Fig. 3.18. Compensatoare naturale elastice în formă de „L” şi „Z”
Cercetări teoretice şi aplicative privind optimizarea constructivă a elementelor de susţinere şi prindere ale conductelor din instalaţiile industriale
9
d) Compensatoare lenticulare (cu burduf)
Compensatorul lenticular de dilataţie [22] este un element deformabil care se
montează pe conducte şi aparate de schimb de căldură în vederea preluării dilataţiilor termice.
El este constituit dintr-un element elastic lenticular, prevăzut cu ştuţuri.
Compensatoarele lenticulare de dilataţie se clasifică în funcţie de natura
deformaţiilor suportate, faţă de axa proprie, în timpul funcţionării sistemului de conducte sau
a aparaturii de proces. Compensatorul axial este comprimat sau întins, cel unghiular îşi roteşte
axa în plan sau în spaţiu, iar compensatorul lateral suportă deplasări perpendiculare pe axa
proprie [22].
3.2. SUPORTURI DE SUSŢINERE. COLIERE DE PRINDERE Rolul suporturilor în cadrul instalaţiilor industriale este divers. În cazul traseelor de
ţevi sunt necesare elemente de susţinere, respectiv sisteme de profile pentru susţinerea şi
fixarea conductelor din instalaţii [107, 109, 124].
Pentru fixarea conductelor se folosesc coliere. Colierele se pot clasifica [107, 109,
119, 123, 124, 126, 130] luând în considerare criteriile prezentate în fig. 3.24.
Fig. 3.24. Clasificarea colierelor
Coliere
Coliere standard
Coliere pentru sarcini uşoare
Coliere pentru sarcini mari
cu garnitură de cauciuc si două şuruburi de stângere
Coliere pentru sarcini foarte mari
fără garnitură de cauciuc
cu garnitură de cauciuc
fără garnitură
cu garnitură de cauciuc
fără garnitură de amortizare
cu conexiune filetată metrică şi garnitură amortizare
cu conexiune filetată metrică fără garnitură amortizare
cu garnitură de cauciuc cu un singur şurub de stângere
Cercetări teoretice şi aplicative privind optimizarea constructivă a elementelor de susţinere şi prindere ale conductelor din instalaţiile industriale
10
4. OBIECTIVELE LUCRĂRII
Obiectivul major al prezentei teze de doctorat este acela de a crea o serie de module
software destinate optimizării constructive şi a scurtării timpului de proiectare pentru
principalele elemente de susţinere şi prindere ale conductelor din instalaţiile de încălzire, acest
obiectiv fiind condiţionat de alte obiective legate de elaborarea unor produse informatice care
permit:
• determinarea grosimii pereţilor conductei (procesorul „CCRT – Grosime perete
conductă”);
• determinarea distanţei între reazemele mobile şi fixe (procesorul „CCRT –
Distanţe Reazeme”);
• dimensionarea configuraţiilor natural elastice în formă de „L” (procesorul
„CCRT – CNE – Tip L”);
• dimensionarea configuraţiilor natural elastice în formă de „Z” (procesorul
„CCRT – CNE – Tip Z”);
• dimensionarea compensatoarelor curbate în formă de „U” (procesorul
„CCRT – CNE – Tip U”);
• dimensionarea compensatoarelor lenticulare (cu burduf) (procesorul
„CCRT – Comp Lent”);
• crearea unei baze de date pentru colierele de prindere a conductelor („Baza de
date pentru coliere”).
Denumirea “CCRT” a acestor procesoare provine de la abrevierea denumirii
metodei de calcul, respectiv „calcul conducte reţele termice”, iar “CNE” provine de la
abrevierea „configuraţiilor naturale elastice”.
Pentru crearea modulelor software s-a utilizat tehnologia Windows Presentation
Foundation cu mediul de dezvoltare Visual Studio 2010 în combinaţie cu Net Framework 4.0
SP1, la realizarea designului modulelor s-a utilizat Microsoft Expression Blend 3. Totodată
baza de date este realizată pe platforma SQL Server Express 2008 iar reprezentarea grafică a
desenelor s-a realizat în programul AutoCAD.
Cercetări teoretice şi aplicative privind optimizarea constructivă a elementelor de susţinere şi prindere ale conductelor din instalaţiile industriale
11
5. CONTRIBUŢII TEORETICE ŞI APLICATIVE PRIVIND CALCULUL MECANIC AL REŢELELOR TERMICE
În calculul mecanic al reţelelor termice se au în vedere:
- calculul grosimii pereţilor de conductă pe baza tensiunii generate de presiunea internă;
- verificarea deplasării în zona coturilor şi a tensiunii de încovoiere datorită deformaţiei
termice pentru configuraţiile elastice în formă de „L” şi „Z”;
- calculul compensatoarelor curbate în formă de „U”;
- calculul compensatoarelor lenticulare;
- calculul forţelor ce acţionează asupra reazemelor fixe ale conductelor;
- verificarea rezistenţei ţevilor în secţiunea de solicitare maximă.
5.1. DETERMINAREA GROSIMII PEREŢILOR CONDUCTELOR
Grosimea peretelui conductelor [34, 37], exprimată în cm, se determină cu relaţia
cDpsa
ii +ϕσ
=2
, (5.1)
în care:
pi
D
–presiunea interioară maximă de funcţionare (presiunea nominală) [MPa];
i
φ – coeficientul de calitate a sudurii depinzând de tehnologia de sudură aplicată la realizarea
conductei (cu valori cuprinse între 0,8 şi 1);
– diametrul interior al ţevii (care se poate asimila cu diametrul nominal [cm];
σa
σ
– rezistenţa admisibilă a materialului aferentă solicitării determinate de presiunea interioară
pe direcţia tangenţială [MPa], în funcţie de calitatea materialului
a=σr/Cs
unde:
, (5.2)
σr
C
–rezistenţa la rupere a materialului [MPa];
s
c – adaosul de coroziune şi uzură egal cu 0,05 cm pentru diametre nominale Dn ≤ 250 şi de
0,1 cm pentru ţevi cu Dn > 250.
– coeficientul de siguranţă, egal cu 3,75, pentru ţevi trase şi 3, pentru ţevi sudate;
Calculul de verificare a tensiunii generate de presiunea interioară se face alegându-se
o grosime a pereţilor conductelor din seria care se fabrică în mod curent, cu relaţia
( ) aii
csDp
σϕ
=σ ≤-2
. (5.3)
Cercetări teoretice şi aplicative privind optimizarea constructivă a elementelor de susţinere şi prindere ale conductelor din instalaţiile industriale
12
5.1.1. Creaţie de software pentru determinarea grosimii pereţilor conductelor. Procesorul „CCRT – Grosime perete conductă”.
a. Interfaţă grafică şi mod de utilizare a procesorului „CCRT – Grosime perete
conductă”
Determinarea grosimii pereţilor conductelor este prima etapă în calculul mecanic al
reţelelor termice, iar rezolvarea acestui deziderat constă în realizarea unui program de calcul,
în acest scop fiind creat procesorul „CCRT – Grosime perete conducta”. Procesorul „CCRT – Grosime perete conductă” foloseşte drept date de intrare,
următorele informaţii: diametrul nominal (Dn), materialul (Mat) şi presiunea nominală (pi),
date suplimentare care furnizează informaţii procesorului, realizând legătura dintre
TabelGrosime şi interfaţa procesorului. În fig. 5.2 se prezintă fereastra de preluare a datelor
de intrare. Pentru a vizualiza datele de intrare incluse în baza de date a procesorului se
activează butonul Date de intrare, care deschide o nouă fereastră ce este prezentată în fig. 5.3.
Această fereastră conţine TableGrosime cu datele de intrare folosite în calcule: diametrul
nominal (Dn), rezistenţa la rupere a materialului (σ r), coeficientul de siguranţă (Cs), SR-ul
6898/1/95 [117] pentru alegerea conductelor în funcţie de diametru (Dn
) şi de grosimea
peretelui conductei (s).
Fig. 5.2. Fereastra de introducere a datelor de intrare
Cercetări teoretice şi aplicative privind optimizarea constructivă a elementelor de susţinere şi prindere ale conductelor din instalaţiile industriale
13
b. Algoritmul procesorului „CCRT – Grosime perete conductă”
Algoritmul acestui procesor se bazează pe determinarea rezistenţei admisibile (σ a) a
materialului aferentă solicitării determinate de presiunea interioară (pi
În cadrul programului există trei secţiuni: calcule, date de intrare şi utilizatori.
) şi a grosimii peretelui
conductei (s).
5.2. DETERMINAREA DISTANŢELOR DINTRE REAZEMELE MOBILE ŞI CELE FIXE
Indiferent de tipul reazemelor mobile utilizate (cu frecare de alunecare, sau frecare
de rostogolire), distanţa între aceste suporturi se determină cu relaţia [34, 37] pentru calculul
la încovoiere a grinzilor continue cu sarcina uniform repartizată
t
ai
gWl σ
=10 , (5.4)
în care:
σai
W – modulul de rezistenţă al secţiunii conductei [cm
– rezistenţa admisibilă la încovoiere datorată greutăţii proprii [MPa] cu valori cuprinse
între 200 şi 250 [MPa] pentru pozarea conductelor în canale nevizitabile şi în zona coturilor,
indiferent de amplasare, iar în restul cazurilor (amplasarea aeriană şi în canale vizitabile) cu
valori de 500... 600 [MPa]; 3
g
];
t – greutatea totală a conductei, apei şi izolaţiei [daN/cm]; valorile informative pentru W şi
gt
La calculul distanţei între reazemele fixe [34, 37] este necesar să se ţină seama de
valoarea forţelor de reacţiune generate de compensatorul de dilatare existent între cele două
reazeme fixe. Forţa critică de flambaj (P
sunt date în Anexa 3, pentru alte dimensiuni de conducte fiind necesar a se calcula după
relaţiile aplicate în rezistenţa materialelor.
cr
( ) 22
2
2,207,0 L
EILEIPcr =
π=
) se calculează, considerând conducta încastrată în
reazemul fix şi articulată în compensator, cu relaţia
, (5.5)
în care:
E – modulul de elasticitate al materialului [MPa];
I – momentul de inerţie al secţiunii conductei [cm4
L – distanţa între reazemul fix şi compensator [cm].
] (Anexa 3);
Cercetări teoretice şi aplicative privind optimizarea constructivă a elementelor de susţinere şi prindere ale conductelor din instalaţiile industriale
14
5.2.1. Creaţie de software pentru determinarea distanţei dintre reazemele mobile şi cele fixe. Procesorul „CCRT – Distanţe reazeme”.
a. Interfaţă grafică şi mod de utilizare a procesorului „CCRT – Distanţe reazeme”
Procesorul „CCRT – Distanţe Reazeme” solicită utilizatorului pentru început
autentificarea prin introducerea datelor personale, în vederea asigurării securităţii datelor şi a
calculelor efectuate cu acestea şi totodată pornirea aplicaţiei. În pasul imediat următor, se
introduc datele de intrare, respectiv diametrul nominal (Dn
În fig. 5.9 este prezentată fereastra din secţiunea Calcule şi submeniul Schema cu
reprezentarea schematică a desenului. În fereastra în care se va afişa rezultatul grafic, înainte
de efectuarea calculului, va apărea simbolul „?” care reprezintă necunoscuta, respectiv
rezultatul care va fi afişat pe desen după realizarea calculelor.
) şi materialul (Mat).
Fig. 5.9. Fereastra cu submeniul Schema
b. Algoritmul procesorului „CCRT – Distanţe Reazeme”
Algoritmul acestui procesor se bazează pe determinarea distanţei între suporturile
mobile (l) pentru o conductă montată suprateran. Pentru efectuarea calculelor şi obţinerea
rezultatelor este necesar să se introducă datele de intrare, respectiv diametrul nominal (Dn
În cadrul programului există trei secţiuni: calcule, date de intrare şi utilizatori.
) şi
materialul (Mat).
Cercetări teoretice şi aplicative privind optimizarea constructivă a elementelor de susţinere şi prindere ale conductelor din instalaţiile industriale
15
6. ANALIZA INFLUENŢEI PARAMETRILOR GEOMETRICI AI COMPENSATOARELOR DE DILATARE ASUPRA
SOLICITĂRILOR CONDUCTELOR DIN INSTALAŢIILE DE ÎNCĂLZIRE
6.1. DIMENSIONAREA CONFIGURAŢIILOR NATURAL ELASTICE
6.1.1. Dimensionarea configuraţiei natural elastice în formă de „L”
Pentru efectuarea calculelor în timp foarte scurt şi pentru eliminarea erorilor care pot
apărea dacă se fac reiteraţii, a fost creat procesorul „CCRT –CNE – Tip L”. Dacă în urma
efectuării calculelor nu este îndeplinită condiţia de verificare a tensiunii maxime de
încovoiere (σmax=Mmax
Se consideră un sistem ABC fixat în extremităţile A şi C (fig. 6.1) cu un unghi
φ = 90° + β între laturile sale.
/W<100 MPa), procesorul va afişa un mesaj de avertizare “ATENŢIE
conducta NU rezista”, iar dimensiunile vor fi modificate în aşa fel încât condiţia să fie
îndeplinită în final. Etapele de calcul pentru dimensionarea configuraţiilor natural elastice în
formă de „L” au fost incluse în cadrul procesorului „CCRT –CNE – Tip L”. Totodată
procesorul rezolvă şi transformările unităţilor de măsură astfel încât rezultatele finale să fie
exprimate unitar.
Pentru a stabili starea de încărcare din funcţionarea reală se consideră eliberată
extremitatea A şi deformarea configuraţiei care face ca această extremitate să ajungă în A'.
Starea reală se obţine prin readucerea punctului A' în A prin introducerea unei forţe P şi a
momentului de încovoiere MA (care reprezintă, de fapt, reacţiuni ale rezemului fix). În fig.
6.1, a este evidenţiată poziţia lui B’, după dilatarea braţelor L1 şi L2
Etapele de calcul [34, 37] sunt organizate în următoarea succesiune:
.
• Calculul deplasărilor laterale maxime D1 şi D2
(fig. 6.1, a) în zona cotului conductelor
( )ββ+
α=
β
+ββ
ε=cos
sin-coscos
sin10
211
nLttLLD f ;
( )ββ+
α=
ββ
+β
ε=cos
sin1-cossin
cos 1021
2nLttLLD f ,
în care :
ε – deformaţie specifică;
α – coeficientul de dilatare a materialului utilizat [mm/m·K] (Anexa 4);
tf
t
– temperatura fluidului în regim nominal [°C];
0
(6.1, a)
– temperatura mediului ambiant în perioada de montare [°C];
(6.1, b)
Cercetări teoretice şi aplicative privind optimizarea constructivă a elementelor de susţinere şi prindere ale conductelor din instalaţiile industriale
16
L1, L2
n – raportul laturilor configuraţiei (n = L
– valorile braţelor configuraţiei [m];
2/L1
β – suplementul peste 90°C al unghiului φ cuprins între braţele compensatorului.
);
Fig. 6.1, a. Schema de calcul a deplasărilor cotului conductelor
Aceste deplasări se impun a fi mai mici decât valorile deplasărilor maxime admise
(0,16...0,17 m) pentru a preîntâmpina căderea conductelor de pe reazeme sau apariţia unor
reacţiuni din partea pereţilor laterali ai canalelor termice în care sunt pozate conductele.
• Calculul deplasării AA', utilizând relaţiile
22, yxAA ∆+∆= ; (6.2)
( )0120 -cos ttnLTLxx ft βα=∆α=ε=∆ ; (6.3)
( )( )0120 -sin1 ttnLTLyy ft β+α=∆α=ε=∆ , (6.4)
în care:
Δx si Δy – deplasari pe axele x si y;
εt
α este coeficientul de dilatare al materialului utilizat [mm/m·K];
– deformaţie termică specifică;
L1, L2
ΔT - diferenţa de temperatură [°C].
– valorile braţelor configuraţiei [m];
• Calculul coordonatelor centrelor de greutate ale trosoanelor AB şi BC
xG1 = 0 xG2 βcos21
1nL = (6.5)
yG1 21L = yG1 = L1 βsin
21
1nL+
G2 G1
Cercetări teoretice şi aplicative privind optimizarea constructivă a elementelor de susţinere şi prindere ale conductelor din instalaţiile industriale
17
Fig. 6.1, b. Schema de calcul a configuraţiei elastice în formă de „L”
• Calculul momentelor statice ale sistemului în raport cu axele x şi y
2211 LyLyM GGsx += ;
2211 LxLxM GGsy += , (6.6)
în care:
Msx, Msy
x
– momentele statice ale sistemului în raport cu axele x şi y;
G1,xG2, yG1,yG2
L
– coordonatele centrelor de greutate în raport cu axele x şi y;
1, L2
• Calculul coordonatelor centrului de greutate al sistemului
– valorile braţelor configuraţiei [m];
1111
;nLL
MnLL
M sxsy
+=η
+=ξ . (6.7)
• Calculul momentelor de inerţie ale sistemului în raport cu axele x şi y
( )β+β++= 23231 sin3/1sin3/1 nnnLI x ;
( )β= 2331 cos3/1 nLI y ; (6.8)
( )β+ββ= cos2/1cossin3/1 2331 nnLI xy .
• Calculul momentelor de inerţie ale sistemului în raport cu axele xG si y
G
)( 212 LLII xsG +η−= ;
)( 212 LLII yyG +ξ−= ; (6.9)
)( 21 LLII xysyG +ηξ−= .
Cercetări teoretice şi aplicative privind optimizarea constructivă a elementelor de susţinere şi prindere ale conductelor din instalaţiile industriale
18
• Calculul componentelelor X şi Y, care se obţin din relaţiile generale
2-GGG
GG
xyyx
xyy
III
yIxIEIX
∆+∆= ; (6.10)
2-GGG
GG
xyyIx
xyx
IIl
xIyIEIY
∆+∆= ,
în care:
E este modulul de elasticitate longitudinal pentru oţelul din care este confecţionată
conducta [MPa], (Anexa 5);
I este momentul de inerţie al secţiunii conductei [cm4
• Calculul momentelor de încovoiere în punctele A, B, C plasând forţele X şi Y în centrul
de greutate G al configuraţiei
] - se pot utiliza informativ
valori din (Anexa 3);
ξ−η= GGA YXM ; (6.11)
ξ−−η= GGB YLXM )( 1 ;
)]sin1([)cos( 11 η−β+−ξ−β= nLXnLYM GGC .
• Calculul tensiunii maxime de încovoiere
atWM
σ=σ ≤maxmax , (6.12)
unde σat
W – modulul de rezistenţă al secţiunii conductei [cm
este rezistenţa admisibilă a oţelului conductei (100-110 MPa); 3
6.1.2. Dimensionarea configuraţiei natural elastice în formă de „Z”
].
Etapele de calcul pentru dimensionarea configuraţiilor natural elastice în formă de
„Z” au fost incluse în cadrul procesorului „CCRT –CNE – Tip Z”, procesor care efectuează în
câteva secunde calculele şi elimină erorile care pot apărea la reluarea calculelor în cazul în
care rezultatele nu îndeplinesc condiţia de verificare a tensiunii maxime de încovoiere
(σmax=Mmax
Se consideră sistemul ABCD fixat în extremităţile A şi D (fig. 6.2) cu unghiuri de
90° între laturile sale.
/W<100 MPa).
Stabilirea componentelor forţelor elastice dezvoltate de acest tip de compensator şi a
tensiunii maxime de încovoiere presupune parcurgerea următoarelor etape [34, 37]:
• Calculul deplasării punctului A sub efectul dilatării termice
( ) ( )1- 0 +α=∆ nLttx f ;
( )qLtty f 0-α=∆ , (6.13)
Cercetări teoretice şi aplicative privind optimizarea constructivă a elementelor de susţinere şi prindere ale conductelor din instalaţiile industriale
19
unde:
α – coeficientul de dilatare al materialului utilizat [mm/m·K] – (Anexa 5);
tf
t
– temperatura fluidului în regim nominal [°C];
0
L – latura compensatorului [m];
– temperatura mediului ambiant în perioada de montare [°C];
n, q – raportul laturilor configuraţiei [m].
Fig. 6.2. Schemă de calcul a configuraţiei natural elastice în formă de „Z”
• Calculul momentelor statice ale sistemului în raport cu axele x şi y
LqLqLqLnLM sx ++=2
0 ;
)2
(2
LnLLqLnLnLnLM sy +++= . (6.14)
• Calculul coordonatelor centrului de greutate al sistemului
( ) ( )qnLM
qnLM sxsy
++=η
++=ξ
1;
1. (6.15)
• Calculul momentelor de inerţie ale sistemului în raport cu axele x şi y
)3
( 23
3 qqLI x += ;
( )[ ]323
133
nqnLI y ++= ; (6.16)
( )nqqnqLlxy 22
23
++= .
Cercetări teoretice şi aplicative privind optimizarea constructivă a elementelor de susţinere şi prindere ale conductelor din instalaţiile industriale
20
• Calculul momentelor de inerţie în raport cu axele xG şi yG
( )qnLII xxG++η= 1- 2 ;
( )qnLII yyG++ξ= 1- 2 ; (6.17)
( )qnLII xyxyG++ηξ= 1- .
• Calculul componentelor forţei elastice
2GGG
GG
xyyx
xyy
IIIyIxI
EIX∆+∆
= ; (6.18)
2GGG
GG
xyyx
xyx
IIIxIyI
EIY∆+∆
= .
• Calculul momentelor de încovoiere în punctele A, B, C şi D considerând că forţele X şi Y
acţionează în centrul de greutate G al sistemului elastic. Ele devin XG şi Y
G
ξη= GY-GA XM ;
( )nLXM GB −ξη= GY- ; (6.19)
( ) ( )nLqLXM GC −ξη−−= G1Y- ;
( ) ( )ξ−++η−−= LnLqLXM GD GY .
• Verificarea tensiunii maxime de încovoiere
atWM
σ<=σ maxmax (6.20)
unde σat
Pentru gama de fabricaţie a conductelor din oţel utilizate în sistemele de reţele
termice se pot utiliza valori σ
este tensiunea maximă admisibilă de încovoiere a conductei din oţel.
at
= 100 - 110 [MPa].
6.2. CREAŢIE DE SOFTWARE PENTRU CONFIGURAREA COMPENSATOARELOR NATURAL ELASTICE
6.2.1. Procesorul „CCRT-CNE-Tip L” pentru dimensionarea configuraţiilor natural elastice în formă de „L”
a. Interfaţă grafică şi mod de utilizare a procesorului „CCRT – CNE – Tip L”
Procesorul „CCRT – CNE –Tip L” foloseşte drept date de intrare, următorele
informaţii: diametrul nominal (Dn), materialul (Mat), modulul de elasticitate longitudinală
pentru oţelul din care este confecţionată conducta (E) şi momentul de inerţie al secţiunii
conductei (I). În fig. 6.3 se prezintă fereastra de preluare a datelor de intrare.
Cercetări teoretice şi aplicative privind optimizarea constructivă a elementelor de susţinere şi prindere ale conductelor din instalaţiile industriale
21
Fig. 6.3. Fereastra de introducere a datelor de intrare
b. Algoritmul procesorului „CCRT – CNE –Tip L”
Algoritmul acestui procesor se bazează pe determinarea: componentelor deplasării
laterale din zona cotului configuraţiei natural elastice: D1, D2; componentelor deplasării
punctului A sub efectul deformaţiei termice: Δx,Δy ; coordonatelor centrelor de greutate ale
tronsoanelor AB şi BC: G1, G2; momentelor statice ale sistemului în raport cu axele x şi y:
Msx, Msy; coordonatelor centrului de greutate al sistemului: Gx, Gy; momentelor de inerţie
ale sistemului în raport cu axele x şi y: Ix, Iy, Ixy; momentelor de inerţie ale sistemului în
raport cu axele XG şi YG: IxG, IyG, IxyG; componentelor forţei de reacţiune elastică: X, Y;
momentelor de încovoiere în punctele A, B, C, D: MA, MB, MC, MD
Dacă în urma calculelor nu este îndeplinită condiţia de verificare a tensiunii maxime
de încovoiere (σ
.
max=Mmax/W<100 MPa), este afişat un mesaj de avertizare, prezentat în
fereastra din fig. 6.5. Această ferestră a fost creată cu tehnologia Windows Presentation
Foundation şi este definită în fişierele MessageDialog.xaml şi MessageDialog.xaml.cs, fişiere
ce se regăsesc în Anexele 22 şi 23.
Fig. 6.5. Fereastra cu mesajul de avertizare
În cadrul programului există trei secţiuni: calcule, date de intrare şi utilizatori. 1
Cercetări teoretice şi aplicative privind optimizarea constructivă a elementelor de susţinere şi prindere ale conductelor din instalaţiile industriale
22
6.2.2. Procesorul „CCRT-CNE-Tip Z” pentru dimensionarea configuraţiilor natural elastice în formă de „Z”
a. Interfaţă grafică şi mod de utilizare a procesorului „CCRT – CNE – Tip Z”
Procesorul „CCRT – CNE –Tip Z” foloseşte drept date de intrare, următorele
informaţii: diametrul nominal (Dn
b. Algoritmul procesorului „CCRT – CNE –Tip Z ”
), materialul (Mat), modulul de elasticitate longitudinală
pentru oţelul din care este confecţionată conducta (E) şi momentul de inerţie al secţiunii
conductei (I).
Algoritmul acestui procesor se bazează pe determinarea: componentelor deplasării
punctului a sub efectele dilatării termice: Δ x, Δy; momentelor statice ale sistemului în raport
cu axele x şi y: Msx, Msy; coordonatelor centrului de greutateal sistemului: Gx, Gy;
momentelor de inerţie ale sistemului în raport cu axele x şi y: Ix,Iy,Ixy; momentelor de inerţie
ale sistemului în raport cu axele xG, yG: IxG,IyG,IxyG; componentelor forţei de reacţiune
elastică: X, Y; momentelor de încovoiere în punctele A, B, C, D: MA,MB,MC,MD
Rezultatele obţinute în urma efectuării calculelor sunt afişate atât sub formă de text
(fig. 6.9) în submeniul Date de calculat cât şi sub formă grafică în submeniurile Schema 1 şi
Schema 2 (fig. 6.10).
.
Fig. 6.9. Ferestra Date de calculat
Cercetări teoretice şi aplicative privind optimizarea constructivă a elementelor de susţinere şi prindere ale conductelor din instalaţiile industriale
23
Fig. 6.10. Fereastra Schema 2
În cadrul programului există trei secţiuni: calcule, date de intrare şi utilizatori.
c. Organigrama procesorului „CCRT –CNE –Tip Z”
În fig. 6.11, a şi b este prezentată organigrama procesorului „CCRT –CNE-Tip Z”, ce
scoate în evidenţă etapele ce se parcurg atunci când se intră într-o sesiune de lucru cu acest
procesor.
Nu
START
Restricţii de autentificare
(utilizator şi parolă)
Mesaj de eroare
Da Se verifică tensiunea
maximă de încovoiere
Mmax/W<1000
Se afişează rezultatele (prin valori şi/sau grafic). Este îndeplinită condiţia.
STOP
1
Fig. 6.11, a.
1
Cercetări teoretice şi aplicative privind optimizarea constructivă a elementelor de susţinere şi prindere ale conductelor din instalaţiile industriale
24
Semnificaţia variabilelor: Mat - material; DnL
– diametru nominal; 1, L2 , L3
β – suplementul peste 90º al unghiului φ cuprins între braţele compensatorului; – lungimile braţelor configuraţiei;
tft
– temperatura fluidului în regim nominal; 0
α – coeficientul de dilatare a materialului utilizat; – temperatura mediului ambiant în perioada de montare;
E – modulul de elasticitate; I – momentul de inerţie; W – modulul de rezistenţă al secţiunii conductei.
Date de intrare: Mat, Dn, L1, L2, L3, β, tf, t0, α
Se alege din tabel : E, I, W
Calculul de dimensionare compensatoarelor natural elastice în formă de „Z” pentru determinarea: - componentelor deplasărilor punctului A sub efectele dilatării termice Δx, Δy; - momentelor statice ale sistemului în raport cu axele x şi y: Msx, Msy; - coordonatelor centrului de greutateal sistemului Gx, Gy; - momentelor de inerţie ale sistemului în raport cu axele x şi y: Ix,Iy,Ixy; - momentelor de inerţie ale sistemului în raport cu axele xG, yG: IxG,IyG,IxyG; - componentelor forţei de reacţiune elastică X, Y; - momentelor de încovoiere în punctele A, B, C, D: MA,MB,MC,MD.
Se verifică tensiunea maximă de încovoiere
σmax=Mmax/W<100 MPa
Se afişează rezultatele (prin valori şi/sau grafic). Este îndeplinită condiţia.
STOP
Se afişează rezultatele (prin valori şi/sau grafic). Nu este îndeplinită condiţia!
Fig. 6.11, b.
Da
Nu
1
Cercetări teoretice şi aplicative privind optimizarea constructivă a elementelor de susţinere şi prindere ale conductelor din instalaţiile industriale
25
6.3. DIMENSIONAREA COMPENSATOARELOR CURBATE ÎN FORMĂ DE „U”
Calculul de dimensionare a compensatoarelor curbate în formă de „U” a fost inclus
în cadrul procesorului „CCRT –CNE – Tip U”, procesor care efectuează într-un timp foarte
scurt calculele şi elimină posibilitatea apariţiei greşelilor de calcul.
Aceste compensatoare sunt, în general, simetrice, în acest caz centrul de greutate
aflându-se foarte aproape de direcţia tronsonului a cărei deformaţie este preluată. Această
observaţie conduce la posibilitatea neglijării momentelor de încovoiere de-a lungul
tronsonului şi din coturile compensatorului. Se consideră, deci, că de-a lungul tronsonului
rectiliniu nu intervine decât forţa de reacţiune elastică a compensatorului (fig. 6.12).
Deformaţia totală preluată de compensator este:
( )0- ttLL fα=∆ , (6.21)
unde:
α – coeficientul de dilatare a materialului conductei [mm/m·K] (Anexa 3);
L – lungimea totală a liniei elastice [m];
tf
t
– temperatura finală a fluidului [°C];
0
Pentru forţa de reacţiune elastică se poate utiliza relaţia
– temperatura de montare [°C].
A
LEIx ∆= , ( 6.22)
unde:
E – modulul de elasticitate [MPa] (Anexa 5);
Fig. 6.12. Schema de calcul a compensatorului curbat în formă de „U”.
Cercetări teoretice şi aplicative privind optimizarea constructivă a elementelor de susţinere şi prindere ale conductelor din instalaţiile industriale
26
I – momentul de inerţie al conductei [cm4
A – momentul de inerţie al liniei elastice [cm
] (Anexa 3); 3
] se poate calcula cu expresia generală:
( ) BHHRHHRRRHHRRKm
A 23223223
167,04233,114,328,24,11
++−+−+−
= , (6.23)
în care:
K – coeficientul lui Karman – pentru coturi (curbe) netede sau cutate;
m1
R – raza de curbură a coturilor compensatorului [m];
– coeficientul de repartizare a tensiunii în secţiunea conductei;
H – înălţimea compensatorului [m];
B – lăţimea (deschiderea) compensatorului [m].
În cazul coturilor rigide m1
Coeficientul K se poate determina cu relaţia
= 1 şi K = 1.
2
2
1210121
hhK
++
= pentru h>0,3; (6.24)
48004136105
480053632
42
++++
=h
hhK pentru 0,2<h<0,3, (6.25)
în care h este coeficientul ţevii care se determină cu relaţia
24
mDsRh = , (6.26)
unde:
s – grosimea peretelui ţevii [m];
Dm
Coeficientul m
– diametrul mediu în secţiunea transversală a ţevii [m].
1
se determină cu relaţia
1865
32 2
1h
Km +
= ; pentru h<1,47; (6.27)
1-122-12
2
2
1 hhm = ; pentru h>1,47. (6.28)
În ipoteza pretensionării iniţiale a compensatorului (de regulă, în proporţie de 50%)
deformaţia ΔL devine ΔL/2, iar relaţia forţei elastice devine:
A
LEIX2∆
= . (6.29)
Tensiunea maximă de încovoiere se deduce cu relaţia:
A
LEDH2max
∆=σ , (6.30)
unde D este diametrul conductei (care se poate asimila cu diametrul nominal al acesteia [m].
Cercetări teoretice şi aplicative privind optimizarea constructivă a elementelor de susţinere şi prindere ale conductelor din instalaţiile industriale
27
6.4. CREAŢIE DE SOFTWARE PENTRU DIMENSIONAREA COMPENSATOARELOR CURBATE ÎN FORMĂ DE „U”
6.4.1. Procesorul „CCRT-CNE-Tip U” pentru dimensionarea compensatoarelor curbate în formă de „U”
a. Interfaţă grafică şi mod de utilizare a procesorului „CCRT – CNE – Tip U”
Procesorul „CCRT – CNE –Tip U” foloseşte drept date de intrare, următorele
informaţii: diametrul nominal (Dn), materialul (Mat), modulul de elasticitate longitudinală
pentru oţelul din care este confecţionată conducta (E), momentul de inerţie al secţiunii
conductei (I). Pentru realizarea calculelor este necesar să se aleagă şi tipul cotului: elastic sau
rigid. În fig. 6.13 se prezintă fereastra de preluare a datelor de intrare.
Fig. 6.13. Fereastra de preluare a datelor de intrare
b. Algoritmul procesorului „CCRT – CNE –Tip U ”
Intrarea într-o sesiune de lucru cu procesorul CCRT – CNE –Tip U”, în scopul
realizării obiectivelor propuse, presupune introducerea datelor de intrare în fereastra Calcule.
Algoritmul acestui procesor se bazează pe determinarea deformaţiei termice totale preluată
de compensator (ΔL); deschiderii compensatorului (B); forţei elastice a compensatorului: (X)
şi a momentului de inerţie al liniei elastice (A).
În cadrul programului există trei secţiuni: calcule, date de intrare şi utilizatori.
Cercetări teoretice şi aplicative privind optimizarea constructivă a elementelor de susţinere şi prindere ale conductelor din instalaţiile industriale
28
6.5. DIMENSIONAREA COMPENSATOARELOR LENTICULARE (CU BURDUF)
Calculul mecanic urmăreşte determinarea caracteristicilor geometrice ale
compensatorului, respectiv numărul de elemente care îl alcătuiesc (fig. 6.18) astfel încât
compensatorul să aibă capacitatea de preluare a dilatării conductei pe care acesta este montat.
Caracteristicile de dilatare ale compensatorului lenticular depind de modul de
realizare a acestuia (din elemente sudate sau din elemente continue). Astfel, pentru
compensatorul cu elemente sudate, pentru o presiune interioră până la 4 MPa
Lungimea compensatorului nu poate depăşi o anumită limită, deoarece
compensatorul se poate deforma asimetric datorită greutăţii proprii şi a fluidului transportat
sau a montării defectuoase. Considerând Δl deformarea axială totală a unui compensator,
numărul necesar de compensatoare pentru preluarea dilatării totale ΔL a conductei este
se poate
considera ca dilatare maximă a unui element [34, 37] o valoare de 10...12 mm.
lLnc ∆
∆= . (6.31)
Dilatarea conductei de lungime L se determină cu relaţia
tLL t ∆α=∆ , (6.32)
în care:
αt
L – lungimea conductei [m];
reprezintă coeficientul de dilatare liniară [mm/m·K];
Δt - diferenţa dintre temperatura fluidului (tf) respectiv a mediului ambiant (t0
Fig. 6.18. Element lenticular solicitat la presiunea p
).
Cercetări teoretice şi aplicative privind optimizarea constructivă a elementelor de susţinere şi prindere ale conductelor din instalaţiile industriale
29
Deformarea axială totală Δl a unui compensator compus din n elemente se determină cu
relaţia
nlnl
1.09.01
+∆
=∆ , (6.33)
în care Δl1
Numărul lentilelor poate varia de la 2 până la maximum 6 bucăţi.
reprezintă deformarea axială a unui element lenticular.
6.6. CREAŢIE DE SOFTWARE PENTRU DIMENSIONAREA COMPENSATOARELOR LENTICULARE (CU BURDUF)
6.6.1. Procesorul „CCRT-CNE-Comp Lent” pentru dimensionarea compensatoarelor lenticulare
a. Interfaţă grafică şi mod de utilizare a procesorului „CCRT –CNE–Comp Lent”
Procesorul „CCRT – CNE – Comp Lent” foloseşte drept date de intrare următorele
informaţii: diametrul nominal (Dn) şi materialul (Mat), date care se introduc în fereastra
Calcule. În fig. 6.19 se prezintă fereastra de preluare a datelor de intrare.
Fig. 6.19. Fereastra de preluare a datelor de intrare
b. Algoritmul procesorului „CCRT – CNE – Comp Lent ”
Intrarea într-o sesiune de lucru cu procesorul CCRT – CNE –Comp Lent”, în scopul
realizării obiectivelor propuse, presupune introducerea datelor de intrare în fereastra Calcule.
Cercetări teoretice şi aplicative privind optimizarea constructivă a elementelor de susţinere şi prindere ale conductelor din instalaţiile industriale
30
Algoritmul acestui procesor se bazează pe determinarea: dilatarii conductei de lungime L
(ΔL), deformării axiale totale (Δl), numărului de compensatoare necesare (nc
În cadrul programului există trei secţiuni: calcule, date de intrare, şi utilizatori.
).
7. CONTRIBUŢII PRIVIND CALCULUL ŞI CONSTRUCŢIA REAZEMELOR CONDUCTELOR
7.1. DETERMINAREA FORŢELOR ÎN REAZEMELE CONDUCTELOR
Reazemele fixe sunt solicitate de forţe care apar simultan sau parţial în funcţie de
soluţiile adoptate pentru preluarea deformaţiilor, de diametru şi lungimea tronsoanelor. În
calculul rezultantelor ce acţionează asupra unui reazem fix, se iau în considerare următoarele
tipuri de forţe:
- de frecare din reazemele mobile;
- de reacţiune elastică dezvoltate de compensatoarele natural elastice („L”, „Z”), cele
generate de compensatoarele curbate în formă de „U” sau lenticulare;
- de frecare în compensatoarele cu presetupă;
- generate de presiunea interioară neechilibrată.
7.2. CONSTRUCŢIA PUNCTELOR FIXE. BAZE DE DATE PENTRU ALEGEREA COLIERELOR
Punctele fixe [108] împiedică mişcarea necontrolată a ţevilor, împarţind traseul lung
al acestora în părţi cu dilatări separate. Pentru instalarea punctelor fixe, atât forţele active ale
dilatărilor liniare cât şi greutatea ţevilor şi a lichidului, şi sarcinile adiţionale, trebuiesc a fi
luate în considerare.
În cazul conductelor care transportă fluide la temperaturi ridicate, acestea prezintă
alungiri în funcţie de temperaturi şi de natura materialului. Pentru ca sistemul să poată prelua
aceste alungiri cu preluarea zgomotelor, firmele constructoare au dezvoltat puncte fixe.
-
În fig. 7.6 se prezintă un pachet punct fix [107, 109, 124] care cuprinde:
-
placă de bază (fig.7.6,a);
-
ancoră prezon (fig. 7.6, b);
-
colier puncte fixe (fig. 7.6, c);
Se verifică tensiunea maximă de încovoiere
Mmax/W<1000
buton reglaj vertical (fig. 7.6, d).
Se afişează rezultatele (prin valori şi/sau grafic). Este îndeplinită condiţia.
STOP
1
Cercetări teoretice şi aplicative privind optimizarea constructivă a elementelor de susţinere şi prindere ale conductelor din instalaţiile industriale
31
Pentru a se evita curbarea conductelor, acestea trebuiesc fixate pe traseu cu ajutorul
colierelor care sunt considerate puncte de alunecare.
7.2.1. „Fig. 7.6. Pachet punct fix
Secţiunea „Baza de date coliere” conţine elementele necesare administrării şi filtrării
datelor referitoare la coliere, date încărcate pe baza stocării lor tabelare.
Baza de date pentru coliere”
Cotele definitorii folosite la alcătuirea bazei de date sunt: diametrul exterior al
conductei (D), cota de montaj (h), cota de gabarit a colierului (B), lăţimea colierui (b).
Au fost definite două filtre: tip, respectiv diametru colier, iar în vederea realizării
unei diferenţieri rapide şi uşoare au fost încărcate imaginile corespunzatoare tipurilor de
coliere. Prin selectarea tipului de colier în secţiunea Imagini pot fi actualizate (Upload) noi
fişiere de tip JPEG sau JPG şi pot fi şterse cele vechi. În funcţie de filtrul selectat va fi afişat
tipul de colier cu diametrul ales şi imaginea corespunzătoare. În fig. 7.8 este prezentată
fereastra cu imaginea corespunzătoare colierului pentru sarcini uşoare cu garnuitură de
cauciuc şi un singur şurub de strângere (CSU – a).
În cadrul programului există două secţiuni: coliere şi utilizatori.
d
a
b
c
d
Cercetări teoretice şi aplicative privind optimizarea constructivă a elementelor de susţinere şi prindere ale conductelor din instalaţiile industriale
32
Fig. 7.8. Fereastra cu imaginea colierului CSU –a
7.3. CONTRIBUŢII APLICATIVE PRIVIND MODELAREA 3D ÎN SOLIDWORKS A COLIERELOR
7.3.5. Biblioteca Design Library
S-a definit un catalog Coliere astfel încât fiecare colier tip beta a fost modelat,
parametrizat, iar la sfârşit inclus în Design Library→Toolbox→ ISO→ Structural
Members→ Coliere. Folder-ul Coliere va fi creat pentru prima dată folosind New Folder în
folder-ul ISO (fig. 7.23).
Fig. 7.24 prezintă grupul de coliere de instalaţii cu forma beta dezvoltat în SolidWorks
folosind Design Library.
Odată creată Design Library , cu cele 6 forme de coliere, aceastea pot fi parametrizate
utilizând modulul Design Table.
Fig. 7.24. Familia de coliere cu formă beta
Cercetări teoretice şi aplicative privind optimizarea constructivă a elementelor de susţinere şi prindere ale conductelor din instalaţiile industriale
33
7.3.6. Asamblări cu coliere
Colierele tip beta pentru conducte (fig. 7.25) folosesc componente din Design Library.
Iniţial şurubul, extras din bibliotecă (fig. 7.26), din caseta de instrumente ISO → Bolts and
Screws (bolţuri şi şuruburi) este poziţionat într-o secţiune nouă. Şurubul va fi apoi utilizat la
asamblarea colierului.
Componentele ansamblului colier-conductă sunt suporturi de prindere coliere, şuruburi
şi piuliţe (fig. 7.27, a şi b). Suporturile de prindere au fost create cu Sheet Metal şi modulul
Weldments. Figurile de mai jos sunt exemple de asamblare cu coliere. Se pot vedea suporturi
de prindere cu forme speciale şi două forme de coliere [95].
Fig. 7.25. Ansamblul colier tip beta
a b Fig. 7.27. Ansamblări cu coliere
7.3.7. Componente necesare ansamblurilor cu coliere modelate în Solidworks
În cele ce urmează sunt prezentate şi alte componente necesare ansamblurilor cu
coliere, modelate în SolidWorks. În fig. 7.29 sunt prezentate colierele tip gama, pentru
Cercetări teoretice şi aplicative privind optimizarea constructivă a elementelor de susţinere şi prindere ale conductelor din instalaţiile industriale
34
diametre mari, simplu asamblate (fig. 7.29, a) şi asamblate cu şuruburi şi cu piuliţă pentru
susţinere (fig. 7.29, b).
a b
Fig. 7.29 Colier tip gama pentru diametre mari
În fig. 7.30 este prezentat un exemplu de ansamblu cu suporturi de prindere şi coliere,
cu toate componentele ce participă în ansamblu, vizualizate în FeaturesManager design tree
(fig. 7.30, a). S-a anexat mărit ansamblul cu colier gama simplu (fig. 7.30, b).
a b
Fig. 7.30. Ansamblu de coliere şi suporturi de prindere
Cercetări teoretice şi aplicative privind optimizarea constructivă a elementelor de susţinere şi prindere ale conductelor din instalaţiile industriale
35
8. APLICAŢII ALE PROCESOARELOR GRAFICE CREATE
Procesorul reprezintă "creierul" unui sistem în cadrul căruia se desfăşoară calculele
simple sau complexe, prelucrarea algoritmilor şi obţinerea rezultatelor. Astfel, anumite fişiere
oferă date procesorului, acesta le prelucrează în conformitate cu un algoritm şi oferă în final
utilizatorului informaţia dorită, fie că este vorba de rezultatul unui calcul aritmetic, fie de o
imagine grafică. Procesoarele create citesc o bază de date, o interpretează şi fac calculele
necesare determinării unor necunoscute.
Interfaţa programelelor trebuie să fie simplă şi prietenoasă, utilizatorul trebuie să
cunoască şi să introducă datele de intrare şi pentru finalizarea calculelor şi afişarea
rezultatelor atât su b formă d e text cât şi grafic să acţioneze butonul Calculează. Prin
realizarea programelor de calcul s-a urmărit simplificarea calculelor şi eliminarea
nominalizării continue a valorilor standardizate conform STAS-urilor.
Programele create sunt structurate pe trei secţiuni:
- Calcule, care specifică datele de intrare şi realizează calculele, rezultatele fiind afişate atât
sub formă de text cât şi sub formă grafică;
- Date de intrare în care sunt incluse informaţiile necesare pentru realizarea calculelor;
- Utilizatori care realizează securitatea programului.
Acest capitol are menirea de a releva o sinteză a creaţiilor software prezentate anterior,
cu exemple practice. Aceste produse informatice reprezintă rezultate majore ale acestei teze
de doctorat.
8.1. PROCESORUL „CCRT – GROSIME PERETE CONDUCTĂ ”
Procesorul „CCRT – Grosime perete conductă” conţine algoritmii necesari pentru
determinarea grosimii pereţilor conductei. Prin lansarea programului se afişează o fereastră de
autentificare (fig. 8.1) unde trebuiesc introduse datele personale ale utilizatorului. Dacă datele
de intrare sunt corecte se va deschide fereastra principală a programului.
În secţiunea Calcule, se introduc datele de intrare şi acţionând butonul Calculează se
vor afişa datele de intrare folosite în calcule şi rezultatele sub formă de text în subsecţiunile
Date de intrare/Calculat (fig. 8.2) şi sub formă grafică pe Schema (fig. 8.3). Datele de intrare
introduse în secţiunea Calcule sunt validate, astfel în cazul introducerii unor valori inexistente
în baza de date utilizatorul este atenţionat printr-o fereastră asupra incompatibilităţii sesizate
ca în fig. 8.4, iar prin apăsarea butonului OK se poate relua introducerea datelor.
Elementele necesare administrării datelor individuale se regăsesc în secţiunea Date de
intrare (fig. 8.5.). Editarea acestora se realizează similar cu editarea datelor într-un tabel
Cercetări teoretice şi aplicative privind optimizarea constructivă a elementelor de susţinere şi prindere ale conductelor din instalaţiile industriale
36
Excel, iar datele nou adăugate sau modificate sunt afişate pe fundal gri, iar salvarea lor se
realizează doar după apăsarea butonului „Salvează”. De asemenea, se pot anula modificări
prin apăsarea butonului „Anulează”.
Secţiunea utilizatori (fig. 8.6) conţine elementele necesare administrării utilizatorilor.
Editarea se realizează similar cu editarea datelor într-un tabel Excel iar datele nou adăugate
sau modificate sunt afişate cu fundal gri iar salvarea lor se realizează doar după apăsarea
butonului „Salvează”. De asemenea, se pot şi anula modificări prin apăsarea butonului
„Anulează”.
Fig. 8.1. Fereastra de Autentificare
Fig. 8.2. Fereastra Date de intrare/Calculat şi rezultatele afişate sub formă de text
Cercetări teoretice şi aplicative privind optimizarea constructivă a elementelor de susţinere şi prindere ale conductelor din instalaţiile industriale
37
Fig. 8.3. Fereastra cu Schema şi rezultatele afişate sub formă grafică
Fig. 8.4. Mesaj de eroare indicat de program la introducerea datelor
Fig. 8.5. Fereastra Date de intrare
Fig. 8.6. Fereastra Utilizatori
Cercetări teoretice şi aplicative privind optimizarea constructivă a elementelor de susţinere şi prindere ale conductelor din instalaţiile industriale
38
8.2. PROCESORUL „CCRT – DISTANŢE REAZEME ”
Procesorul „CCRT – Distanţe Reazeme” conţine algoritmii necesari pentru
determinarea distanţei între reazemele mobile şi cele fixe.
Pornirea procesorului se realizează prin afişarea ferestrei de autentificare unde
trebuiesc introduse datele pesonale ale utilizatorului, dacă datele introduse sunt corecte se va
deschide fereastra principală a programului.
Determinarea distanţei între reazemele mobile şi fixe se realizează în secţiunea
Calcule, această secţiune conţinând subsecţiunile Date de intrare/Calculat (fig. 8.7) şi
Schema (fig. 8.8). Acţionarea butonului Calculează va afişa rezultatele atât sub formă de text
cât şi sub formă grafică. Secţiunea Date de intrare (fig. 8.9) conţine elementele necesare administrării datelor
individuale. Secţiunea utilizatori este similară cu cea descrisă la punctul 8.2.
Fig. 8.9. Fereastra Date de intrare
Fig. 8.7. Fereastra Date de intrare cu rezultatele afişate sub formă de text
Cercetări teoretice şi aplicative privind optimizarea constructivă a elementelor de susţinere şi prindere ale conductelor din instalaţiile industriale
39
Fig. 8.8. Fereastra Schema cu rezultatele afişate sub formă grafică
8.3. PROCESORUL „CCRT – CNE-Tip L ”
Procesorul „CCRT – CNE – Tip L” conţine algoritmii necesari pentru dimensionarea
compensatoarelor natural elastice în formă de L.
După autentificare, se deschide automat fereastra principală a programului Calcule,
fereastră care conţine conţine elementele necesare realizării calculelor pentru dimensionarea
configuraţiilor natural elastice în formă de L, folosind datele introduse în prealabil în
secţiunea Date de intrare (fig. 8.10).
Fig. 8.10. Fereastra Date de intrare
Acţionând butonul Calculează se vor afişa rezultatele atât sub formă de text în
subsecţiunea Date de Calculat (fig. 8.11) cât şi sub formă grafică pe Schema 1 (fig. 8.12) şi
Schema 2 (fig. 8.13).
Cercetări teoretice şi aplicative privind optimizarea constructivă a elementelor de susţinere şi prindere ale conductelor din instalaţiile industriale
40
Fig. 8.11. Fereastra Date de intrare cu rezultatele afişate sub formă de text
Fig. 8.12. Fereastra cu Schema 1 şi rezultatele afişate sub formă grafică
Cercetări teoretice şi aplicative privind optimizarea constructivă a elementelor de susţinere şi prindere ale conductelor din instalaţiile industriale
41
Fig. 8.13. Fereastra cu Schema 2 şi rezultatele afişate sub formă grafică
Particularitatea acestui procesor constă în afişarea unui mesaj de avertizare, în cazul
în care în urma calculelor nu este îndeplinită condiţia de verificare a tensiunii maxime de
încovoiere (σmax=Mmax/W<100 MPa). În fig. 8.14. este prezentată fereastra cu mesajul de
avertizare.
Fig. 8.14. Fereastra cu mesajul de avertizare
8.4. PROCESORUL „CCRT – CNE-Tip Z ”
Procesorul „CCRT – CNE – Tip Z” conţine elementele necesare realizării calculelor
pentru dimensionarea configuraţiilor natural elastice în formă de Z, folosind datele introduse
în prealabil în secţiunea Date de intrare (fig. 8.15).
Fig. 8.15. Fereastra Date de intrare
Cercetări teoretice şi aplicative privind optimizarea constructivă a elementelor de susţinere şi prindere ale conductelor din instalaţiile industriale
42
Acţionând butonul Calculează se vor afişa rezultatele atât sub formă de text în
subsecţiunea Date de calculat (fig. 8.16) cât şi grafic în subsecţiunile Schema 1 (fig. 8.17) şi
Schema 2 (fig. 8.18).
Fig. 8.16. Fereastra Date de intrare cu rezultatele afişate sub formă de text
Fig. 8.17. Fereastra cu Schema 1 şi rezultatele afişate sub formă grafică
Cercetări teoretice şi aplicative privind optimizarea constructivă a elementelor de susţinere şi prindere ale conductelor din instalaţiile industriale
43
Fig. 8.18. Fereastra cu Schema 2 şi rezultatele afişate sub formă grafică
La fel ca şi la p ro cerso ru l „CCRT – CNE – Tip L”, şi la acest procesor va fi afişat
mesajul de avertizare dacă în urma calculelor nu este îndeplinită condiţia de verificare a
tensiunii maxime de încovoiere (σmax=Mmax
8.5. PROCESORUL „CCRT – CNE-Tip U ”
/W<100 MPa).
Procesorul „CCRT – CNE – Tip U” conţine algoritmii necesari pentru dimensionarea
compensatoarelor curbate în formă de U.
La pornirea procesorului se afişează fereastra de autentificare, şi după aceasta,
automat, se va deschide fereastra principală a programului Calcule, fereastră ce conţine
elementele necesare realizării calculelor pentru dimensionarea compensatoarelorn curbate în
formă de U, folosind datele din secţiunea Date de intrare (fig. 8.19). Prin acţionarea butonului
Calculează se vor afişa rezultatele atât sub formă de text în subsecţiunea Date de
intrare/Calculat (fig. 8.20), cât şi sub formă grafică în subsecţiunile Schema 1(fig. 8.21) şi
Schema 2 (fig. 8.22).
Fig. 8.19. Fereastra Date de intrare
Cercetări teoretice şi aplicative privind optimizarea constructivă a elementelor de susţinere şi prindere ale conductelor din instalaţiile industriale
44
Fig. 8.20. Fereastra Date de intrare/Calculat cu rezultatele afişate sub formă de text
Fig. 8.21. Fereastra cu Schema 1 şi rezultatele afişate sub formă grafică
Cercetări teoretice şi aplicative privind optimizarea constructivă a elementelor de susţinere şi prindere ale conductelor din instalaţiile industriale
45
Fig. 8.22. Fereastra cu Schema 2 şi rezultatele afişate sub formă grafică
8.6. PROCESORUL „CCRT – Comp Lent”
Procesorul „CCRT –Comp Lent” conţine algoritmii necesari pentru dimensionarea
compensatoarelor lenticulare (cu burduf) folosind datele introduse în prealabil în secţiunea
Date de intrare (fig. 8.23). Acţionând butonul Calculează vor fi afişate datele de intrare şi
rezultatele sub formă de text în subsecţiunea Date de intrare/Calculat (fig. 8.24). În fig. 8.25
este prezentată schema compensatorului lenticular fără a fi afişate grafic pe desen rezultatele,
deoarece acestea nu sunt rezultatul unor calcule.
Fig. 8.23. Fereastra Date de intrare
Cercetări teoretice şi aplicative privind optimizarea constructivă a elementelor de susţinere şi prindere ale conductelor din instalaţiile industriale
46
Fig. 8.24. Fereastra Date de intrare/Calculat şi rezultatele afişate sub formă de text
Fig. 8.25. Fereastra cu Schema 1
Cercetări teoretice şi aplicative privind optimizarea constructivă a elementelor de susţinere şi prindere ale conductelor din instalaţiile industriale
47
8.7. „BAZA DE DATE COLIERE”
Secţiunea „Baza de date coliere” conţine elementele necesare administrării şi filtrării
datelor referitoare la coliere, date încărcate pe baza stocării lor tabelare. Au fost definite două
filtre: tip, respectiv diametru colier, iar în vederea realizării unei diferenţieri rapide şi uşoare
au fost încărcate imaginile corespunzatoare tipurilor de coliere. În funcţie de filtrul selectat va
fi afişat tipul de colier cu diametrul ales şi imaginea corespunzătoare.
După autentificare, se deschide fereastra principală a programului care conţine
următoarele secţiuni:
- Coliere, care foloseşte cele două filtre: tip (fig.8.26) şi respectiv diametru (fig. 8.27)
colier şi afişează imaginea şi/sau dimensiunile corespunzătoare colierului în funcţie de
filtrul ales (fig. 8.28);
Fig. 8.26. Fereastra cu evidenţierea filtrului tip
Fig. 8.27. Fereastra cu evidenţierea filtrului diametru
- Utilizatori, această secţiune (fig. 8.29) realizează securitatea programului şi conţine
elementele necesare administrării utilizatorilor.
Cercetări teoretice şi aplicative privind optimizarea constructivă a elementelor de susţinere şi prindere ale conductelor din instalaţiile industriale
48
Fig. 8.28. Fereastra Coliere subsecţiunea Imagini În cazul în care nu se specifică tipul de colier, nu vor putea fi inserate noi înregistrări,
şi nici nu vor putea fi actualizate imagini deoarece, acestea sunt strict legate de tipul
colierului. În cazul selectării primului rând din filtru (fig. 8.30), acesta fiind nul, se vor
încărca toate înregistrările din toate tipurile de coliere cu toate diametrele. Datele afişate în
tabel pot fi sortate după fiecare coloană prin efectuarea unui click pe capul de coloană
corespunzător.
Fig. 8.30. Fereastră de evidenţiere a primului rând din filtru
Prin selectarea tipului de colier în secţiunea imagini pot fi încărcate (acţionând
butonul Upload ) noi fişiere, de tip Jpeg sau JPG şi pot fi eliminate colierele care nu mai
sunt de actualitate.
Cercetări teoretice şi aplicative privind optimizarea constructivă a elementelor de susţinere şi prindere ale conductelor din instalaţiile industriale
49
9. CONCLUZII FINALE, CONTRIBUŢII ORIGINALE ŞI VALORIFICAREA REZULTATELOR
9.1. CONCLUZII FINALE
Lucrarea de faţă îşi propune să rezolve o parte dintre cerinţele actuale în domeniul
proiectării elementelor de susţinere şi prindere ale instalaţiilor industriale.
În cadrul instalaţiilor de încălzire sunt întâlnite elemente de prindere şi susţinere cu
cea mai mare diversitate constructivă, o bună parte din aceste elemente fiind întâlnite şi în
cadrul celorlalte tipuri de instalaţii. Astfel, cercetărille intreprinse în cadrul acestei lucrări se
referă doar la elementele de prindere şi susţinere ale conductelor din cadrul instalaţiilor de
încălzire.
Lucrarea a fost elaborată în baza analizei unui vast material bibliografic şi a unor
articole ştiinţifice publicate de autoare.
Astfel, din cele prezentate, se desprind următoarele concluzii finale:
• Diversitatea de cerinţe impuse elementelor de susţinere şi prindere ale instalaţiilor
industriale, necesară pentru creşterea performanţelor acestora, a făcut ca proiectarea acestor
elemente să devină o activitate relativ complexă, ţinând seama şi de faptul că bibliografia
existentă în acest domeniu nu este suficient de bogată;
• Alegerea şi utilizarea elementelor de susţinere şi prindere ale instalaţiilor industriale se
bazează, în prezent, fie pe rezultatele unei proiectări tradiţionale, fie pe recomandările
firmelor constructoare ale acestor elemente;
• Pe plan european şi internaţional se manifestă un interes deosebit pentru tehnica CAD,
FEA, CAE care permite reducerea considerabilă a timpului şi a cheltuielilor aferente
proiectării;
• Avantajele utilizării tehnicii de calcul în activitatea de concepţie sunt uriaşe.
Implicarea computerului într-un amplu proces de prelucrare a informaţiilor determină
dezvoltarea unor aplicaţii performante, flexibile şi uimitor de rapide. Aceste avantaje au fost
evidenţiate pe tot parcursul tezei;
• Posibilitatea utilizării calculatoarelor trebuie judecată nu numai din punct de vedere al
performanţelor ci şi din punct de vedere al eficienţei economice. Pentru estimarea acestei
eficienţe economice este necesar să se pună în balanţă avantajele posibil a fi realizate şi
cheltuielile necesare;
Cercetări teoretice şi aplicative privind optimizarea constructivă a elementelor de susţinere şi prindere ale conductelor din instalaţiile industriale
50
• Procesoarele grafice prezentate în această lucrare reprezintă suportul dezvoltării în
continuare a unor noi aplicaţii, deoarece sunt accesibile, pot fi actualizate şi completate cu
date noi, fără a face modificări esenţiale în structura acestora.
9.2. CONTRIBUŢII ORIGINALE
Principalele contribuţii originale aduse de autor la finalizarea lucrării pot fi
sintetizate astfel:
• Realizarea unei cercetări a stadiului actual prin prezentarea tipurilor de instalaţii din
clădiri şi a principalelor elemente de susţinere şi prindere ale conductelor din instalaţiile de
încălzire, precum şi o sinteză (a tendinţelor actuale) a obiectivelor urmărite în acest domeniu;
• În urma analizei stadiului actual în domeniul proiectării elementelor de susţinere şi
prindere ale conductelor din instalaţiile industriale, au fost precizate obiectivele tezei;
• Au fost prezentate contribuţiile teoretice şi aplicative privind dimensionarea grosimii
pereţilor conductelor, a compensatoarelor de dilatare, respectiv a reazemelor conductelor;
• A fost analizată influenţa parametrilor geometrici ai compensatoarelor de dilatare
asupra solicitărilor conductelor din instalaţiile de încălzire;
• Au fost elaborate 6 instrumente software, destinate proiectării constructive a
elementelor de susţinere şi prindere a conductelor din instalaţiile de încălzire, elemente de
mare importanţă pentru cercetătorii şi proiectanţii din domeniul instalaţiilor industriale:
• procesorul „CCRT – Grosime perete conductă” pentru determinarea grosimii
pereţilor conductei;
• procesorul „CCRT – Distanţe Reazeme” pentru determinarea distanţei între
reazemele mobile şi cele fixe;
• procesorul „CCRT – CNE – Tip L” pentru dimensionarea configuraţiilor natural
elastice în formă de „L”;
• procesorul „CCRT – CNE – Tip Z” pentru dimensionarea configuraţiilor natural
elastice în formă de „Z”;
• procesorul „CCRT – CNE – Tip U” pentru dimensionarea compensatoarelor
curbate în formă de „U”;
• procesorul „CCRT – Comp Lent” pentru dimensionarea compensatoarelor
lenticulare (cu burduf);
• Toate procesoarele se bazează pe algoritmi şi programe originale şi au fost realizate
folosind facilităţile tehnologiei Windows Presentation Foundation cu mediul de programare
Visual Studio 2010 în combinaţie cu Net Framework 4.0 SPI. Pentru realizarea design-ului
Cercetări teoretice şi aplicative privind optimizarea constructivă a elementelor de susţinere şi prindere ale conductelor din instalaţiile industriale
51
aplicaţiilor s-a utilizat Microsoft Expression Blend 3 iar reprezentarea grafică a desenelelor s-
a realizat în programul AutoCAD;
• Validarea cercetărilor teoretice prin rezultatele aplicării modulelor software create;
• Realizarea unei baze de date pentru colierele de prindere ale conductelor cu ajutorul
limbajului de programare SQL Server Expres 2008 (Structured Query Language);
• Au fost prezentate contribuţiile aplicative privind modelarea 3D în Solidworks a
colierelor;
• Programele create citesc o bază de date, o prelucrează în conformitate cu un algoritm
şi oferă în final utilizatorului informaţia dorită;
• Această lucrare demonstrează, prin rezultatele obţinute, că prin medii de programare
compatibile cu software consacrat, în cazul de faţă Windows Presentation Foundation cu
mediul de programare Visual Studio 2010 în combinaţie cu Net Framework 4.0 SPI, se pot
realiza aplicaţii complexe până la cel mai înalt nivel şi baze de date specifice colierelor de
prindere ale conductelor cu ajutorul limbajului de programare SQL Server Expres 2008;
• Avantajele procesoarelor grafice create sunt:
• asigură confidenţialitatea datelor şi a calculelor efectuate cu acestea în cadrul
programelor;
• înlocuieşte lucrul anevoios specific proiectării clasice;
• se micşorează timpul de lucru al inginerului proiectant sau executant;
• efectuează calcule în timp foarte scurt şi elimină erorile care pot apărea dacă se
fac reiteraţii;
• rezultatele obţinute în urma efectuării calculelor sunt afişate atât textual cât şi
sub formă grafică;
9.3. VALORIFICAREA REZULTATELOR
Rezultatele cercetărilor întreprinse pe parcursul elaborării tezei au fost valorificate
prin:
• publicarea în reviste şi conferinţe a unui număr de 6 lucrări ştiinţifice, după cum
urmează:
• 1 articol ISI publicat la conferinţa internaţională WSEAS 2011 [93]
• 2 articole publicate în volumele unor conferinţe internaţionale în ţară [74, 94]
• 1 articol publicat în revista „Review of the Air Force Academy”
• 1 articol publicat în revista Academic Jurnal of Manufacturing Engineering
Supplement 2/2008 cotată CNCSIS categoria B [75]
cotată CNCSIS
categoria B+ [73]
Cercetări teoretice şi aplicative privind optimizarea constructivă a elementelor de susţinere şi prindere ale conductelor din instalaţiile industriale
52
• 1 articol publicat în revista internaţională Technical University Press [92]
• o propunere pentru un contract de cercetare de tip CNCSIS – tip TD 2007, intitulat
“Cercetări teoretice şi aplicative privind optimizarea constructivă a elementelor de susţinere şi
prindere din instalaţiile industriale”;
• conceperea unui număr de 6 produse informatice (programe pentru calculul mecanic al
reţelelor termice);
• elaborarea unei baze de date, pentru coliere;
• modelarea în 3D a colierelor folosind programul Solidworks;
• realizarea în AutoCAD a desenelor folosite în programele create.
Cercetări teoretice şi aplicative privind optimizarea constructivă a elementelor de susţinere şi prindere ale conductelor din instalaţiile industriale
53
BIBLIOGRAFIE SELECTIVĂ
1. Adam, N. Windows Presentation Foundation Unleashed (WPF). Editura SAMS,
Indianapolis, Indiana, USA, 2006. ISBN-13: 978-0-6723-2891-6.
3. Andrei, G., Andrei, L., Bîrsan, I. Fundamentele proiectării asistate de calculator, Editura
Tehnică, Bucureşti, 2001.
6. Badut, M. AutoCAD-ul în trei timpi. Ghidul proiectării profesionale. Editura Polirom,
Bucureşti, 2010. ISBN 973-46-0457-0.
9. Bârsan, L., Bârsan, A. Fundamentele proiectării produselor industriale. Editura
Universităţii "Transilvania" din Braşov, 2003. ISBN 973-635-159-9.
12. Batog, I., Soare, M., Urdea, M. Geometrie descriptivă. Probleme
16. Boloş, C. Reprezentări grafice 2D asistate de calculator. Editura Universităţii „Petru
Maior”, Tîrgu Mureş, 1998. ISBN 973-97149-7-8.
. Editura Universităţii
“Transilvania” din Braşov, 2003. ISBN 973-635-228-5.
17. Boloş, C., Boloş, V. Îndrumător de desen tehnic industrial: pentru uzul studenţilor.
Editura Universităţii Tehnice, Tîrgu Mureş, 1992.
21. Clinciu, R., Olteanu, F. Desen Tehnic Industrial. Editura Infomarket, Braşov, 2002.
ISBN 973-8204-15-1.
22. Dima, E. Compensatoare lenticulare de dilataţie. Editura Tehnică, Bucureşti, 1976.
26. Drăghici, N. N. Conducte pentru transportul fluidelor. Editura Tehnică, Bucureşti,1972.
28. Dumitrescu, G., ş.a. Instalaţii de încălzire. Editura M.A.S.T, 2006.
ISBN 978-973-8011-7-1.
32. Goanţă, A. M.
33. Ilina, M. ş.a. Instalaţii de încălzire. Îndrumar de proiectare. EdituraTehnică,
Bucureşti,1992.
Grafică asistată în proiectarea constructiv tehnologică a semifabricatelor
din fontă. Editura LUX LIBRIS, Braşov, 2003. ISBN 973-9428-63-0.
34. Ilina, M., Berbecaru, D., ş.a. Instalaţii de încălzire. Editura Artecno, Bucureşti, 2002.
ISBN 973-85936-1-1.
36. Ilina, M., Luţă, C. Instalaţii de încălzire, sanitare şi de gaze. Editura Tehnică, Bucureşti,
1974.
37. Ilina, M., ş.a. Instalaţii de încălzire şi reţele termice. Editura Didactică şi Pedagogică,
Bucureşti, 1985.
Cercetări teoretice şi aplicative privind optimizarea constructivă a elementelor de susţinere şi prindere ale conductelor din instalaţiile industriale
54
40. Ivan, M. C. Grafică Industrială Asistată de Calculator. Procesoare CAD pentru
proiectare de reper şi ansamblu. Editura Universităţii ”Transilvania”, Braşov, 2002.
ISBN 973-9474-29-2.
43. Întuneric, A., ş.a.
46. Lecca, A., ş.a. Conducte şi reţele termice. Editura Tehnică, Bucureşti, 1974.
Aplicaţii Windows în Visual C# 2008 Express Edition. Aplicaţii cu baze
de date SQL Server 2008. Editura Polirom, Bucureşti, 2010. ISBN 978-973-46-1666-4.
47. Leete, G., Leete, M. Microsoft Expression Blend Bible. Editura Wiley Publishing, Inc.,
Indianapolis, Indiana, 2007. ISBN 978-0-470-05503-8.
49. Lihteţchi, I., Ivan, M. C., Soare, M., Ivan (Găvruş) C. Grafică asistată 3D în AutoCAD.
Editura Universităţii ”Transilvania”, Braşov, 2003. ISBN 973-635-223-4.
51. Lihteţchi, I., Velicu, D. Desen Tehnic şi Infografică II. Suport teoretic şi aplicaţii. Curs
pentru Învăţământ la distanţă şi cu frecvenţă redusă. DIDIFR. Editura Universităţii
“Transilvania” din Braşov, 2010.
52. Lombard, M. Solidworks 2007 Bible. Editura Wiley Publishing, Inc., Indianapolis,
Indiana, 2007. ISBN 978-0-470-08013-9.
61. Niculescu, N., ş.a. Instalaţii de încălzire şi reţele termice. Editura Didactică şi
Pedagogică, Bucuresti, 1985.
63. Olteanu, F., Clinciu, R., Olteanu, C. Elemente de proiectare în ingineria mecanică. Desen
Tehnic. Editura Universităţii „Transilvania” din Braşov, 2007. ISBN 978-598-052-8.
64. Păunescu, R. Grafică Tehnică Asistată de calculator. Editura Universităţii “Transilvania”
Braşov, 2002. ISBN 973-9474-27-6.
66. Peştianu, C. Construcţii. Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1979.
67. Petrescu, A., Duţă, G., Vasilescu, P. Instalaţii de încălzire în ansambluri de clădiri.
Editura Tehnică, Bucureşti, 1972.
73. Scheibner E. Dimensioning of heating networks pipes. Review of the Air Force
Academy, The Scientific Informative Review, No 1(16)/2010. ISSN: 1842-9238.
74. Scheibner E. Pipe clamps for industrial equipment, modern construction. The 6th
International Scientific Conference On Naval And Mechanical Engineering, TEHNONAV
2008, Conference Proceedings of Tehnonav 2008. ISBN 978-973-614-447-9.
75. Scheibner, E., Urdea, M. A computerized method for designing assemblies with pipes
clamps. International Conference on Computing and Solutions in Manufacturing Engineering
CoSME’08 september 2008, Universitatea “Transilvania” din Braşov. Academic Jurnal of
Manufacturing Engineering Supplement 2/2008. ISSN 1583-7904 (B).
Cercetări teoretice şi aplicative privind optimizarea constructivă a elementelor de susţinere şi prindere ale conductelor din instalaţiile industriale
55
77. Simion, I. AutoCAD 2007 pentru ingineri. Editura Teora, Bucureşti, 2007.
ISBN 978-973-20-1046-4. 83. Urdea, M. Database organized for designing and processing gamma and delta clamps
family. Conference Chalenges In Higher Education and Research in 21st Century, June 2-5
Sozopol Sofia, Bulgaria 2009. ISBN 978-954-580-268-3.
85. Urdea, M. Natural Elastic Compensators. Academic Jurnal of Manufacturing
Engineering, vol. 8. ISSUE 3/2010. ISSN 1583-7904.
92. Urdea, M., Scheibner E. Calculation of Natural Elastic Compensators Configurations.
Technical University Press, Sofia, Bulgaria. Nov. 2009. ISSN 1313-7530.
93. Urdea, M., Scheibner, E. Processing database for flange with Builder C++. The WSEAS
International Conference on Manufacturing Engineering, Quality And Production Systems,
Brasov, Romania, Aprilie 11-13, 2011. Publicat în Recent Researches in Manufacturing
Engineering. ISBN 978-960-474-294-3
94. Urdea, M., Scheibner, E. Software developed for the database processing of the pipe
clamps. The 6th International Scientific Conference On Naval And Mechanical Engineering,
TEHNONAV 2008, Constanţa. Book of Abstracts: ISBN 978-973-614-448-6, Conference
Proceedings of Tehnonav 2008, ISBN 978-973-614-447-9.
.
96. Velicu, D., Lihteţchi, I. Geometrie descriptivă. Suport teoretic şi aplicaţii. Editura
Universităţii “Transilvania” din Braşov, 2008. ISBN 978-973-598-320-8.
97. Velicu, D., ş.a. Geometrie descriptivă. Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1999.
ISBN 973-30-2553-4.
107. *** Catalog HILTI 2010/2011. Suporţi instalaţii. Soluţii inteligente pentru susţinerea
sistemelor de instalaţii.
108. *** Catalog tehnic 2006. Sisteme de canalizari interioare Wavin HT-PE şi Wavin
QuickStream. Aplicaţii rezidenţiale, civile şi industriale.
111. *** Normativ pentru exploatarea instalaţiilor de încălzire. I. 13/1-96.
122. *** http://www.ekoplastik.com
123. *** http://www.halfen.co.uk/
124. *** http://www.hilti.com
126. *** http://www.obo-bettermann.com/ro/index.shtml
129. *** http://www.roth-compensatoare.ro/
130. *** http://www.sikla.com/
Cercetări teoretice şi aplicative privind optimizarea constructivă a elementelor de susţinere şi prindere ale conductelor din instalaţiile industriale
56
REZUMAT
Teza de doctorat Cercetări teoretice şi aplicative privind optimizarea constructivă a
elementelor de susţinere şi prindere ale conductelor din instalaţiile industriale este structurată pe
nouă capitole prezentate succint în continuare.
Capitolele 1, 2 şi 3 se referă, în principal, la prezentarea tipurilor de instalaţii din clădiri
şi a principalelor elemente de susţinere şi prindere ale conductelor din instalaţiile de încălzire.
În capitolul 4, intitulat „Obiectivele lucrării”, după o scurtă analiză a stadiului actual în
domeniul proiectării elementelor de susţinere şi prindere ale conductelor din instalaţiile
industriale, sunt precizate obiectivele tezei.
În capitolele 5, 6 şi 7 sunt prezentate contribuţiile teoretice şi aplicative privind
dimensionarea grosimii pereţilor conductelor, a compensatoarelor de dilatare, respectiv a
reazemelor conductelor.
În capitolul 8, intitulat „Aplicaţii ale procesoarelor grafice create” sunt prezentate
rezultatele practice ale utilizării modulelor software descrise anterior, cât şi interfaţa şi algoritmii
fiecărui modul software creat.
Capitolul 9 cuprinde concluziile generale, contribuţiile originale şi modul de valorificare a
rezultatelor cercetărilor efectuate.
SUMMARY
The PhD thesis Theoretical and practical research on structural optimization of pipe
supports and fastening components in industrial plants is divided into nine chapters briefly
summarized below.
Chapters 1, 2 and 3 refer mainly to the presentation of the types of installations in
buildings and the main elements of support and clamping heating pipes.
Chapter 4, entitled ”Objectives of the thesis”, following a brief analysis of the current
status in the field of design of pipes support and clamping components in industrial plants, are set
out as objectives of the thesis.
Chapters 5, 6 and 7 are theoretical and practical contributions regarding sizing duct wall
thickness, expansion compensators, and pipe bearings respectively.
Chapter 8 entitled ”Applications of graphics processors designed” presents the practical
results of using the previously described software modules and each software module interface
and algorithms created.
Chapter 9 presents the general conclusions, the original contributions and how to exploit
the research results.
Cercetări teoretice şi aplicative privind optimizarea constructivă a elementelor de susţinere şi prindere ale conductelor din instalaţiile industriale
57
CURRICULUM VITAE
DATE PERSONALE:
Numele: DOBROIU (căs. SCHEIBNER)
Prenumele: Emilia Marinela
Data naşterii: 06.09.1980
Locul naşterii: Braşov
Stare civilă: căsătorită, un copil
Adresă personală: Str. Parcul Mic, nr. 13, bl. 110, sc. A, ap. 16., Braşov
Email: [email protected]
STUDII LICEALE:
1994-1998 Grup Şcolar Industrial „Tractorul II”, Braşov
STUDII UNIVERSITARE:
1998-2003 Universitatea “Transilvania” din Braşov, Facultatea de Inginerie Tehnologică, profilul Inginerie Managerială şi Tehnologică, specializarea Tehnologii şi Echipamente Neconvenţionale
SPECIALIZĂRI:
2010 – Curs Formator, organizat de Dad Expertise, Alba Iulia 2009 – Curs Operator introducere, validare şi prelucrare date organizat de First Job School, Braşov 2007 – Curs Competenţe comune – Comunicare în limba engleză – Iniţiere organizat de First Job School, Braşov
2004 – Curs Inspector Resurse Umane organizat de A.J.O.F.M., Braşov 2003 – Modulul psiho-pedagogic - Departamentul pentru pregătirea personalului didactic în cadrul Universităţii „Transilvania” din Braşov
ACTIVITATEA PROFESIONALĂ:
2006 – prezent - Universitatea „Transilvania” din Braşov, Catedra G.D.G.T, doctorand cu frecvenţă/doctorand fără frecvenţă/cadru didactic asociat; 2010 – prezent - S.C. Go To Job School S.R.L, Inspector resurse umane în cadrul proiectului “ONCT – O Noua Cariera pentru Tine”; 2010 – prezent – S.C. Human Resources Consulting S.R.L, în cadrul proiectului „MINERVA – Emancipare pentru egalitate de şanse”; 2008 – 2009 - S.C. First Job School S.R.L, Lector/ Inspector resurse umane în cadrul proiectelor „CeLM - Calea eficienta spre un loc de munca” şi -„InfoJob – Centrul de consiliere în carieră şi pregătire profesională”; 2004 – 2007 - S.C. First Job School S.R.L, Director General Adjunct.
ACTIVITATEA ŞTIINŢIFICĂ:
Articole publicate : 6 (3 ca prim autor), dintre care un articol este ISI
Propunere pentru un contract de cercetare de tip CNCSIS – TD, 2007, intitulat „Cercetări teoretice şi aplicative privind optimizarea constructivă a elementelor de susţinere şi prindere ale conductelor din instalaţiile industriale”
LIMBI STRĂINE: engleză
Cercetări teoretice şi aplicative privind optimizarea constructivă a elementelor de susţinere şi prindere ale conductelor din instalaţiile industriale
58
CURRICULUM VITAE
PERSONAL DATA:
Surname: DOBROIU (married SCHEIBNER)
First name: Emilia Marinela
Date of birth: 06.09.1980
Place of birth: Braşov
Family Status: married, one child
Email: [email protected]
HIGH SCHOOL:
1994-1998 Technical College „Tractorul II”, Braşov HIGHER EDUCATION:
1998-2003 “Transilvania” University of Braşov, Process Engineering
Faculty, Managerial and Process Engineering profile, Unconventional
Technologies and Equipment specialization
OTHER SPECIALIZATIONS AND QUALIFICATIONS:
2010 – Trainer Course, organized by Dad Expertise, Alba Iulia 2009 – Course Data entry operator, validation and processing organized by the First Job School, Braşov 2007 – Common skills training – Communication in English – Beginner organized by First Job School, Braşov 2004 – Human Resources Inspector course organized by A.J.O.F.M., Braşov 2003 – Psycho-pedagogical Module – Department of Teacher Training in “Transilvania” University of Braşov
PROFESSIONAL ACTIVITY:
2006 – present - “Transilvania” University of Braşov, Descriptive Geometry and Computer Graphics department, PhD student/PhD distance learning / full-time learning /associate teacher; 2010 – present - S.C. Go To Job School S.R.L, Human resources inspector in the project “ONCT – A new carrier for you”; 2010 – present – S.C. Human Resources Consulting S.R.L, in the project “MINERVA – Empowerment for Equal Opportunities”; 2008 – 2009 - S.C. First Job School S.R.L, Lecturer/ Human resources inspector in the projects „CeLM – Efficient way for a job” and - “InfoJob – Center Career Counseling and Training”; 2004 – 2007 - S.C. First Job School S.R.L, Deputy Executive Manager
SCIENTIFIC ACTIVITY:
Articles: 6 (3 as first author), of which one article is ISI
Proposal for a research contract type CNCSIS – TD, 2007, entitled ”Research on optimization theory and practical design of the supports and fastening of pipes in industrial plants”
FOREIGN LANGUAGES: English