WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 10 |

1.2.3. Шаровые резервуары Значительные давления (в большинстве случаев до 1 МПа) и высокий вакуум выдерживают шаровые резервуары, предназначенные для хранения газов, объемом до 2000 м3. Наибольшее распространение получили резервуары объемом 600 м3, диаметром 10,5 м, рассчитанные на рабочее давление 0,6 МПа. Шаровые резервуары устанавливают на кольцевых опорах или стойках. Пояса резервуара над опорами или стойками должны быть усилены.

1.3. Газгольдеры Выпускают газгольдеры постоянного и переменного объемов.

ГОСТ 5172–63 устанавливает параметры и основные размеры стальных цилиндрических газгольдеров постоянного объема, предназначенных для хранения газов, не вызывающих интенсивной коррозии стали, а также сжиженных газов при давлении в газовом пространстве 0,25–2 МПа. ГОСТ предусматривает следующие номинальные объемы таких газгольдеров: 50, 100, 175, 270 м3. Внутренний диаметр всех газгольдеров равен 3200 мм. Газгольдеры объемом до 175 мвключительно могут быть установлены как горизонтально, так и вертикально. Газгольдеры объемом 270 м3 устанавливают только горизонтально. Конструктивно газгольдеры состоят из цилиндрической части и закрывающих ее двух полусферических днищ. Корпуса газгольдеров изготовляют из стали ВСт.3 (при толщине стенки до 12 мм) и из низколегированных сталей (15ХСНД, 09Г2С, 10Г2С1, 16ГС) при толщине стенки более 12 мм.

Для хранения больших объемов газа при небольших давлениях (до 4–5 кПа) применяют газгольдеры переменного объема, которые по принципу работы делятся на сухие и мокрые. Сухие газгольдеры представляют собой цилиндрический вертикальный резервуар со сферическим покрытием. Внутри резервуара подвижная перегородка – поршень – перемещается вертикально вверх и вниз в зависимости от объема газа.

Наибольшее распространение получили мокрые газгольдеры, типовые конструкции которых рассчитаны на объем до 32000 м3.

Принципиальная схема мокрого газгольдера показана на рис. 4. Требуемое давление в газгольдере устанавливается нагружением колокола грузами: по верхней его площадке – бетонными, по нижнему кольцу – чугунными. Плотность в сопряжениях между резервуаром и телескопом, а также между телескопом и колоколом обеспечивается гидравлическим затвором. Температура воды в затворах должна быть не ниже 5°С.

Рис. 4. Схема мокрого газгольдера:

1 - корпус; 2 - телескоп; 3 - колокол; 4 - направляющие стойки; 5 - ролик;

6 - кронштейн ролика; 7 - направляющие; 8 - упор Все мокрые газгольдеры оборудуются предохранительными устройствами: перепускным устройством на крыше колокола, гидравлическим затвором в камере ввода, сигнализацией предельных положений колокола, системой автоматического отключения подачи газа в газгольдер и др.

1.4. Ресиверы К указанным аппаратам относятся приемники для воздуха и газов.

Ресиверы применяют в качестве буферных емкостей для уменьшения колебаний в сети, а также при необходимости предварительной обработки воздуха или газа (например, при очистке от воды и масла).

1.5. Сборники Сборники жидкости предназначены для поддержания постоянства давления в сети, монтежю – для подъема и перемещения предварительно накопленной в них жидкости под действием избыточного давления газов над жидкостью (передавливанием).

Ресиверы и монжусы работают под давлением. Они имеют цилиндрическую форму и снабжены эллиптическими днищами. Аппараты монтируют как в горизонтальном, так и в вертикальном положениях.

1.6. Емкостные аппараты Стальные емкостные сварные аппараты представляют собой цилиндрические сосуды с размерами корпусов по ГОСТ 9931–79, с технологическими штуцерами и штуцерами для присоединения контрольно-измерительной аппаратуры. Цельносварные аппараты оборудованы люками для осмотра внутренней поверхности аппарата, его чистки и ремонта. Уплотнительная поверхность фланцевых соединений аппаратов, штуцеров и люков – гладкая [2, 23].

Днища аппаратов: эллиптические – по ГОСТ 6533–78; конические отбортованные – по ГОСТ 12619–78; конические неотбортованные с углом при вершине 90° – по ГОСТ 12620–78; конические неотбортованные с углом при вершине 140° – по ГОСТ 12621–78; плоские неотбортованные – по ГОСТ 12623–78.

Толщины днищ аппаратов приняты исходя из расчетов, а также с учетом номенклатуры днищ, выпускаемых предприятиями.

Горизонтальные аппараты устанавливают на стальные седловые опоры по ОСТ 26–2091–81 или на бетонные опоры с углом охвата не менее 120°, шириной не менее ширины стальной седловой опоры.

Вертикальные аппараты с эллиптическими днищами и вертикальные аппараты с коническими днищами устанавливают на опорылапы или на опоры-стойки по ОСТ 26–665–79.

Вертикальные аппараты с плоскими днищами устанавливают на сплошное жесткое основание (например, бетонное).

Строповые устройства соответствуют ГОСТ 13716–73.

По требованию заказчика аппараты могут быть изготовлены с приваренными деталями для крепления теплоизоляции по ГОСТ 17314–81.

На аппаратах предусмотрена установка мерных колонок указателя уровня со стеклянными трубками, присоединенных к аппарату через запорное устройство по ГОСТ 9652–68 типа III, и буйковых уровнемеров типов УБ-ПА, УБ-ПБ и УВ-ПГ, выпускаемых Рязанским заводом "Теплоприбор".

Тип указателя уровня выбирает проектная организация, применяющая аппарат в своих разработках.

Конструкцией аппаратов предусмотрена возможность заземления их во время эксплуатации, а также возможность приварки ко всем аппаратам наружных лестниц и площадок обслуживания.

Конструкцию лестниц и площадок обслуживания определяет проектная организация, применяющая аппарат в своих разработках. Нагрузка на площадки обслуживания – не более 20,0 МПа.

По требованию заказчика к вертикальным аппаратам, установленным на опоры-стойки (за исключением аппаратов номинальным объемом 1 м3), и к горизонтальным аппаратам, работающим при давлении более 0,07 МПа, приваривают полосы для приварки лестниц и площадок.

В конструкции аппаратов возможны изменения в связи с усовершенствованием самой конструкции аппарата, его стандартных деталей, сборочных единиц и покупных изделий. Эксплуатационные характеристики, установочные и присоединительные размеры в таких случаях не меняются.

1.6.1. Классификация емкостных аппаратов Учитывая важнейшие факторы, влияющие на конструирование и прочностной расчет стенок, емкостные и другие аппараты можно классифицировать следующим образом [2, 20].

I. По назначению:

1) емкости;

2) реакционные аппараты.

II. По конструктивному материалу:

1) стальные;

2) чугунные;

3) медные;

4) пластмассовые и т. д.

III. По способу изготовления:

1) сварные;

2) литые;

3) клепаные;

4) паяные;

5) кованые и т. д.

IV. По форме:

1) цилиндрические;

2) сферические;

3) конические;

4) торовые;

5) комбинированные.

V. По схеме нагрузки:

1) работающие при атмосферном давлении;

2) нагруженные внутренним давлением:

а) симметрично оси;

б) асимметрично оси, 3) нагруженные наружным давлением:

а) симметрично оси;

б) асимметрично оси.

VI. По температуре стенки:

1) не обогреваемые;

2) обогреваемые.

VII. По условиям коррозионного воздействия:

1) работающие в условиях умеренного разъедания;

2) работающие в условиях интенсивного разъедания.

VIII. По положению в пространстве:

1) вертикальные;

2) горизонтальные;

3) наклонные.

IX. По способу сборки:

1) разъемные;

2) неразъемные.

X. По толщине стенки:

1) тонкостенные;

2) толстостенные:

а) с цельной стенкой;

б) с многослойной стенкой.

1.6.2. Условные обозначения аппаратов Условное обозначение аппаратов состоит из букв и цифр. Буквенные обозначения соответствуют шифру типа корпуса аппарата, принятому по ГОСТ 9931–79 "Корпуса цилиндрические стальных сварных сосудов и аппаратов".

Первые буквы обозначают: Г – горизонтальный или В – вертикальный; вторая и третья буквы обозначают тип днища: Э – эллиптическое, К – коническое, П – плоское (вторая буква в обозначении вертикальных аппаратов определяет нижнее днище, а третья – верхнее). Цифры после букв обозначают наличие или отсутствие разъема:

1 – цельносварной (без разъема); 2 – разъемный; цифра после первого тире указывает на наличие внутренних устройств и обогрева:

1 – без рубашки и без внутренних устройств; 2 – с трубным пучком;

3 – с рубашкой; 4 – со змеевиком; 5 – с погружным насосом; число после второго тире – номинальный объем (м3); последнее число – условное давление (МПа) [20, 23].

Например, ГЭЭ 1–2–50–0,6: аппарат горизонтальный, с эллиптическими днищами, цельносварной, с трубным пучком, номинальным объемом 50 м3 на условное давление 0,6 МПа.

1.6.3. Определение возможности применения аппаратов При определении возможности применения аппаратов надо учитывать следующее [23]:

• аппараты можно эксплуатировать с рабочей средой, плотность которой не превышает допускаемой;

• масса аппарата в рабочем состоянии не должна превышать допускаемой;

• значения допускаемых давлений на горизонтальные аппараты снаружи определены при расчетной плотности рабочей среды 1600 кг/м3; при плотности, отличающейся от указанной, значения допускаемых давлений при необходимости должна уточнять проектная организация, применяющая аппараты в своих разработках;

• аппараты, за исключением вертикальных аппаратов с плоскими верхними днищами, можно эксплуатировать с любыми рабочими средами; вертикальные аппараты с плоскими днищами можно эксплуатировать с рабочими средами (веществами) с условными обозначениями НГ, ТГ, ГВ, ГЖ (по ГОСТ 12.1.004–76) и 3-го, 4-го классов опасности (по ГОСТ 12.1.007–76);

• возможность эксплуатации аппаратов в районах с сейсмичностью 7 и более баллов должна быть подтверждена проектной организацией, применяющей аппарат в своих разработках, расчетом на сейсмичность или обоснованием того, что проведение такого расчета не является необходимым. Расчет на сейсмичность следует производить исходя из конкретных условий эксплуатации аппарата. При этом расчетные усилия от сейсмического воздействия определяют по ГОСТ 24756–81 или СНиП П-7–81;

• аппараты с коническими отбортованными днищами можно применять в технически обоснованных случаях (в остальных случаях следует применять аппараты с эллиптическими днищами);

• фактическая масса аппаратов может превышать массу, указанную в справочнике, не более чем на 5 %.

Возможность применения аппаратов в условиях эксплуатации, отличающихся от расчетных и допускаемых, определяет проектная организация.

2. Основные факторы, влияющие на конструкцию химических аппаратов Рассмотрение требований, предъявляемых к химической аппаратуре, дает возможность установить причины, определяющие конструкцию и размеры химической аппаратуры. Этими причинами являются: технологический процесс, проводимый в аппарате; силы, действующие на аппарат; способ изготовления аппарата и эксплуатационные требования [9, 18, 22].

Технологический процесс и требуемая производительность определяют устройство и основные размеры аппарата (длину, диаметр и площадь поперечного сечения). При этом учитываются: характер проводимого процесса – гидравлический, тепловой, диффузионный или химический; скорость протекания процесса; способ проведения процесса (периодический или непрерывный – при непрерывном процессе на число и размеры аппаратов влияет принцип действия аппарата, т. е. принцип полного перемешивания или принцип полного вытеснения); агрегатное состояние обрабатываемых веществ и его изменение во время проведения процесса; термодинамические условия (давление, температура и концентрации обрабатываемых веществ); агрессивность обрабатываемых веществ; чистота получаемого продукта; допустимость образования побочных продуктов и другие технологические ограничения.

Силы и другие механические нагрузки, действующие на части аппарата, определяют их прочные размеры. Прочные размеры определяют с учетом механических свойств материалов, характера, интенсивности и степени динамичности нагрузки, формы нагруженных частей, температуры, влияющей на прочность материалов, и изменения толщины стенки в результате коррозии.

Технология изготовления сказывается на форме, толщине стенок и стоимости аппаратов. Способ изготовления аппарата зависит от технологических свойств и обрабатываемости конструкционного материала, а также от оснащенности завода и серийности продукции.

Обычно изготовление моделей, штампов, приспособлений и специального инструмента оправдывается только при выпуске хотя бы партии или малой серии одинаковых аппаратов. При изготовлении единичных аппаратов им часто приходится придавать иную, худшую форму для того, чтобы применять способ, не требующий специальной оснастки, например, штамповку или литье заменять сваркой.

Оснащенность завода может ограничить размеры аппарата или повлиять на конструкцию. Например, производство оплеточных аппаратов высокого давления требует специального оборудования и может быть выполнено не на всяком заводе.

Эксплуатационные требования сказываются на конструкции аппаратов, их узлов и устройств (сальники, фланцы, люки, крышки, смотровые стекла, питатели, разгрузчики и т. д.). Влияние на конструкцию перечисленных факторов раскрывается на протяжении всего курса.

Касаясь общих тенденций в отношении конструирования химических аппаратов с точки зрения проводимых процессов, можно сделать следующие выводы:

1. Аппараты непрерывного действия более прогрессивны, чем аппараты периодического действия. Они позволяют лучше использовать их объем, получить более однородную продукцию и легко поддаются автоматизации.

2. Аппараты для обработки жидких и газообразных сред более компактны и эффективны, чем аппараты для обработки кусковых материалов. Гораздо легче обеспечить массообмен и теплообмен между жидкостью, паром или газом, чем между ними и кусковыми материалами.

3. Аппараты с подвижным слоем зернистых материалов эффективнее аппаратов с неподвижным или механически перемешиваемым слоем.

4. Аппараты, действующие по принципу полного вытеснения, более прогрессивны, чем аппараты, действующие по принципу полного смешения, потому что перемешивание снижает движущую силу процесса и не может обеспечить оптимальное время пребывания для всех частиц материала.

5. Аппараты, в которых достигаются высокие скорости обрабатываемых веществ и которые работают в предельных гидравлических режимах, более эффективны, чем аппараты, работающие в умеренных режимах.

3. Расчет тонкостенных сосудов, работающих под избыточным внутренним газовым давлением С точки зрения расчета на прочность, корпусы резервуаров и аппаратов представляют собой соединенные между собой части оболочек вращения или части оболочек, соединенные с пластинками, нагруженные симметрично относительно оси. Для упрощения расчетов напряженное состояние материала в таких конструкциях считают двухосным, что вполне допустимо в силу малости радиальных напряжений, возникающих в тонкостенных аппаратах.

Напряженное состояние материала стенок подобных конструкций складывается из двух слагаемых: 1) напряженного состояния, вызываемого действием сил, непрерывно распределенных по поверхности, возникающих от давления газа, давления жидкости, собственного веса и т. п.; 2) напряженного состояния, возникающего под действием сил и моментов, распределенных по контуру – краевого эффекта.

Первое слагаемое определяется в зависимости от обстоятельств или по мембранной (безмоментной) теории, или по более строгой моментной теории оболочек. В большинстве случаев результаты, полученные по мембранной теории, оказываются достаточно точными для инженерного расчета. Поэтому простые уравнения, основанные на мембранной теории, широко применяются для прочностного расчета аппаратов.

Определение напряженного состояния от действия сил, непрерывно распределенных по поверхности по моментной теории, обычно не производят, потому что расчетные уравнения моментной теории сложны, расчет по ним трудоемок, а разница в результатах незначительна.

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 10 |






















© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.