ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Передача механической энергии посредством редуктора и вала, проходящего через сальник или торцевое уплотнение из "Машины и аппараты с герметичным электроприводом Изд3" Современные процессы получения авиабензинов и искусственного жидкого топлива связаны с перекачкой громадного количества легкокипящих фракций и сжиженных газов. Например, на небольшой установке с суточной производительностью 100 т алки-лата только лишь насосы изобутаиовой колонны перекачивают свыше 3500 т изобутана в сутки. Большое количество легких фракций приходится перекачивать при производстве синтина, при изомеризации головных фракций бензина, при каталитическом риформинге и других процессах. [c.9] Утечка вредных веществ может быть несколько снижена за счет уменьшения частоты вращения вала с помощью редукторов с большим передаточным числом. Но такие редукторы весьма дефицитны. Изготовление аппаратов с перемешивающими устройствами лимитируется постановкой редукторов, являющихся наиболее сложной и дорогой частью аппарата. [c.10] Трудности борьбы с утечками через сальники настолько велики, что на современных заводах предпочитают не пользоваться насосами поршневого типа. [c.10] При использовании центробежных насосов сальники приходится регулировать так, чтобы во время работы имела место небольшая утечка перекачиваемой жидкости, смазывающей и охлаждающей сальник. Утечка этой жидкости приводит к потере ценного сырья, ухудшает условия труда и нередко служит причиной отравления и пожаров. Из-за частых неполадок с сальниками центробежные насосы приходится дублировать, устанавливать их иногда в изолированных помещениях или даже на открытом воздухе, что еще более усложняет обслуживание насосов. Даже применение приведенной конструкции центробежных насосов с торцевым уплотнением быстроходного вала не решает полностью задачу его герметизации. В условиях недостатка запасных частей и при малоквалифицированном обслуживании в случае перебоев подачи буферной жидкости эти уплотнения довольно скоро утрачивают свои первоначальные преимущества герметичность и малые потери от трения. [c.10] В некоторых производствах и процессах, например при перекачке сжиженных газов, применение буферной жидкости, а следовательно, и торцевых уплотнений нежелательно, так как это приводит к загрязнению конечного продукта. Большие трудности возникают при перекачке сильно корродирующих жидкостей, например разбавленной серной кислоты, жидкого фтористого водорода и азотной кислоты. В случае перекачки фтористого водорода асбестовые набивки сальников абсолютно неприменимы. Они разрушаются в течение нескольких минут. При перекачке азотной кислоты и нитрующей смеси приходится применять специальные асбестовые набивки, так как использование в этом случае обычной асбестовой набивки, содержащей клетчатку или органическую смазку, нередко приводит к несчастным случаям. [c.10] Из этого следует, что в случае высокой частоты вращения вала и при столь значительном сжатии сальника сальниковый ввод нецелесообразен, так как он будет быстро выведен из строя за счет тепла, выделяемого при трении набивки о вал. [c.11] Из формулы (2) следует, что в промышленных аппаратах, где затрачивается большая мощность на перемешивание, одновременно расходуется значительная мощность на трение в сальнике. [c.11] Для решения вопроса о пригодности сальниковых уплотнений можно пользоваться табл. 1. Для стандартных аппаратов с тихоходными винтовыми мешалками интенсивность перемешивания (Де) не определена, так как эти аппараты не имеют явно выраженного циркуляционного контура. Скорость циркуляции жидкости для них не рассчитывалась и не замерялась. Мощность трения в сальнике, показанная в таблице, является произведением тангенциальной силы трения кр на окружную скорость вала у. В размерный коэффициент к включен коэффициент трения вала об набивку сальника и его коэффициент Пуассона. Сила трения кр определяется усилием сжатия сальника назначаемым в зависимости от давления в аппарате р и от необходимой надежности сальника. Во всех случаях Р- Для удлиненных сальников высокого давления для расчета мощности трения в киловаттах к 0,0003. [c.11] ЛИШЬ слабое перемешивание (Ке = 5000), сальник лабораторного реактора при давлении 320 кгс/см работает на пределе. Мощность трения в нем 0,8 кВт. Даже при металлической набивке сальника тепло от него отводится плохо. Гарантированный срок работы сальника не превышает 10 мин. Это подтверждает эмпирическую формулу сальника рь 100-300. Это означает, что сальник может работать при давлении до 100 кгс/см и частоте вращения 300 обУмин или при давлении до 300 кгс/см и частоте вращения 100 об/мин. [c.13] Из второго примера следует, что любая попытка организовать интенсивное перемешивание (Ке 40 ООО) даже в небольшом промышленном реакторе, работающем при давлении 320 кгс/см, приведет к абсурдному решению, так как мощность трения составит 37 кВт. [c.13] Точное решение этой задачи дает мощность сальника = = 250 кВт [69]. При такой мощности сальник будет разрушен в течение нескольких минут. [c.13] Можно отметить, что для интенсивного перемешивания смеси сжиженных бутиленов, изобутана и серной кислоты в процессе получения авиаалкилата в реакторах Стратко затрачивается мощность 220 кВт. Но здесь тепло выделяется во всем объеме реактора емкостью 18 м , а в самом механическом уплотнении вырабатывается лишь 0,8 кВт. [c.13] Что касается нормализованных реакторов РП и Р1У, приведенных в табл. 1, то для достижения интенсивного перемешивания частота вращения винтов должна составлять у них 1000 и 1500 об/мин. Но в уплотнениях при этом будет вырабатываться мощность 1,2—2,4 кВт, что было бы недопустимо. Именно поэтому отраслевой нормалью ОН 26-01-9—65 предусмотрено применение безредукторного герметичного электропривода, не имеющего ни сальника, ни торцевого уплотнения. Вместе с ними исчезли и заботы об отводе тепла и о последствиях утечек газов. [c.13] Следует отметить, что торцевое уплотнение энергетических установок находится в более благоприятных условиях, чем уплотнения химических реакторов. В первом случае затворной жидкостью служит чистая вода, подаваемая дозировочным насосом высокого давления. Эта вода присоединяется в насосе к циркулирующей загрязненной воде — теплоносителю атомного реактора. Небольшая контролируемая протечка через уплотнение вполне допустима. В помещение насосной при этом попадает только чистая вода. [c.14] В химических реакторах вода, как правило, не может служить затворной жидкостью. Рассмотрим реактор Стратко с перемешивающим устройством мощностью 220 кВт и валом диаметром 95 мм, снабженным торцевым уплотнением Дюра — Сил . Осуществляемый процесс алкилирования сводится к взаимодействию сжиженных газов в присутствии жидкого катализатора — концентрированной серной кислоты. Компоненты реакции не могут быть затворной жидкостью, ввиду их токсичности и пожароопасности. Наиболее подходящей затворной жидкостью считается веретенное масло, но оно загрязняет один из продуктов — тяжелый алкилат — и усложняет его переработку. [c.14] Ни в одном из известных нам химических процессов нет столь благоприятного сочетания затворной и основной жидкостей, как это имеет место в энергетических установках. Тем не менее, торцевые уплотнения находят применение в химических реакторах повышенного и среднего давления. При высоком давлении и в случае переработки токсичных, взрывоопасных и пожароопасных веществ должны применяться только реакторы с герметичным приводом. [c.15] Вернуться к основной статье