ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Конструктивные элементы катализаторных коробок из "Оборудование цехов синтеза высокого давления в азотной промышленности" Катализаторная коробка представляет собой цилиндрический сосуд длиной до 8—12 м, внутренний диаметр которого на 90— 120 Л1М меньше, чем внутренний диаметр корпуса колонны. [c.105] Кожух катализаторной коробки изготовляется из листовой стали. Толщину стенки обечайки выбирают в пределах 6—12 мм, в зависимости от диаметра колонны. Она определяется условиями сварки, а также устойчивостью и жесткостью кожуха. [c.105] Крышка катализаторной коробки в большинстве конструкций съемная (рис. 5-25, а). Обычно она плоская, толщиной в пределах 25—45 мм при такой конструкции в ней удобно выполнять проточки и резьбы для различных местных уплотнений (сальники гильз термопар, уплотнения заглушки электроподогревателя, трубок байпасного газа и т. п.) и делать соответствующие гнезда для шпилек. [c.105] Крышка уплотняется по притертой плоской кольцевой (шириной 4—5 мм) поверхности верхнего фланца катализаторной кробки или, что более просто и надежно, посредством закладываемой в кольцевую проточку плоской узкой прокладки из асбестового шнура. [c.105] Крепежные шпильки выполняются из хромистой или хромоникелевой стали и имеют диаметр не менее 20 мм при меньших размерах, как показывает опыт эксплуатации, плотность соединения в течение длительного времени не обеспечивается. [c.105] Шаг между шпильками уменьшают до 2,5 диаметров резьбы, при этом расстояние между двумя соседними гайками доводят до 8—10 мм, а затяжку гаек производят торцевым ключом. [c.105] В трубчатых насадках — БАТЗ и параллельноточной — к верхней крышке иногда присоединяют (обычно на фланце) трубку для подвода байпасного газа, который смешивается под крышкой с прямым газом, прошедшим теплообменник. [c.105] Снизу к кожуху катализаторной коробки приваривается плоское днище — сплошное или с отверстиями для прохода газа (рис. 5-25, а), иногда днищем служит нижняя трубная решетка теплоотводящих трубок (рис. 5-25, а, б, в). Над днищем на расстоянии 30—50 мм располагается опорная решетка для слоя катализатора — перфорированная пластина, накрываемая проволочными сетками из нержавеющей стали. [c.107] Снизу к днищу (по периферии и в центре) прикреплены детали, создающие уплотнение между катализаторной коробкой и теплообменником. [c.107] Крышка катализаторной коробки обкладывается (обычно сверху) слоем теплоизоляции (асбестовый картон, закрепляемый кожухом из кровельного железа). Это делается не только для уменьшения потерь тепла, но и для снижения перепада температур по толщине крышки. При большом перепаде возникают температурные деформации (коробление) крышки, при этом в теле ее и, что особенно важно, в крепежных шпильках возникают дополнительные напряжения растяжения и изгиба, достигающие опасной величины (стр. 133). [c.107] Необходима теплоизоляция и на других плоских деталях насадки, подвергающихся действию температурных перепадов, например на трубных решетках. В этом случае удобнее применить теплоизолирующие экраны из трех-четырех листов тонкой стали. [c.107] При движении через катализаторную коробку газ проходит теплоотводящие трубки (одиночные или двойные), а затем слой катализатора. Может иметь место также холостой ход газа, не связанный ни с подогревом его в трубках, ни с процессом катализа. При холостом ходе газ движется в центральной трубе катализаторной коробки (рис. 5-25, а), или поочередно в двух концентрических центральных трубах (рис. 5-25, б), или же по периферии — в кольцевом зазоре между кожухом собственно катализаторной коробки и специальным внешним кожухом. Из-за холостого хода увеличивается бесполезный объем катализаторной коробки (особенно при периферийном движении газа) и усложняется конструкция насадки. [c.107] Каждому типу насадки соответствует определенное минимальное число продольных холостых ходов. Так, в протнвоточной катализаторной коробке с электроподогревателями первого и второго типов (стр. 111) холостых ходов нет (см. рис. 5-6) в обоих типах насадок с двойными трубками, а также в полочной насадке может быть один холостой ход, а в параллельноточной насадке — два (рис. 5-25, б). [c.107] Концы теплоотводящих трубок катализаторной коробки привариваются к трубным решеткам. Если одиночные трубки закреплены таким способом в двух решетках, то одна из них должна иметь некоторую свободу осевого перемещения относительно обечайки катализаторной коробки, нагретой несколько больше, чем стенки трубок. Достигается это применением плавающей головки теплоотводящих трубок (рис. 5-25, б) или устройством сальникового уплотнения вокруг свободной (обычно верхней) решетки (рис. 5-25, в). Если можно обойтись без разборки этого соединения (при ремонте и загрузке катализатора), то вместо сальника применяют температурный компенсатор линзового типа (рис. 5-25, б). [c.108] Необходимо также обеспечить свободу температурных удлинений центральной трубы, закрепленной в нижней части катализаторной коробки. Удлинение верхнего конца трубы будет наибольшим в пусковой период из-за сильного нагрева стенки трубы расположенным в ней электроподогревателем. [c.108] Внутрь катализаторной коробки вставлены две гильзы (тонкостенные трубки диаметром 30—45 мм), предназначенные для опускания в них карманов термопар высокого давления. Гильзы снизу заглушены и закреплены в днище катализаторной коробки или в опорной решетке. Верхний открытый конец их пропущен через крышку катализаторной коробки и уплотнен в ней при помощи сальника (рис. 5-25, а). [c.108] В полочных насадках (рис. 5-25, г) катализатор располагается на нескольких опорных решетках, накрытых двумя-тремя слоями проволочной сетки. Решетки могут быть перфорированными, с часто расположенными отверстиями диаметром 6—8 мм, или колосникового типа с прорезями. [c.108] Обычно решетки укладывают на кольцевых узких опорах, укрепленных на обечайке катализаторной коробки. Опоры делают разной ширины, чтобы верхние опоры не препятствовали закладке нижележащих полок. Над опорами расположены кольцевые камеры с отверстиями для выхода байпасного газа, смешивающегося под полками с основным газом. Снизу к полкам прикреплены устройства для смешения газа (отбойные диски, завих-рители и т. п.). [c.108] Байпасный газ подводится к каждой смесительной полости по тонким трубкам, укрепленным снаружи на обечайке катализаторной коробки. Существуют также конструкции с трубками, пропущенными через сальники непосредственно в крышке коробки (см. рис. 5-15). [c.108] Полочные катализаторные коробки могут быть составлены из отдельных царг, скрепляемых на фланцах. Такие конструкции удобны в монтаже (особенно при наличии пакетов труб котла под полками), но имеют меньший полезный объем. [c.109] Вернуться к основной статье