ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Конструкции узлов насадки из "Оборудование цехов синтеза высокого давления в азотной промышленности" Ниже рассматриваются узлы соединений катализаторной коробки с теплообменником, внутренние уплотнения, а также компенсаторы. [c.114] Один из самых ответственных узлов насадки — соединение катализаторной коробки с теплообменником. Конструкция его должна допускать быструю и удобную сборку и разборку соединений узла, а также установку собранной насадки в корпусе и извлечение ее. Кроме того, должна быть обеспечена непроницаемость всех его уплотнений, отделяющих одну от другой полости трех газовых потоков прямого газа, проходящего в кольцевом пространстве снаружи насадки, прямого газа, переходящего из теплообменника в катализаторную коробку, и обратного газа, выходящего из катализаторной коробки. [c.114] Чтобы разделить эти три полости, необходимы два уплотнения — одно на периферии, другое в центре, причем затяжка одного уплотнения должна производиться независимо от другого. [c.114] Условие независимой затяжки обоих соединений было связано с усложнением конструкции и трудностью монтажа. Так, в конструкции насадки Найтроджен 30-х годов (рис. 5-32) центральный штуцер (прямого газа) теплообменника присоединялся фланцем на линзе к дну катализаторной коробки при сборке насадки это соединение затягивали в первую очередь. При этом кожух катализаторной коробки, не скрепленный с дном коробки, приходилось несколько приподнимать, чтобы иметь доступ к центральному штуцеру. [c.114] В конструкции с перемещаемым кожухом была невозможна предварительная загрузка катализатора очень неудобно было разбирать насадку со слежавшимся катализатором. [c.114] Центральный шарнир представляет собой сочленение двух уплотняющихся поверхностей, обработанных по сфере и взаимно притертых. Для притирки применяют комплект двух чугунных деталей (притира и контр-притира), обработанных по сфере того же радиуса. Все четыре поверхности поочередно притираются между собой. Иногда вместо двух сфер применяется пара сфера — конус. [c.115] Уплотнение шарнира происходит под действием веса катализаторной коробки. При малом радиусе сферы на уплотняющей поверхности создаются удельные давления, достаточные для обеспечения непроницаемости. [c.115] Компенсатор выполняется либо линзовым (обычно две волны), сваренным из отбортованных плоских колец (рис. 5-33, а),-либо дисковым (рис. 5-33, б). Последний более удобен при индивидуальном изготовлении, но вследствие значительной ширины кольцевых дисков распределение газового потока по сечению промежуточной полости насадки может быть неравномерным. [c.115] При монтаже насадки теплообменник вводится в корпус и устанавливается в нем таким образом, что его верхняя трубная решетка располагается немного выше верхнего края корпуса. Катализаторная коробка ставится на теплообменник, после чего затягивается периферийное уплотнение, снабженное накидным фланцем, при помощи которого удобно совмещать отверстия фланца со шпильками. [c.115] Линзовый компенсатор периферийного соединения является монтажным , так как предназначен для компенсации не температурных удлинений, а неточностей осевых размеров центрального узла. Он легко растягивается (или сжимается) в пределах нескольких миллиметров. В данном случае целесообразно делать его такой высоты, чтобы монтировать в слегка растянутом состоянии. [c.116] Описанная конструкция центрального узла является универсальной, ее можно применить при сочетании любых типов катализаторных коробок и теплообменников. Некоторые сочетания отличаются особой простотой (рис. 5-34, а, е) в других несколько усложняется конструкция центрального шарнира, в котором выполняются отверстия для перепуска прямого и обратного газов (рис. 5-34, б, в, г). [c.117] Линзовые компенсаторы, как температурные, так и монтажные, начинают широко применяться в различных узлах насадок (см., например, рис. 5-25, а, б, 5-27). [c.117] Внутренние разъемные уплотнения насадки могут быть периферийными, центральными (диаметр до 200—250 мм) и местными (малого диаметра). К центральным относятся, например, уплотнения центральных труб или заглушек центрального электроподогревателя, к местным — уплотнения на крышках и трубных решетках катализаторной коробки (уплотнения загрузочных отверстий, гильз термопар, трубок байпасных вводов, коллекторов внутренних котлов, контактов электроподогревателя и т. п.). Все перечисленные уплотнения выполняются в виде прокладок или сальников. Прокладочные уплотнения более надежны, но преимущество сальников в том, что они допускают относительное осевое перемещение уплотняемых цилиндрических поверхностей. [c.117] При выборе типа уплотнения следует исходить из того, какие по.тости оно должно разобщать. В соответствии с этим различают два вида внутренних перепусков газа через возможные неплотности в соединениях насадки тепловые и химические байпасы. [c.117] Тепловой байпас — это перепуск части прямого холодного (или подогретого) газа в полость, занятую более нагретым прямым газом. Химический байпас — перепуск прямого газа в полость обратного газа. [c.117] Перепуск происходит из полости с большим давлением газа в полость, где давление. меньше вследствие гидравлических потерь при движении газа в насадке. В случае тепловых байпасов этот перепад мал (газ еще не преодолел сопротивления слоя катализатора,составляющего основную часть гидравлического сопротивления насадки), поэтому переток газа обычно сравнительно невелик. При достаточном запасе поверхности теплообменника возникновение в насадке небольшого теплового байпаса вызывает необходимость лишь в соответствующем прикрытии вентиля первого регулировочного байпаса. Это не значит, что тепловые байпасы можно не учитывать, однако для разобщения полостей прямого газа можно применять такие соединения (например, сальники большого диаметра), использование которых недопустимо для разобщения полостей прямого и обратного газов. [c.117] Тепловые байпасы возникаю 1 в основном в верхней части катализаторной коробки, влияние их зависит от типа насадки. Например, в параллельноточной насадке и насадке БАТЗ влияние байпаса под крышкой катализаторной коробки (т. е. на входе в трубки) менее ощутимо, чем в насадках протнвоточной или Найтроджен (т. е. непосредственно на входе в катализатор). [c.117] Химический байпас может возникнуть в центральном узле, в нижнем опорном шарнире теплообменника и во всех соединениях внутри него, поэтому в теплообменнике особенно нежелательны съемные крышки, которые еще применяются в настоящее время. [c.118] В насадках старых конструкций концы трубок развальцовывались в решетках для доступа к местам развальцовки были необходимы съемные крышки. В случае приварки концов трубок к решеткам применяют приварные крышки. [c.118] Прокладочные уплотнения выполняются узкими (шириной 4—7 мм) с замыканием прокладки по внутренней и внешней кромкам (рис. 5-35, а, б). Прокладка — плоская, предпочтительно плетеная из асбестового шнура медь и алюминий во внутренних уплотнениях нежелательны из-за их чувствительности к температурным колебаниям. [c.118] Вернуться к основной статье