ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Конструирование теплообменных аппаратов из "Курсовое проектирование по предмету Процессы и аппараты химической промышленности" Узлы и детали должны иметь простую форму, быть технологичными в изготовлении. В целях экономии материалов надо стремиться к уменьшению массы деталей, узлов и аппарата в целом без ущерба для условий прочности и надежности. Конструктивная форма деталей, узлов и аппаратов должна иметь обтекаемую форму, быть соразмерной, иметь красивый внешний вид. [c.46] Приступая к конструированию, рекомендуется использовать ранее разработанные и оправдавшие себя в эксплуатации конструкции. Вместе с тем надо подходить к имеющимся конструкциям критически и стремиться их упростить, удешевить и усовершенствовать. [c.46] К основным деталям и узлам химических аппаратов молено отнести обечайки, днища, трубы, укрепления отверстий в стенках, фланцевые и резьбовые соединения, крышки, трубные решетки, компенсаторы, штуцеры, вводы и выводы труб, опоры аппаратов, перемешивающие устройства и приводы к ним, смотровые окна. [c.46] Все физико-химические процессы, протекающие в химических аппаратах, требуют наличия емкости, т. е. корпуса, который должен быть прочным и очень часто герметичным. Главным составным элементом корпуса является обечайка — самый ответственный и металлоемкий узел любого химического аппарата. В зависимости от технологических и конструктивных требований обечайки имеют различную форму — цилиндрическую, коробчатую, сферическую, коническую. [c.46] Наибольшее распространение в химическом аппаратострое-нии получили цилиндрические обечайки, так как они отличаются простотой изготовления и рациональным расходом материала. Цилиндрические обечайки бывают вертикальными и горизонтальными. Для тонкостенных аппаратов, работающих под небольшим давлением, предпочтение отдается вертикальному расположению обечайки. [c.46] Для стальных аппаратов высокого давления (свыше QMhIm ) обечайки изготовляются из поковок с последующей термообработкой и отработкой на станках внутренней и наружной поверхностей. Кованые цилиндрические обечайки иногда выполняются заодно с днищем. [c.47] Цилиндрические обечайки из хрупких материалов (чугуна, бронзы и др.) для аппаратов с давлением среды в них до 0,8 Мн м изготовляются литыми заодно с днищем с последующей обработкой внутренней поверхности. Независимо от материала и типа цилиндрических обечаек надо придерживаться внутренних базовых размеров, приведенных в табл. 2.8. [c.47] При расчете вальцованных сварных и паяных цилиндрических обечаек надо знать коэффициент прочности сварного шва, который выбирается из табл. 2.9. [c.47] Литые цилиндрические обечайки в химическом аппарато-строении применяются реже, чем сварные вальцованные из листового проката. Объясняется это тем, что производство химической аппаратуры носит индивидуальный или мелкосерийный характер и литье экономически невыгодно. Кроме того, литье отличается металлоемкостью, так как запасы прочности для литья берутся больше, чем для проката. Литые обечайки применяются при изготовлении из чугуна для давления не выше 0,6 Мн/м и температуры до 250° С. Такие аппараты с внутренней стороны подвергаются эмалированию, гуммированию и др. [c.49] Коробчатые обечайки в химическом апиаратостроении применяются значительно реже, чем цилиндрические, потому что обладают большей металлоемкостью и сложностью в изготовлении. Коробчатые обечайки могут быть сварными и литыми при значительных размерах плоские стенки коробчатой обечайки надо укреплять ребрами. Сварка коробчатых обечаек — только стыковая. Отверстия для ввода труб, для лазов и другого на швах делать нельзя швы обязательно надо укреплять. [c.49] Конические обечайки применяются для некоторых видов аппаратов и в качестве переходной части в аппаратах цилиндрической формы, но разного диаметра. Конические обечайки изготовляются, как и цилиндрические, вальцовкой, ковкой, литьем. [c.50] Составным элементом корпуса химического аппарата являются днища и крышки, которые органически связаны с обечайкой и изготовляются из одного и того же материала. Форма крышек и днищ аппаратов зависит от их назначения, действующей на них нагрузки, способа изготовления, формы обечайки. Крышки и днища могут быть эллиптической, полушаровой, сферической, конической, плоской (круглой или прямоугольной) формы. [c.50] Эллиптические днища — рациональная форма в цилиндрических аппаратах для восприятия нагрузки. В- химическом аппара-тостроении они выпо.тняются штамповкой и получили самое широкое применение. [c.50] Штампованные эллиптические днища рекомендуется применять в горизонтальных аппаратах независимо от давления, в аппаратах вертикального исполнения, работающих под внешним или внутренним давлением более 0,07 Мн м . При меньшем давлении можно применять более простые и дешевые плоские днища. Сферические и полушаровые днища, употреблявшиеся до недавнего времени, при конструировании новой химической аппаратуры не рекомендуются, так как изготовление их трудоемко, обходятся они дороже штампованных и увеличивают длину аппарата. Полушаровые днища применяются в аппаратах большого диаметра ( в 2,5), работающих под давлением. [c.50] Эллиптические днища и крышки из углеродистой стали, цветных металлов, сплавов, винипласта стандартизованы. Размеры эллиптических штампованных днищ и крышек надо брать по ГОСТ 6533—53. [c.50] Размеры всех типов днищ и крыщек берутся пз таблиц 1Л.26, стр. 209 232]. [c.51] Конические днища и крыщки применяются в цилиндрических (сварных, кованых и литых) аппаратах вертикального исполнения в тех случаях, когда необходимо удалять из нижней части аппарата сыпучие материалы или жидкости, для лучшего распределения газа и жидкости по всему сечению аппарата, в качестве диффузоров для постепенного изменения скорости жидкости или газа. Конструктивно конические днища сходны с коническими обечайками. Угол конуса обычно применяется в 60 или 90° (редко 150°). Угол 60° применяется для вязких жидкостей, суспензий и влажных, склонных к налипанию, порошкообразных ли кусковых материалов угол 90° рекомендуется для невязких жидкостей и сухих порошкообразных и кусковых материалов. [c.51] Конические днища бывают отбортованными и неотбортован-ньши. Неотбортованные днища применяются для сварной аппаратуры, работающей под давлением не более 0,07 Мн/м или под наливом. Изготовляются эти днища вальцовкой. Чаще всего применяются конические днища с отбортовкой, т. е. между переходной частью и швом, соединяющим коническое днище с цилиндрической обечайкой, должно быть кольцо с прямолинейной образующей Л для того, чтобы вынести сварной шов за пределы зоны, работающей на изгиб. Изготовляются они вальцовкой с последующей отбортовкой. [c.51] Конические днища достаточно тяжелые и дорогие увеличивают габариты аппарата поэтому не следует применять конические днища без достаточных оснований. [c.51] Плоские днища неотбортованные и отбортованные применяются в сварной, литой и кованой аппаратуре, если она работает под малым давлением 0,07 Мн/м и вакуумо.м или под наливом. Плоские неотбортованные днища изготовляются штамповкой, дешевы, но при значительных давлениях получаются громоздкими н тяжелыми. Плоские отбортованные днища дороже, но обеспечивают более благоприятные условия работы сварного шва. Основные конструктивные размеры плоских, круглых, отбортованных днищ из углеродистой стали можно брать из табл. 2.11 (данные по нормали НМХ 86—56). В табл. 2.12 приведены размеры плоских круглых днищ, отбортованных пз винипласта. [c.51] Вернуться к основной статье