Аппараты высокого давления материалы

Соединение трубопроводов между собой, а также с аппаратами или мащинами может быть разъемным и неразъемным. Для неразъемных соединений трубопроводов применяют сварку, клепку или пайку. Разъемные соединения труб бывают фланцевыми, муфтовыми, раструбными и др. Фланцевое соединение трубопроводов одно из самых распространенных. Фланцы крепят к трубопроводам на резьбе или приваривают. Уплотнение между фланцами создают при помощи прокладок, которые зажимают болтами или шпильками. Материал прокладок должен быть устойчивым к действию транспортируемой среды. Для уплотнения трубопроводов высокого давления применяют линзовые уплотнения. [c.101]

Материалы для изготовления сосудов и аппаратов высокого давления следует выбирать в соответствии со спецификой их конструктивного исполнения, изготовления и эксплуатации, а также с учетом возможного изменения исходных физико-механических свойств материалов, находящихся под коррозионным воздействием обрабатываемой среды в условиях данного химико-технологического процесса. Так, при обработке водородсодержащих веществ на работоспособность аппарата оказывает особое влияние водородная коррозия, а при рабочих температурах выше 350 °С — ползучесть материала (стали). Кроме того, всегда нужно стремиться к низкой стоимости оборудования. Поэтому при выборе материалов предпочтение [c.118]

Материалы для изготовления сосудов и аппаратов высокого давления следует выбирать в соответствии со спецификой их конструктивного исполнения, изготовления и эксплуатации, а также с учетом возможного изменения исходных физико-механических свойств материалов, находящихся под коррозионным воздействием обрабатываемой среды в условиях данного химико-технологического процесса. Так, при обработке водородсодержащих веществ на работоспособность аппарата оказывает особое влияние водородная коррозия, а при рабочих температурах выше 350 °С - ползучесть материала (стали). Кроме того, всегда нужно стремиться к низкой стоимости оборудования. Поэтому при выборе материалов предпочтение следует отдавать наиболее дешевым и менее дефицитным маркам стали, удовлетворяющим всем другим требованиям, вытекающим из условий эксплуатации оборудования (достаточной прочности, коррозионной стойкости, долговечности и т.д.). Известно, что углеродистые и низколегированные стали в несколько раз дешевле высоколегированных (теплоустойчивых, жаропрочных и коррозионно-стойких). [c.42]

Надежное соединение различных деталей аппаратов высокого давления, способное выдерживать это давление, является весьма ответственной задачей. Известно много случаев ненормальной работы установок, вызванных выбором неподходящего затвора или неправильной его конструкцией. Часто задача уплотнения осложняется тем, что требуется создавать герметичность между деталями, перемещающимися друг относительно друга (валы мешалок, поршни, плунжеры и т. д.). В зависимости от этого соединения подразделяют на неподвижные и подвижные (глава V). В настоящей главе рассматриваются неподвижные соединения, делящиеся, в свою очередь, на неразъемные и разъемные. Неразъемные соединения применяют у деталей, которые никогда не разбираются или же разбираются очень редко. Разборка таких соединений сопряжена со значительными трудностями и зачастую сопровождается разрушением соединения или отдельных его деталей. Выполняются неразъемные соединения обычно путем сварки, пайки или развальцовки. Конструкции разъемных соединений, применяемых на практике, очень разнообразны, но принципиально они сводятся к следующим двум типам. Во-первых, к соединениям без прокладок, герметичность которых обеспечивается упругой и только частично остаточной деформациями сопряженных поверхностей, имеющих достаточно чистую обработку (шлифовку) к ним относятся конические, сферические, линзовые и другие уплотнения. В соединениях второго типа между соединяемыми поверхностями помещают прокладки из сравнительно мягкого материала, которые уплотняют стыки за счет заполнения неровностей между ними деформирующимся материалом прокладок. [c.173]

Применяется этот затвор с медным обтюратором для давлений 300—500 ат, при более высоком давлении отмечены случаи разрыва кольца. Затвор допускает 5—6 разборок, после чего требуется замена обтюратора, вследствие его перерезания ножами. Обтюратор не требует тщательной обработки и прост в изготовлении. Обтюратор из нержавеющей стали выдерживает давление до 1000 ат и значительно большее число разборок, но усилие затяга у него больше, чем у медного, и кроме того он требует более высоких механических свойств от материала ножей, а следовательно, и материала корпуса и крышки. Ножи в этом затворе должны быть расположены друг против друга, поэтому предусматривают направляющие для крышки. Направляющими служат специальные штифты или же два болта входят в отверстия в крышке с небольшим зазором. В аппаратах высокого давления стараются избежать различных вводов через снимающуюся крышку, так как это требует отключения трубопроводов. Вводы целесообразно делать или через вторую не съемную крышку или сбоку через фланцы. Для часто разнимающихся крышек в Институте высоких давлений был предложен ножевой затвор (рис. 91, V/a), отличающийся тем, что обтюратор выполняется сплошным, крышка плоской и нож имеется только у корпуса. Обладая хорошими. качествами предыдущего затвора, он имеет перед ним следующие преимущества уплотнение достигается не по двум поверхностям, а только по одной, что уменьшает вероятность пропуска обтюратор, при той же толщине, перерезается по меньшей мере в два раза медленнее, так как режется одним ножом крышка не требует центрировки, так как с другой стороны расположена плоская крышка, на нож же обтюратор легко устанавливается, так как после первого затяга на нем образуется канавка. [c.186]

Как было указано в предыдущем разделе, для обеспечения герметичности во всех видах затворов аппаратов высокого давления необходимы прокладки. Рассуждая теоретически, всегда можно представить себе две поверхности, микроскопически плотно пришлифованные друг к другу. Однако практически такие уплотняющие поверхности изготовить трудно, в связи с чем уплотнение достигается обычно при помощи прокладок из сравнительно мягких материалов, которые иод действием уплотняющего усилия деформируются и заполняют все неровности соприкасающихся поверхностей. Уплотняющее усилие, приложенное к прокладке, должно быть достаточно большим, чтобы вызвать упругую или пластическую деформацию материала прокладки. В затворах многих конструкций это усилие создается при затяжке болтов. В самоуплотняющихся затворах уплотнение улучшается при повышении внутреннего давления в аппарате. [c.47]

Выбор конструкционных материалов для изготовления аппаратов высокого давления существенно зависит от температуры, при которой они работают. При максимальной рабоче температуре материал аппарата должен обладать достаточно высокими механическими свойствами и коррозионной стойкостью в заданной среде. [c.450]

Уплотняющие прокладки аппаратов высокого давления работают в очень сложных условиях. При сильном сжатии материал прокладки находится в состоянии пластического течения и заполняет все неплотности между уплотняемыми поверхностями. [c.24]

Стекло применяют и как материал для изготовления аппаратуры высокого давления. Так, О. И. Лейпунский" проводил исследования в стеклянных капиллярах под давлением до 12 ООО ат. В литературе имеется описание специальной установки из стекла, работающей под давлением 100 ат. Наконец, для визуального наблюдения в аппаратах высокого давления применяют стеклянные окна . [c.30]

Очень удобным материалом для приготовления окон в аппаратах высокого давления оказался хлористый натрий. Он имеет низкий предел прочности при сдвиге, вследствие чего в нем при сжатии создаются квазигидростатические напряжения. Оптически это вещество прозрачно для волн от 0,25 до - 10 мк. Благодаря этим свойствам хлористый натрий можно использовать как среду, передающую давление, и как материал для изготовления окон. [c.386]

В промышленных аппаратах высокого давления применяются только металлические уплотнения, чаше всего из меди, алюминия или мягкого железа. Уплотняющее действие прокладок обусловлено их деформацией (обычно пластической деформацией), в результате которой уплотняющий материал заполняет свободное пространство между соединяемыми поверхностям], В зажимном затворе (рис. 210) при затягивании шпилек создается предварительное сжатие, достаточное для пластический деформации плоской металлической прокладки. Это сжатие должно уравновешивать влияние внутреннего давления, стремящегося образовать щели между прокладкой и уплотняемыми поверхностями. Описанный затвор очень прост и обеспечивает хорошую герметичность при давлениях до 400 ат. [c.579]

Прием замены напряжений растяжения напряжениями сжатия использован также в конструкциях пуансонных аппаратов. Первым из них был так называемый тетраэдральный пресс Холла [26] (рис. 2.21). Это аппарат высокого давления, емкость которого образована четырьмя поршнями, изготовленными из твердого материала. На конце каждого поршня имеется треугольная площадка. Четыре площадки образуют при сближении поршней тетраэдральную полость, которая и является собственно сосудом высокого давления, предназначенным для сжатия веществ, заключенных в тетраэдр из пирофиллита. В этом аппарате можно создать давление порядка 100 кбар при температуре до 2000 °С. [c.74]

Разработан особый прием использования бора (прозрачного для рентгеновских лучей, но непрочного материала) для изготовления сосуда высокого давления . Из порошка бора готовят таблетку, внутрь которой запрессовывают порошок исследуемого вещества. Таблетку (имеющую особую конфигурацию) сжимают между пуансонами аппарата высокого давления, и она при достижении равновесия между силами сжатия и трения становится сосудом высокого давления [c.404]

По условиям прочности материал, служащий для изготовления лабораторных автоклавов, должен удовлетворять максимально допускаемому в автоклаве рабочему давлению и максимально допускаемой температуре. До введения Г ОСТ на лабораторные автоклавы расчет их допускается производить на основании норм расчета на прочность аппаратов высокого давления,, разработанных ВНИИ НЕФТЕХИМ (1951 г.). [c.761]

Железо в технически чистом виде почти не применяется как конструкционный материал. Оно отличается пластичностью и стоит дорого. Очень небольшое его количество идет на изготовление прокладок для аппаратов высокого давления. Зато сплавы железа с углеродом — чугуны и стали — являются самыми важными материалами для изготовления химического оборудования. Достаточно сказать, что не менее 85—90% по весу оборудования химических заводов сделано из чугуна и стали и в том числе не менее 50% — из чугуна. [c.20]

В заключение приводим несколько узлов, типичных для аппаратов высокого давления. На фиг. 347 показан узел вывода электроподогревателя. В качестве прокладочного материала успешно применяется слюда, обладающая прекрасными изоляционными свойствами и способная, не разрушаясь, выдерживать высокие удельные давления. [c.367]

Штуцера и электровводы. Чтобы не ослаблять корпус колонны высокого давления, трубопроводы и контрольноизмерительные приборы присоединяют к аппарату через отверстия в крышке и днищах. Присоединение тройника к днищу 1 аппарата высокого давления показано на рис. 160. В этом соединении использовано линзовое уплотнение 2. Линза изготовлена из того же материала, что и [c.217]

Аппараты, работающие при высоком давлении, должны изготавливаться из сталей, обладающих высокой прочностью на растяжение и значительным пределом текучести. Материал не должен содержать каких-либо неметаллических или газовых включений. Аппараты высокого давления часто применяются для проведения реакций с участием водорода. Для предотвращения водородной коррозии поверхность стального аппарата либо должна быть за- [c.41]

Выбор материала для аппаратов высокого давления облегчается благодаря успехам в области производства стальных сплавов, способствующих в сильной степени простоте и экономичности конструкций аппаратуры указанного типа. При разработке производства стальных сплавов было учтено действие температуры и коррозии совместно с высоким давлением. Ввиду того, что эти три фактора могут изменяться в широких пределах, невозможно окончательно остановиться на каком-либо определенном материале. Выбор последнего зависит от пригодности его для каждого отдельного случая. [c.219]

Для устранения возможности перегрева металла корпусов аппаратов высокого давления, таких, как реакционные колонны и др., они покрываются изнутри слоем теплоизоляционного материала. [c.368]

Футеровочный материал, используемый для теплоизоляции аппаратов высокого давления, должен удовлетворять следующим требованиям [c.368]

Фланцы. Это наиболее распространенные разъемные соединения аппаратов и трубопроводов. Они служат для соединений отдельных частей аппаратов съемных крышек, отдельных царг, люков и др. Ответственная часть фланцевого соединения — узел уплотнения, Различают уплотнения с пластической деформацией уплотняющих элементов и соединения с упругой деформацией. В наиболее распространенных соединениях с пластической деформацией уплотнение достигается тем, что значительно более мягкая, чем основной материал фланца, прокладка деформируется при затягивании соединения и заполняет все неровности на уплотнительной (привалочной) поверхности фланцев. Соединения с упругой деформацией требуют тщательной обработки уплотнительных поверхностей. Их применяют значительно ре е как правило, при повышенных давлениях. Герметичность соединения возрастает с увеличением удельного давления, действующего на прокладку. Чем меньше ширина прокладки, тем больше удельное давление прн одной и тон же силе сжатия, поэтому прокладки для соединений высокого давления делают более узкими. [c.51]

В контактных аппаратах (реакторах) нередко приходится направлять по трубам катализатор из аппарата с меньшим давлением в аппарат с более высоким давлением. В этом случае вес столба сыпучего материала должен преодолеть разность давлений между аппаратами. В противном случае сыпучий материал не будет высыпаться из трубы и зависнет в пей. Следовательно, при наличии разности давлений между верхним и нижним концами катализаторопро-вода длина его зависит от перепада давления и от насыпной плотности материала. [c.67]

Аппараты, работающие при высоком давлении, следует изготавливать из сталей, обладающих высоким пределом прочности при растяжении и значительным пределом текучести. Материал не должен содержать каких-либо неметаллических или газовых включений. Аппараты высокого давления часто применяются для проведения реакций с участием водорода. Для предотвращения водородной коррозии поверхность стального аппарата либо должна быть защищена слоем устойчивого к коррозии материала, либо весь аппарат должен быть изготовлен из такого материала. Обычно используют листовую медь или алюминий. Однако их применение нежелательно, если реакционная среда содержит сероводород или сернистые соединения. В этом случае наиболее стойкими оказываются среднелегированные хромомолибденовые стали. [c.32]

Теплопередача в обогреваемом аппарате определяется величиной коэффициента теплоотдачи на стороне конденсации водяного пара высокого давления и значением коэффициента теплоотдачи нагреваемого материала (конвективный теплообмен или кипение). [c.289]

Как уже говорилось, основным наиболее сложным и ответственным аппаратом является колонна синтеза аммиака, работающая при высоких давлении и температуре. Поэтому к конструкции колонны предъявляют особые требования. Материал колонны должен быть прочным и не подвергаться обезуглероживанию под воздействием водорода при высоких температурах. Для этого предусматривают охлаждение стенок аппарата потоком холодного газа, поступающего в реакционную зону по зазору между катализаторной коробкой и стенками. [c.30]

Аппарат для синтеза алмаза, предложенный Холлом, назывался белт (пояс), потому что центральная часть, где происходит синтез алмазов, поддерживалась кольцом из карбида вольфрама с бандажом из высокопрочной стали [19]. Два конических поршня приводились в движение с помощью большого гидравлического пресса из упрочненной стали. Главная трудность при создании аппаратов высоких давлений и температур заключается в том, что стали и другие конструкционные материалы быстро теряют свою прочность при нагреве. Эту проблему можно решить путем нагрева только внутреннего рабочего объема и соответствующей термоизоляции для предотвращения чрезмерного нагрева поршней и пояса. Группа Дженерал электрик с успехом использовала встречающийся в природе минерал пирофиллит, материал мягкий, достаточно хорошо передающий давление и в то же время обладающий высокой температурой плавления. В полость, образованную поршнями и поясом, помещали ячейку из пирофиллита с вмонтированной электропечью в виде графитовой трубки, с помощью которой достигалась необходимая температура. Зазоры между поршнями и поясом уплотнялись металлическими и пирофиллитовыми прокладками, которые вьшолняли также роль тепло- и электроизоляторов. [c.73]

Основные дётали аппаратов высокого давления воспринимают большие усилия и подвергаются при этом воздействию указанных выше неблагоприятных факторов. Поэтому материалы, кроме высоких механических свойств, должны одновременно обладать стойкостью по t Tнoшeнию к химическому и тепловому воздействию, что осложняет выбор материала, так как часто трудно совме1стить в одном металле химическую стойкость с высокими механическими свойствами. В этих случаях часто прибегают к футеровкам, эмалям и к металлическим покрытиям. Однако это не всегда достаточно предохраняет стенки аппарата от разрушения, особенно если корродирующим фактором является газ. [c.343]

На рис. 3.10 показано приспособление для затяжки крышек аппаратов высокого давления с использованием материала, обладающего эффектом памяти . К фланцу 2 аппарата через уплотнительную прокладку 1 крепится крышка 3, Крышка закреплена при помощи щпилек 4, на концы которых навинчиваются опирающиеся на шайбы в виде шаровых опор 5 стопорные гайки 6. На фланец крышки установлено опорное кольцо 7 с отверсти5щи под шпильки. На опорное кощ цо устанрвлен силовой орган в виде цилиндров 8 и 9 из материала, обладающего эффектом температурной "памяти формы, например из сплава, имеющего высокую механическую прбчность. [c.129]

Диаметры труб различны их выбирают в зависимости от материала труб, вязкости и загрязненности теплоносителя. Наибольшее применение получили трубы с 1)нар = 20-=-57 мм, но используют трубы и с Опар=76- 108 мм и более. Для газов и вязких или загрязненных жидкостей применяют трубы диаметром Лнар = 40ч-- 108 мм для чистых и маловязких жидкостей — трубы меньшего диаметра, йнар = 20ч-57 мм. Чугунные и керамические трубы для удобства изготовления делают с внутренним диаметром >вн=50- - 100 мм и длиной / = 2- 3 м. Стальные бесшовные трубы изготовляют длиной до 15 м, но по согласованию с заказчиком иногда ограничивают размером 6 м, так как при большей длине затрудняются изготовление и эксплуатация теплообменников. Медные трубки с 1) ар = 6- 10 мм применяют для аппаратов высокого давления. При проектировании размеры нормализованных труб выбирают по таблицам [26] и ГОСТ 9941—72. [c.47]

В аппаратах высокого давления широко применяются разборные соединения, так называемые затворы, которые делятся на две основные группы <5ез прокладок и с ними. В первых соединениях герметичность достигается упругой и только частично остаточной деформациями отшлифованных сопряженных поверхностей, во вторых применяются прокладки из сравнительно мягкого материала (алюминий, медь, армко-нжлезо, свинец и др.), которые уплотняют стыки путем заполнения материалом прокладки микрозазоров поверхностей соединяемых деталей. [c.87]

Рулонный элемент состоит из двух прямоугольных плоских мембран в виде сэндвича с рабочей поверхностью, обращенной наружу, и склеенных по трем сторонам прямоугольника. Внутри такого двухмембранного листа помещается материал, который имеет каналы для стока фильтрата. Открытый край листа примыкает к трубке, отводящей фильтрат, в которой предварительно проделаны отверстия. Пластмассовая сетка служит в качестве перегородки, отделяющей мембранные поверхности одна от другой. Листы мембран вместе с пластмассовой сеткой закручивают на трубку, служащую для отвода фильтрата, получая цилиндрическую упаковку, которую затем покрывают пластмассовой лентой или стеклянным волокном. При этом цилиндрические концы оставляют открытыми. Несколько таких элементов устанавливают в ряд в аппарате высокого давления, получая так называемый мембранный модуль. Раствор питания вводят в открытый конец элемента, который, обтекая перегородку параллельно оси трубки, доходит до другого открытого конца. Часть водного потока проникает через мембрану, стекает по дренажному материалу и собирается в трубке фильтрата. [c.22]

Диаметры труб бывают различными они выбираются в зависимости от материала труб, вязкости и загрязненности теплоносителя. Наибольшее применение получили трубы диаметром Он от 20 до 57 мм, но используются трубы и диаметром = 76н-108 мм. Трубы диаметром )н = 40- -108 мм берутся для газов и вязких или загрязненных жидкостей. Для чистых и маловязких жидкостей выбираются меньшие диаметры 0 =20 40мм. Чугунные и керамические трубы для удобства изготовления делают с внутренним диаметром от 50 до 100 мм и длиной 23 ж. Стальные бесшовные трубы изготовляются длиной до 15 м, ио длину трубных пучков ограничивают размером 6 9 м, так как при большей длине затрудняются изготовление и гибка теплообменников. Медные трубки диаметром 1) ==6-ч- 10 мм применяются для аппаратов высокого давления. [c.53]

Трудности, связанные с вводом вала в аппарат высокого давления через сальник, привели к созданию конструкций с герметизированным приводом. На рис. XII. 2 представлен бессальниковый автоклав. Ротор электродвигателя из немагнитного материала здесь укреплен непосредственно на вал мешалки. Его отделяют от статора защитной гильзой и приводят в движение вращаюпщмся магнитным полем статора. [c.273]

Уплотнение движущихся частей химических аппаратов (валы, штоки) достигается при помощи сальников с мягкими и металлическими набивкам (антифрикционные сплавы). Металлические набивки применяют для аппаратуры высокого давления. Материал набивки указы- вается в монтажных чертежах и технических условиях в зависимости от свойств сседы, в которой работает данное уплотнение. Наибольшее применение-в химической промышленности получили набивки асбестовые и хлопчатобумажные в виде плетеного шнура квадратной или круглой [c.45]

В настоящее время получить степки больпюй толщины можно путем изготовления многослойных сосудов. Сейчас целесообразность применения многослойных сосудов общенризнана, так как позволяет изготовлять аппаратуру высокого давления больших диаметров со стенкамп практически любой толщины. Внутренней поверхности многослойного сосуда можно придать любые качества, подобрав для внутреннего слоя соответствующий материал. Отпадает необходимость изготовлять весь аппарат из дорогой специальной стали или применять сложные и дорогие устройства защитного слоя внутри сосуда. [c.50]

Действительно, давно было замечено, что при ожижении твердых частиц газами псевдоожиженный слой не однороден [189]. Он представляет собой слой взвешенных частиц с достаточно низкой порозностью, в котором поднимаются заполненные газом свободные от частиц полости, получившие название пузырей. Во время подъема пузыри могут увеличиваться в размерах, коалесцировать, что иногда приводит к образованию поршневого режима псевдоожижения, представляющего собой чередование сгустков частиц и газовых полостей, занимающих все сечение аппарата. Поршневой режим движения твердой фазы наблюдается также и при транспортировании твердых частиц газом в вертикальных трубах. Ряд авторов, первым из которых бьш, по-видимому, Уоллис [94], вьщвинули предположение, согласно которому пузыри и поршни являются следствием нарастания всегда присутствующих в потоке малых возмущений порозности. Однако в экспериментах неустойчивость наблюдается далеко не во всех дисперсных потоках. Так, ожи-жаемые жидкостью слои небольших твердых частиц из не слишком плотного материала однородны. Опыты по ожижению частиц газами при высоком давлении указьгеают на явный переход от однородного режима псевдоожижения к пузырьковому в случае увеличения скорости газа [190]. Не наблюдаются неоднородности и при движении небольших капель и пузырей в жидкостях. [c.134]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология