Реакторы под давлением (автоклавные реакторы)

Примером реактора под давлением в системе твердое – твердое являются автоклавные реакторы в производстве силикатного кирпича, который представляет собой комплекс гидросиликатов, когда реакция между SiO₂, гидроокисью и окисью кальция протекает в паровой среде, в среде насыщенного пара при температуре 174⁰С.

Автоклавы под давлением пара представляют собой горизонтальные цилиндрические сварные аппараты внутренним диаметром 2000 мм, длиной 17, 19 или 40 м со сферическими крышками. Автоклавы длиной 17 и 19 м отличается односторонней загрузкой и выгрузкой вагонеток с кирпичом-сырцом. Сорокаметровые автоклавы имеют торцевые крышки с двух сторон цилиндрического корпуса.

На рис. 3.11 представлена схема автоклава с двумя торцовыми крышками 1 с байонетными затворами, имеющими рычаги подъема крышки 2. Фланцы 14, которые служат элементами байонетного затвора, снабжены кольцевым выпуском для посадки байонетного кольца. Гидроцилиндр 5 диаметром 160 мм с рабочим давлением масла 5 МПа прикреплен к кронштейну 6 механизма подъема, приваренному к корпусу автоклава с помощью цапф. Шток 4 гидроцилиндра проушиной соединен с рычагом.

Рис. 3.11. Автоклав СМС-171: 1 – крышка; 2 – механизм подъема крышки; 3, 5 –гидроцилиндры; 4 – штоки гидроцилиндров; 6 – кронштейны; 7 – манометры; 8 – пружинный фланцевый клапан; 9 – корпус; 10 – термоэлектрический термометр; 11, 24, 28 – магистрали; 12 – прокладка; 13 – уравнительная линейка; 14 – фланец; 15, 18, 20 – вентили; 16 – рамка указателя уровня; 17 – регулятор-сигнализатор уровня; 19 – сосуд; 21 – реперное устройство; 22 – рельсовый путь; 23 – тепловые трубы; 25, 29 – опоры; 26 – реверсивный распределитель масла с электрическим управлением, 27 – катодная защита; 30 – опорный ролик.

Поднимаясь или опускаясь, рычаг ведет за собой крышку автоклава.

Скорость подъема крышки регулируется сечением демпферного кольца, установленного в гидроцилиндре. На кронштейне механизма подъема закреплен хомут, который поворачивается на определенный угол вторым гидроцилиндром диаметром 50 мм и служит для фиксации крышки в поднятом положении.

На автоклаве установлено четыре гидроцилиндра 3 диаметром 125 мм с целью поворота байонетного кольца при открывании и закрывании крышки. Для подачи и распределения масла в гидроцилиндры механизмов подъема крышки автоклава, поворота байонетных колец, поворота хомутов применена гидравлическая система с насосной станцией.

Внутри корпуса 9 автоклава внизу по всей длине укреплен рельсовый путь 22 и тепловые трубы 23, по которым через перфорации поступает насыщенный пар.

С помощью откидных мостиков колея автоклавов соединена с общезаводской системой передвижения вагонеток.

В загруженном вагонетками с кирпичем автоклаве предусмотрена оригинальная система компенсации температурных деформаций. Для компенсации температурных деформаций при нагреве корпуса до 170⁰С к корпусу автоклава приварено восемь подвижных роликовых опор 25 и одна неподвижная опора 29. Подвижными опорами корпус при монтаже устанавливают на ролики диаметром 112 мм с промежуточным устройством типа рейка-шестерня. Для увеличения надежности работы компенсатора температурных напряжений температурные удлинения аппарата каждый раз замеряются и фиксируются, чтобы избежать перекосов и защемлений опор.