Основная номенклатура аппаратов
При строительстве новых и реконструкции действующих заводов и установок, номенклатура химического аппарато-строения определяется в основном потребностями химической, нефтяной, нефтехимической, микробиологической и газовой отраслей народного хозяйства, а также производством минеральных удобрений.
Классификация, химической аппаратуры по назначению крайне условна, так как в различных установках аппараты одной конструкции могут предназначаться для различных техноло-гических целей. Поэтому в основу классификации положены важнейшие физико-химические процессы, происходящие в аппа-рате. С этой точки зрения приняты следующие, номенклатурные группы аппаратуры:
1 - теплообменные аппараты, в которых тепловой поток про-ходит через стенку, разделяющую среды: пластинчатые; кожухо-трубчатые теплообменники, теплообменники типа «труба в трубе», конденсаторы и испарители, аппараты воздушного охлаждения, погружные и оросительные холодильники, конденсаторы, подогреватели и т. д.;
2 - массообменные аппараты, в которых передача тепла и массы производится при непосредственном контакте сред. Нередко, одновременно с тепло-массопередачей, в таких аппаратах происходят и химические реакции. К этой группе аппаратуры относятся колонны ректификационные, экстракционные, абсорберы, адсорберы и десорберы, колонны синтеза, выпарные башни и т. д.;
3 - аппараты-реакторы, в которых происходят основные химические превращения продуктов. Большей частью реакция в этих аппаратах происходит в присутствии катализатора при высоких температуре и давлении. В состав этой группы входят реакторы, регенераторы, реакционные камеры и т.д.;
4 - нагревательные аппараты огневого действия: газовые топки, огневые подогреватели, трубчатые печи, элементы котлов-утилизаторов и т.д;
5 - аппараты, предназначенные для разделения сред и очистки продуктов от примесей: пылеуловители, циклоны, гидроцик-лоны, сепараторы, фильтры, центрифуги, отстойники и т.д.;
6 - мешалки - аппараты, предназначенные для смешения сред;
7 - сосуды для хранения продуктов: шаровые емкости, цилиндрические емкости для хранения сжиженных газов, мерники, сборники и промежуточные емкости технологических установок.
Примеры: Реактор-мешалка-рубашка охлаждения;
Вращающаяся печь обжига извести
Проведенная стандартизация и нормализация химической аппаратуры привела к расширенному применению ее в техно-логических производствах, не связанных с химической и нефте-химической отраслями промышленности, а именно - в метал-лургических и энергетических установках, в технологических процессах стройиндустрии, пищевой промышленности, произ-водстве фосфорных и азотных удобрений.
Нередки случаи агрегатирования аппаратов, когда в состав агрегата входят различные по назначению аппараты, например в конструкции колонной аппаратуры включены кожухотрубчатые теплообменники или секции аппаратов воздушного охлаждения.
Пример: Колонна отгонки нитробензола
Абсорбер с брызголовушкой
Основной тенденцией развития химической отрасли является создание крупнотоннажных производств. В настоящее время действуют и находятся в стадии строительства такие мощные установки, как для производства аммиака (NH3) суточной произ-водительностью 600 и 1400 т, комбинированные установки для переработки нефти с годовой мощностью по сырью 6-8 млн. т, производство серной кислоты (Н2SO4) годовой мощностью 450 тыс. тонн и минеральных удобрений на ее основе. Все это требует создания уникального химического оборудования, работающего при высоком давлении и больших температурах.
Пример: Абсорбер с брызголовушкой на 30000м.куб./час восходящий поток
Абсорбер моногидратник на 200000 м.куб./час. Нисходящий поток.
1.4 Классификация аппаратов по конструктивно-технологическим признакам
Химическая аппаратура классифицируется по следующим признакам:
А - эксплуатационные параметры;
Б - толщина стенки корпуса аппарата;
В - виды материалов, применяемых для изготовления;
Г - конструктивные характеристики;
Д - габаритность.
А - Эксплуатационные параметры. К эксплуатационным параметрам относятся температура, рабочее давление и состав рабочей среды. Указанные параметры определяют основные характеристики элементов аппарата - диаметр; толщину стенки, материал. В зависимости от величин указанных параметров аппараты делятся на четыре группы.
Для установления методов изготовления и сборки аппаратов, объемов контроля сварных соединений необходимо определить группу сосуда в зависимости от расчетного давления, температуры стенки и характера среды по табл. 1.1.
Таблица 1.1 – Классификация аппаратов по классификационным параметрам
Группа сосудов | Расчетное давление, МПа (кгс/см2) | Температура стенки, °С | Рабочая среда |
свыше 0,07 (0,7) | независимо | Взрывоопасная или пожароопасная, или 1-го, 2-го классов опасности по ГОСТ 12.1.007 | |
до 2,5 (25) | ниже -70, выше 400 | Любая, за исключением указанной для 1-й группы сосудов | |
свыше 2,5 (25) до 4 (40) | ниже -70, выше 200 | ||
свыше 4 (40) до 5 (50) | ниже -40. выше 200 | ||
свыше 5 (50) | независимо | ||
до 1,6 (16) | от -70 до -20 от 200 до 400 | ||
свыше 1.6 (16) до 2.5 (25) | от -70 до 400 | ||
свыше 2,5 (25) до 4 (40) | от -70 до 200 | ||
свыше 4 (40) до 5 (50) | от -40 до 200 | ||
до 1,6 (16) | от -20 до 200 | ||
В тех случаях, когда в табл. 1.1 отсутствуют указанные сочетания параметров по давлению и температуре, для определения группы следует руководствоваться максимальным параметром |
Б - толщина стенки корпуса аппарата. По толщине стенки сосуды аппаратов делятся на тонкостенные и толстостенные.
Такое деление предопределяет выбор технологии изготовления и применяемого оборудования. Сосуды с толщиной стенки до 36 мм включительно относятся к тонкостенным, выше 36 мм к толстостенным. Величина 36 мм определена несколькими конструктивными и технологическими признаками:
1 - Все основное универсальное заготовительное оборудо-вание (ножницы, гибочные машины) рассчитаны преимущест-венно на толщину листа до 36 мм включительно. Для толщин выше 36 мм применяются специальные машины;
2 - Толстостенные сосуды или их элементы, изготовленные из углеродистых сталей, должны подвергаться термической обработке;
3 - Сварка корпусов сосудов из элементов толщиной свыше 36 мм производится преимущественно электрошлаковым методом.
В - виды материалов, применяемых для изготовления. В зависимости от эксплуатационных и конструкторских требова-ний корпуса аппаратов изготовляются из однослойного или двухслойного листового проката. Однослойные корпуса изготов-ляют из углеродистых, легированных и высоколегированных сталей. Выбор металла определяет особенность выполнения заготовительных операций, способ и вид подготовки кромок под сварку, технологию сборки и сварки, вид испытаний и транспортировку аппаратов.
Г - конструктивные характеристики. Конструктивные характеристики аппаратуры и ее элементов, повторяемость их в производстве предопределяют технологическую специализацию производств химического машиностроения и совершенст-вование уровня технологии. Технологическая классификация этой аппаратуры по общим технологическим операциям и построение технологических потоков в соответствии с указанной классификацией позволяют создать оптимальную технологию производства аппаратуры. Так, в отечественном химическом машиностроении, созданы специализированные производства пластинчатых и кожухотрубчатых теплообменников, которые организованы по признаку диаметра теплообменников; производства колонной аппаратуры, специализированные по видам тарелок, и много других производств аппаратуры, в основу которых заложены идентичные технологические процессы изготовления.
Пример: Специализация по диаметрам корпусов, крышкам
Д - габаритность. В зависимости от габаритов аппаратов технология их сборки может существенно различаться. Габа-ритные аппараты отправляются на монтажные площадки в пол-ностью собранном виде. Аппараты негабаритные поставляются на монтажные площадки в блочном исполнении максимальной заводской готовности и там их изготовление заканчивается.
При поставке аппарат должен быть укомплектован.
В комплект сосуда должны входить:
- сосуд в собранном виде или отдельно транспортируемые части с ответными фланцами, рабочими прокладками и крепежными деталями, не требующими замены при монтаже; приспособления и запасные части;
- техническая документация;
- фундаментные болты для крепления сосуда в проектном положении;
Детали и сборочные единицы, которые при отправке в сборе с сосудом могут быть повреждены, допускается снять и отправить в отдельной упаковке.
Сосуд в собранном виде необходимо поставлять с внутрен-ним защитным покрытием.
Торкретирование, футеровка штучными материалами, тепло-изоляция осуществляются на монтажной площадке. Материалы для торкретирования, футеровки, теплоизоляции, а также неметаллические (керамические и др.) элементы для защиты внутренней футеровки в поставку сосуда могут не входить.
Транспортируемые части негабаритных сосудов следует поставлять с приваренными приспособлениями для сборки монтажного соединения под сварку. Допускается приспособления срезать - после использования. Удалять их следует на расстоянии не менее 20 мм от стенок корпуса методами, не повреждающими стенки.
В поставку негабаритных сосудов, свариваемых на монтаж-ной площадке из транспортируемых частей, входят сварочные материалы и пластины металла для проведения контрольных испытаний сварных швов. Сварочные материалы и пластины должны отвечать установленным требованиям.
Сосуды в собранном виде или части негабаритных сосудов следует поставлять с приваренными деталями для крепления изоляции, футеровки, обслуживающих площадок, металокон-струкций и др., предусмотренными технической докумен-тацией. Приварные детали для крепления изоляции следует применять стандартных типов.
В поставку тяжеловесного или негабаритного сосуда входят опорные устройства (цапфы), тележки или салазки для опоры нижней части сосуда, съемные грузозахватные устройства, специальные строповые устройства и устройства для перевода сосуда из горизонтального положения в вертикальное.
В комплект сосудов с механизмами и внутренними устрой-ствами (реакторы, кристаллизаторы, емкости с погружными насосами и др.) входят электродвигатели, редукторы, насосы.
В комплект запасных частей следует включать комплект рабочих прокладок для фланцев и заглушек.
Дата добавления: 2017-01-16; просмотров: 2226;