Материалы для изготовления аппаратов

Марка материала и ГОСТ	Давление среды, МПа	Температура среды,	Назначение
СЧ 15 ГОСТ 1412-85	0,3	до 25	Корпуса аппаратов, рабо- тающих со слабоагрессив- ными средами.
Ст. 3 ГОСТ 380-94	5	до 40	Обечайки, днища, флан- цы и другие детали аппа- ратов, работающих с не- агрессивными средами (вода, воздух, водяной пар, бензол, толуол, ксилол).
Сталь 20 ГОСТ 1050-88	20	до 475	Обечайки, днища, флан- цы, трубные решетки аппаратов, работающих с неагрессивными средами.
Сталь 40Х Сталь 30ХА ГОСТ 4543-71	10	до 450	Крепежные детали аппаратов.
Сталь Х18Н10Т ГОСТ 5632-72	10	до 600	Обечайки, днища, флан-цы, трубопроводы аппара- тов, работающих с сильно агрессивными средами (кислотами, щелочами).
Паронит ПОН ГОСТ 481-80	6,4	до 100	Прокладки для аппаратов, работающих с водой, воз- духом, водяным паром.
Резина ТМКЩ ГОСТ 7338-90   Резина ПМБ ГОСТ 7338-90	1     1	до 65     до 80	Прокладки для аппаратов, работающих с кислотами и щелочами. Прокладки для аппаратов, работающих с нефтепродуктами.
Фторопласт-4 ГОСТ 10007-90	40	до 250	Прокладки для аппаратов, работающих с любыми средами любой концентрации.

 

В таблице 8 приведены рекомендации по выбору марок материалов аппаратуры соответственно её назначению и рабочим параметрам технологического процесса.

 

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

 

Получив индивидуальное техническое задание на выполнение чертежей химико-фармацевтического оборудования (аппарата), необходимо представить, что входит в его конструкцию (цилиндрическая сварная или литая обечайка, эллиптические, сферические или конические крышки и днища, наличие или отсутствие люков, штуцеров с фланцами, трубных решеток, труб передавливания, конструкция и местоположение опор и т.д.).

Конкретные размеры отдельных элементов аппарата подбираются по соответствующим таблицам настоящего учебно-методического пособия.

6.1. Толщина стенки обечайки  для аппаратов, работающих под давлением, подбирается в зависимости от внутреннего диаметра  и величины избыточного давления  по таблице 4.

Для аппаратов, работающих «под наливом» (баки, мерники, отстойники), толщина стенки обечайки подбирается в зависимости от внутреннего диаметра по таблице 5.

6.2. Толщина стенки днища (крышки)  принимается равной значению  или ближайшей большей величине из ряда, приведенного в приложениях 1 – 6.

Высота   эллиптического днища в приложении 1 приведена для построения малой оси эллипса. Высота отбортовки  (25 или 40 мм) выбирается конструктивно. При этом, если в боковую часть днища или крышки ввариваются штуцеры, то принимают  в остальных случаях  Способ построения эллиптического днища эллипса приведен в приложении 9.

Для приваривания сферического днища оно заглубляется в обечайку или фланец на величину, равную 0,8

 

 

Рис. 25

Нахождение центра сферического днища

 

Для нахождения центра  сферического днища (рис. 25) от нижнего края обечайки (фланца) отступают на величину 0,8  и из этой точки циркулем радиусом  на оси обечайки (фланца) делается засечка.

С целью обеспечения герметичности и предотвращения деформации при стягивании плоских крышек их толщина в месте контакта (через прокладку) с фланцем должна быть равна толщине фланца. Однако изготовлять всю плоскую крышку такой толщины нецелесообразно из-за высокой металлоемкости. Поэтому плоские крышки часто делают составными (рис. 26).

6.3. Подбор штуцеров (труб) производится по таблице 6. При этом определяется наружный диаметр и толщина трубы  в зависимости от условного прохода  трубы.

6.3.1. Покажем пример определения «вылета» штуцера  (рис. 27) – расстояния от обечайки до фланца.

Величина  должна быть больше полной длины болта, которым фланец этого штуцера стягивается с ответным фланцем.

 

 

Рис. 26

Сварная плоская крышка

 

 

Рис. 27

«Вылет» штуцера

 

Пусть штуцер имеет  В приложении 7 находим параметры фланца:  

Полная длина болта (с учетом высоты головки), заводимого в отверстия фланца со стороны обечайки, находится как

Округляя в большую сторону, получим величину «вылета» штуцера

6.3.2. Расстояния  (рис. 28) от штуцера до края аппарата или до фланца (трубной решетки) определяются из условий удобства приваривания штуцера, а также предотвращения деформации при сварке наружного края обечайки. Это расстояние для штуцеров малого диаметра  должно быть не меньше 100 мм, а для штуцеров с  – не менее величины

 

Рис.28

Габаритные размеры аппарата

 

6.4. Фланцы для обечаек и днищ подбираются в зависимости от внутреннего диаметра аппарата  и давления  внутри него по приложению 8. Для аппаратов, работающих «под наливом», размеры фланцев подбираются по таблице при  Если в задании указано давление в аппарате, значение которого отсутствует в таблице, то размеры фланца подбираются по ближайшему большему давлению.

В теплообменнике, как правило, давления в трубном и межтрубном пространстве различны. Это обстоятельство следует учитывать при подборе фланцев.

6.4.1. Фланцы для штуцеров (труб) подбираются по приложению 7 в зависимости от диаметра трубы  и давления внутри трубы

6.5. В соответствии с индивидуальным заданием диаметр  трубы передавливания (рис. 8) равен 80 мм. По таблице 6 определяем, что наружный диаметр такой трубы равен 89 мм при толщине стенок 3,5 мм. Для ввода в аппарат такой трубы внутренний диаметр штуцера должен быть больше 89 мм. Этому условию удовлетворяют трубы  и т.д. Если выбрать для штуцера трубу , то зазор между стенкой штуцера и трубой передавливания будет

 

В высоких вертикальных аппаратах длина трубы передавливания может составлять 4–5 метров. Вставить такую трубу с зазором 6…7 мм затруднительно. Поэтому для увеличения зазора следует под штуцер выбрать трубу  Применение трубы большего диаметра не рационально вследствие увеличения затрат металла. Фланец штуцера (для трубы ) подбирается по приложению 7.

Для трубы передавливания из той же таблицы выбираются два штуцера: верхний для  и нижний нестандартный, у которого все наружные размеры под трубу , а внутренний диаметр – под трубу .

6.6. Количество труб в теплообменнике при расположении их в трубной решетке (рис. 10, 11) по вершинам равносторонних треугольников в зависимости от диаметра кожуха дано в таблице 9.

6.6.1. Приведем пример расчета расположения труб на диаметре трубной решетки:

Пусть   По таблице 9 находим, что на диаметре трубной решетки располагается 31 труба, при числе шагов, равном 30.

Следовательно, 31 труба займет расстояние  Ось крайней трубы находится от внутренней поверхности стенки корпуса на расстоянии

 

 

 

Таблица 9