Elementy konstrukcyjne aparatów

Elementy konstrukcyjne aparatów
Aparat procesowy – zespół przedmiotów (części) zestawionych według odpowiedniego
schematu określonego potrzebami i wymogami prowadzonych procesów fizykochemicznych.
Typowym aparatem jest aparat typu zbiornikowego
Powłoki: kształt zależy od przeznaczenia i wymagań konstrukcyjnych:
•
•
•
•
cylindryczne
kuliste
stożkowe
prostopadłościenne
Dno: część aparatu, która ogranicza powłokę z dołu lub boku. Połączone na stałe z powłoką.
•
•
•
•
elipsoidalne
półkuliste
stożkowe
płaskie okrągłe
Pokrywy: Oddzielne części aparatu z zadaniem zamykania korpusu od góry.
Płaszcze: przeznaczone do zewnętrznego ogrzewania lub chłodzenia substancji w aparacie.
Króćce: cienkie odcinki przewodów – rur, umieszczone w otworach płaszcza, pokrywach czy
dnach aparatu i połączone z nimi na stałe. Służą do wprowadzania lub odbioru substancji oraz
przyłączania elementów roboczych lub pomiarowych.
Kołnierze i połączenia kołnierzowe: służą do rozłącznego połączenia oddzielnych części
aparatu, łączenia rur z aparatem i odcinków rur z sobą itp.
Dławnice: uszczelniają przejścia rurowe i obracające się wały.
Włazy: umożliwiają wejście do środka aparatu w celu jego kontroli lub przeglądu. Stosowane
przy średnicy aparatu większej niż 0,8 m.
Wzierniki: służą do obserwacji przebiegu procesu. Są to otwory w ścianach aparatu z
kołnierzami, pomiędzy którymi jest umieszczona płyta szklana odpowiednio uszczelniona.
Bywają podświetlane.
Cieczowskazy (wodowskazy): wskaźniki działające na zasadzie naczyń połączonych. Mogą być
płaskie (dla podwyższonego ciśnienia).
Aparaty ustawiamy na fundamentach lub podporach.
Rurociągi
Są nieodłączną częścią instalacji technologicznej. Stanowią ok. 30% jej kosztu.
Przesyła się nimi substancje o różnych własnościach fizyko-chemicznych (gazy, ciecze, ciekłe
polimery, materiały sypkie). Temperatury w rurociągach mogą być zarówno ujemne jak i
dodatnie. Również ciśnienie może zmieniać się od próżni do kilkudziesięciu megapaskali.
Wymiary rur i elementów łączeniowych i regulacyjnych (armatury) są znormalizowane.
Rury wykonuje się bez szwu poprzez walcowanie lub ciąganie, lub ze szwem poprzez
zgrzewanie lub spawanie. Można je łączyć ze sobą:
nierozłącznie:
• spawanie
• zgrzewanie
• roztłaczanie
• sklejanie
lub rozłącznie:
• połączenia gwintowane
• połączenia kielichowe
• połączenia kołnierzowe
Dobór średnicy rury odpowiada najmniejszej możliwej średnicy podczas przepływu
urządzeniami wymuszającymi przepływ, takimi jak pompy, sprężarki.
Rurociągi montujemy na podporach (oporach). Ich rozstaw zależy od średnicy i materiału rury
oraz ciężaru materiału transportowanego. Np. dla rur o średnicy 250 mm odległość podpór
wynosi 3-6 m.
Rurociągi izoluje się w celu zapobieżenia strato ciepła wełną mineralną tworzywami sztucznymi
pumeksem, magnezytem itp. Izolację owija się taśmą lub arkuszami blachy.
Rurociągi maluje się w celach ochrony przed korozją i informacyjnych.
Substancja
kolor
azot
czarny
amoniak
żółty
woda
zielony
wodór
ciemnozielony
para wodna nasycona
czerwony
próżnia
biały
sprężone powietrze
szary
W rurociągach stosuje się tzw. aparaturę zaporową służącą do otwierania lub zamykania
przekroju, bądź regulacji strumienia przepływu. Mogą to być urządzenia ręczne lub
automatyczne.
Stosujemy zawory:
• zawory kulowe (szybkie, dobrze wykonane, mało przydatne do regulacji)
• zawory grzybkowe (talerzowe) (najczęściej stosowane do ciepłej i zimnej wody)
• zawory membranowe (z elastyczną membran, poprzez jej deformację zmieniają przepływ)
• zawory motylkowe (do regulacji przepływu gazów i oparów)
• zasuwy (w formie klina, stosowane w rurociągach o średnicy >50 mm)
• zawory specjalne
bezpieczeństwa)
(zwrotne
{jednokierunkowe},
redukcyjne
{redukcja
ciśnienia},
• garnki kondensacyjne (samoczynnie działające zawory otwierające się w obecności
kondensatu a zamykające w obecności pary)
Kompensatory wydłużeń termicznych – stosowane, gdy wzdłuż drogi przepływu substancji
istnieje gradient temperatury. Zapobiegają naprężeniom bądź zniszczeniu konstrukcji)
Literatura:
J.Warych „Aparatura chemiczna i procesowa” Oficyna Wydawnicza Pol. Warsz. Warszawa 1996