ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Способы подачи питающего раствора в кристаллизатор из "Промышленная кристаллизация" Количество конструкций вентилей велико, но нет ни одного, пригодного для работы в различных условиях по перекрытию или регулированию потоков пара, воды, насыщенных растворов (в вакууме), кристаллических суспензий и других жидкостей, с которыми обычно приходится иметь дело на кристаллизационных установках. Кроме того, для перекачиваемых сред характерны самые разнообразные давления и температуры. Сами среды могут существенно отличаться друг от друга коррозионной активностью. Поэтому вентиль, наилучший в одних условиях, может оказаться совершенно непригодным для других целей, и наоборот. Имеется много работ, описывающих вентили общего назначения [1,2], однако здесь будут рассмотрены только те из них, которые используются для насыщенных растворов и кристаллических суспензий. [c.199] С учетом требований, изложенных выше, на аппаратах могут устанавливаться только шаровые, конические со смазкой и Y-образные вентили. В других случаях, о-гобенно там, где в трубопроводах необходимо регулировать подачу питающего и маточного раствора или суспензии, могут применяться и другие конструкции вентилей. Если позволяют температурные и другие условия, для регулирования потока суспензий и насыщенных растворов используются резиновые рукавные и мембранные вентили. [c.200] Шаровой вентиль с двойным уплотнением фирмы Jamesbury — Ser k Ltd. [3, 4] (см. рис. 106) состоит из точно обработанного шарика, удерживаемого между двумя седлами с эластичными выступающими уплотнениями, которые изменяют свое положение под давлением и повторяют контуры шарика при отсутствии давления, обеспечивая герметичное уплотнение в обоих направлениях потока. Седла не требуют ухода или дополнительного регулирования во время службы. Вентиль не нужно смазывать, и лишь иногда следует проверять сальник клапанного штока. При повреждении уплотнения шарик садится на корпус и предотвращает возможную утечку. [c.200] Площадь отверстия стандартных клапанов меньше диаметра площади поперечного сечения трубопровода, что допустимо вследствие их небольшого гидравлического сопротивления. Однако имеются и вентили с площадью отверстия, равной площади сечения трубы. Во всех случаях отверстие должно быть гладким и круглым. [c.200] Шарик хромируют и обрабатывают с высокой степенью точности, поэтому он очень стоек по отношению к эрозии. [c.200] Корпус и шарики стандартных вентилей изготовляются из самых различных конструкционных материалов, включая алюминий, бронзу, углеродистую и нержавеющую сталь. Шарики анодируются или хромируются. Поскольку зазор между корпусом и шариком невелик, эти части могут быть изготовлены почти из любого и даже из одного и того же материала. В одном из применяемых в промышленности вентилей и корпус, и шарик изготовлены из поливинилхлорида. [c.201] Седла клапанов обычно изготавливаются из политетрафторэтилена, синтетического каучука марки Buna N или найлона, но могут быть использованы также неопрен, кремнийорганический и природный каучук. Эти материалы наряду с асбестом могут использоваться также для сальников клапанного штока. Стандартный вентиль применяется для работы при остаточном давлении до 20 мкм рт. ст., имеются данные, что в этих условиях он эффективно действует даже после 100 000 циклов. [c.201] Температурные условия применения вентиля с пластмассовыми седлами ограничены. Применение поливинилхлорида ограничено 55° С, неопрена 80° С и политетрафторэтилена 150° С. Однако, поскольку хорошо известно, что сопротивление этих материалов постоянной деформации резко понижается с повышением температуры, то для сред с рабочей температурой выше 65° С следует выбирать специальные вентили. [c.201] Конические вентили со смазкой [5] щироко распространены. Они применяются и на кристаллизационных установках. Поскольку этот тип вентиля может быть как включающим так и выключающим, он часто используется в качестве регулирующего приспособления. Отверстие в конусе со временем может подвергаться эрозии, особенно тогда, когда вентиль используется в частично открытом положении в трубопроводах, по которым пере-качивается кристаллическая суспензия. [c.201] Вентили изготовляются из чугуна, фосфористой бронзы, нержавеющей стали марок 18/8 и 18/10/3. Aud oly , монель-металла, армированного эбонита (который не рекомендуется для твердых кристаллов и абразивных веществ) и чугуна, покрытого Penton . [c.202] Имеются различные конструкции вентилей, приводимых в действие вручную или автоматически. Для многих из них корпусы могут быть снабжены промывными и паровыми штуцерами. Вентили пригодны для использования в глубоком вакууме и при рабочих температурах до 300° С. [c.202] На рис. 109, а изображена конструкция утопленного вентиля, который часто устанавливается в нижней части кристаллизатора и может быть использован для отвода суспензии или для опорожнения сосуда. Головка вентиля, которая промывается одновременно с промывкой бака, не препятствует движению потока в самом кристаллизаторе, а установка вентиля заподлицо с днищем бака уменьшает вероятность образования кристаллического осадка. Если осадок все же образуется на дне, то поднимающийся вверх шпиндель разрушает его. [c.203] На рис. 109, б изображен вентиль с лучшим внутренним контуром и опускаюш,ейся вниз пробкой. Однако он может оказаться непригодным в условиях, когда на дне кристаллизатора образуется осадок. [c.204] Гибкие рукавные клапаны. Простейшим из всех клапанов, несомненно, является рукав из резины, закрываемый зажимом. Усовершенствованным типом такого клапана является J-образный клапан Кларксона [7], представленный на рис. ПО. [c.204] Гибкий рукав 1 устанавливается в корпусе 2 с фланцами он закрывается под влиянием гидравлического или пневматического давления, которое подается через специальный штуцер на корпусе. Такой клапан идеально пригоден для локального и дистанционного регулирования и может быть легко приспособлен для автоматического регулирования. [c.204] Стандартные резиновые рукава плотно закрываются, если прилагаемое давление примерно на 0,2 Мн1м выше давления в трубопроводе, однако регулирование проходного отверстия вентиля возможно при меньшем избыточном давлении (0,1 Мн/м ). Наружную стенку рукава защищают слоем неопрена от разрушающего действия масла, содержащегося в воздухопроводах. [c.204] Клапан может применяться для пропускания кристаллических суспензий, он позволяет регулировать поток без забивки в тех случаях, когда свободная площадь потока немного уменьшена. Во время закрывания отверстие уменьшается до узкой щели (тогда оно почти полностью закрыто). Если ширина отверстия меньше трехкратной длины кристалла, то возможно образование мостиков забивка такого рода может быть тут же устранена путем быстрого снижения давления в корпусе и полного открывания клапана. [c.204] Стандартный рукав из натурального каучука испытывался 60000 раз с интервалом 1 мин и не имел после этого каких-либо признаков остаточной деформации или разрушения. Для обычной кристаллизационной установки это довольно большой срок службы. [c.204] Более сложный принцип действия клапана разработан той же фирмой. Поток дросселируется путем изменения диаметра отверстия, уменьщаемого прямо пропорционально прилагаемому давлению. Отверстие остается соверщенно круглым, даже если его диаметр составляет 20% начальной площади поперечного сечения ниже этого предела могут наблюдаться отклонения. Поэтому рекомендуется выбирать такой размер клапана, чтобы он работал в диапазоне от полного отверстия до 40% его сечения. [c.205] Клапан непригоден для постоянного выключения, однако может быть использован для поочередного закрывания и открывания трубопровода. Для полного закрывания необходимо давление , ЪМн м плюс 40% давления в трубопроводе. С помощью этого клапана возможно более точное регулирование потока, чем J-oбpaзным клапаном. Этот клапан был специально сконструирован для суспензий, поэтому он фактически не забивается, если суспензия содержит частицы небольшого размера. Кристаллические суспензии (концентрация твердой фазы 30—40объемн. %), содержащие частицы размером до 2 мм и более, могут забивать клапаны, однако забивка легко устраняется при снижении давления в корпусе. [c.205] Вернуться к основной статье