ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Конструирование реакторов из "Каталитические, фотохимические и электролитические реакции" Двуслойный цилиндр можно изготовить, надевая нагретую внешнюю трубу с обработанной внутренней поверхностью на внутреннюю трубу, внешний диаметр которой точно соответствует расчетному. При охлаждении такого двойного цилиндра сжатию внешней трубы противодействует упругость сжатия внутренней трубы. При условии равномерного нагрева и точности обработки поверхностей соприкосновения появляются радиальные напряжения. Внутренняя труба находится, таким образом, в состоянии сжатия, и поэтому при действии внутреннего давления результирующие кольцевые напряжения во внутренней трубе будут меньше. В результате достигается более равномерное распределение напряжений по сравнению с простым толстостенным цилиндром. При применении многослойной конструкции цилиндра, состоящей из трех или более вставленных друг в друга сравнительно тонкостенных цилиндров, можно достигнуть еще лучшего распределения напряжений. [c.41] Трудно дать общие правила выбора ма териалов для стенок реактора. Для работы при повышенных температурах в условиях отсутствия коррозии можно применять некоторые из сталей, рекомендованные в технических условиях [64]. [c.42] О пригодности нержавеющей стали для использования при высоких температурах можно судить на основании данных по сопротивлению ползучести, представленных в табл. 2 [65]. Обычно при расчете принимают среднюю величину ползучести, равную 0,01% за 1000 час., причем максимально допустимое расчетное напряжение для указанной в табл. 2 нержавеющей стали при 816° составляет 102 кг см . [c.42] Для работы при очень высоких температурах был предложен специальный сплав, известный под названием 5-816, применяемый для изготовления газовых турбин и реактивных двигателей [66]. Состав этого сплава приведен в табл. 3. [c.42] Скорость а 1 ООО час. [c.42] Сосуды высокого давления чаще всего имеют цилиндрическую форму, [ ричем один конец их закрыт наглухо, а с другого конца находится съемный затвор для удобства чистки внутренней части аппарата. Обычно все вводы, выводы и вспомогательные патрубки монтируются в крышке. По возможности следует избегать вводов в боковых стенках сосуда. [c.43] Небольшие сосуды (внутренним диаметром не больше 150—200 мм) обычно изготовляют из цельной болванки, высверливая в ней отверстие требуемого диаметра. Днищем в этом случае служит непросверленный конец, причем толщина днища в самом тонком месте должна быть не меньше толщины стенок цилиндрической части (рис. 28, а). При изготовлении аппаратов, рассчитанных па давления ниже 3500 ат, для упрощения изготовления могут быть оставлены незакругленные острые углы в аппаратах, рассчитанных на более высокие давления, безопаснее делать внутреннюю поверхность круглой, чтобы избежать концентрации напряжений в углах. [c.43] Другим видом цельных днищ являются массивные кованые днища. Такие днища применяют для сосудов внутренним диаметром от 150 мм до 2 м (рис. 28,6), Основной трудностью изготовления кованых аппаратов высокого давления является большая стоимость оборудования, необходимого для ковкп гнутых днищ. [c.43] Для сосудов, рассчитанных на давления 70—135 ат, можно использовать в качестве днища плоский диск, приваренный к нижнему концу цилиндра (рис. 28, в). Для более высоких давлений, вплоть до 1000 ат, и при внутреннем диаметре цилиндра больше 150 мм могут быть использованы сферические днища, приваренные встык к цилиндру (рис. 28, г). [c.43] Данные об изготовлении приварных днищ, сварных пробок с резьбой, цельнокованых днищ и о методах изготовления других видов неразъемных днищ, а таклсе данные о стоимости различных типов затворов приводятся в статье Мейгса [671. [c.43] Съемные затворы необходимы во всех экспериментальных аппаратах высокого давления. Все соединения обычно удобнее монтировать в головке аппарата высокого давления. Внутреннее давление на поверхность затвора должно быть воспринято теми или иными механическими приспособлениями. [c.43] Для этой цели обычно применяют болты, гайки или металлические хомуты, которые должны быть рассчитаны на максимальное рабочее давление с соответствующим запасом прочности. Для герметизации применяют прокладки, материал которых сжимают настолько, что их пластический слой заполняет все неровности, через которые может происходить утечка вещества, находящегося в аппарате под давлением. [c.44] Для давлений до 270 ат в продаже имеются фланцы с болтовым уплотнением, которые можно навинтить или приварить к цилиндрической части аппарата. Их назначение—сжимать прокладку при помощи болтов, создавая давление сжатия, превышающее давление на внутреннюю поверхность крышки в аппарате. Основное преимущество такой конструкции состоит в том, что при помощи сравнительно небольшого затягивающего усилия можно получить очень большое уплотняющее давление. [c.44] Недорогой тип затвора для небольшого сосуда представляет собой пробку с резьбой, опирающуюся на полностью замкнутую прокладку. При сосудах диаметром до 50 мм такие затворы применимы до давлений 3500 ат. Применение этих затворов ограничено в связи с необходимостью производить их обработку с высокой точностью и потребностью в больших гаечных ключах, а также в связи с малой величиной полезной поверхности головки. [c.45] Для аппаратов, используемых при проведении исследовательских работ, можно рекомендовать затвор Ипатьева (рис. 29, а). Уплотнение достигается при помощи ножевидных кольцевых выступов, которые вдавливаются в толстую плоскую кольцевую прокладку из отожженной мягкой меди. Такую крышку легко снимать, что облегчает чистку аппарата и удаление из него жидких продуктов. Максимальное давление составляет около 400 ат, причем это огра-ниче)ше определяется прочностью болтов на растяжение. [c.45] В затворах типа Виккерса—Андерсона (рис. 29, г) все напряжения растяжения воспринимаются плотно прилегающей к затвору муфтой, состоящей из нескольких сегментов, стягивающихся болтами, расположенными по касательной к поверхности цилиндра. Уплотняющие поверхности этого затвора плотно пригоняются друг к другу благодаря наличию небольшого угла между ними. Затвор этого типа особенно рекомендуется для аппаратов с отверстием диаметром больше 600—900 мм. Он позволяет работать при давлении выше 135 ат максимально допустимое давление 1700 ат. [c.45] Более удобный вид затвора показан на рис. 29, е. В этом затворе вместо мягкой прокладки используется кольцо из закаленной стали с тщательно обработанной поверхностью. Для устранения прилипания опорная поверхность кольца скошена на конус. Эта быстроразъемная конструкция затворов применима для аппаратов внутренним диаметром 70—450 мм, и при правильном расчете площади прокладки может с успехом использоваться для работы в большом интервале давлений, а именно от 200 до 1700 ат и выше (см. стр. 788 в работе [67]). [c.47] Вернуться к основной статье