APARATURA W OCHRONIE ŚRODOWISKA - 4. ELEMENTY KONSTRUKCYJNE APARATÓW PROCESOWYCH

Transkrypt

1 APARATURA W OCHRONIE ŚRODOWISKA - 4. ELEMENTY KONSTRUKCYJNE APARATÓW PROCESOWYCH Wykład dla kierunku Ochrona Środowiska Wrocław, 2017 r. Typowe elementy konstrukcyjne Każde urządzenie procesowe stanowi zespół przedmiotów (części), skonstruowany w celu prowadzenia odpowiednich procesów jednostkowych. Typowe elementy konstrukcyjne urządzeń (aparatów) procesowych: ściany (powłoki, korpusy), dna (dennice), pokrywy, płaszcze, króćce, włazy, kołnierze, wzierniki, cieczowskazy, podpory, 1

2 Budowa aparatu procesowego Elementy konstrukcyjne aparatu procesowego (typu zbiornikowego): 1 powłoka (korpus), 2 dno, 3 pokrywa, 4 płaszcz, 5 króćce, 6 włazy (luki), 7 podpory Źródło: Warych J., Aparatura chemiczna i procesowa. Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa, 2004 Powłoki Powłoki (ściany/korpusy) są najistotniejszymi i najbardziej materiałochłonnymi częściami urządzeń procesowych. Rodzaje powłok: cylindryczne, kuliste (sferyczne), kroplokształtne, stożkowe, prostopadłościenne, Wykonanie materiałowe: walcowanie arkuszy blachy stalowej, kucie blachy, odlewy z żeliwa, szkło, tworzywa sztuczne, 2

3 Dna Dno część aparatu, która ogranicza powłokę z dołu bądź z boku (przy ułożeniu poziomym) i jest połączona nierozłącznie lub tworzy jedną całość z powłoką. Rodzaje dennic: elipsoidalne (eliptyczne), półkuliste, sferyczne, stożkowe, płaskie. Dna eliptyczne, półkuliste, sferyczne a) b) c) Dna aparatów: a) eliptyczne (kształt elipsoidy obrotowej), b) półkuliste, c) sferyczne Źródło: Warych J., Aparatura chemiczna i procesowa. Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa,

4 Dna stożkowe a) b) Dna stożkowe: a) bez części cylindrycznej, b) z częścią cylindryczną Źródło: Warych J., Aparatura chemiczna i procesowa. Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa, 2004 Dna płaskie a) c) b) Dna płaskie: a) bez wyoblenia, b) z wyobleniem, c) użebrowane Źródło: Warych J., Aparatura chemiczna i procesowa. Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa,

5 Pokrywy Pokrywa część aparatu, która ma zadanie zamknąć korpus od góry lub z boku (ewentualnie od dołu), bądź zamknąć inne elementy w postaci otworów (włazy, luki, itp.). W odróżnieniu od den pokrywy zwykle stanowią oddzielną część aparatu. Rodzaje pokryw: płaskie, płaskie użebrowane, sferyczne, eliptyczne, półkuliste. Rodzaje pokryw a) b) c) d) Pokrywy aparatów: a) płaskie, b) sferyczne, c) elipsoidalne, d) półkuliste Źródło: Warych J., Aparatura chemiczna i procesowa. Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa,

6 Płaszcze Płaszcz część aparatu przeznaczona do zewnętrznego ogrzewania lub chłodzenia substancji przetwarzanych lub przechowywanych (magazynowanych), głównie ciekłych. płaszcz chłodzący płaszcz grzejny Źródło: en.wikipedia.org/wiki/chemical_reactor#/media/ File:Batch_reactor.2.jpg Źródło: Króćce Króćce krótkie odcinki przewodów (rur), umieszczone w otworach powłoki (lub płaszcza), pokrywach, dnach aparatu i połączone z nimi na stałe, zwykle poprzez przyspawanie; służą do: wprowadzenia i odbioru substancji, przyłączenia rurociągów, wprowadzenia i przyłączenia do aparatu elementów roboczych i pomiarowych. W połączeniach rozłącznych króćce są zaopatrzone w kołnierze. 6

7 Przykłady króćców a) b) c) Króćce do opróżniania aparatów z cieczy: a) umieszczone w dnie, b) umieszczone w ścianie na poziomie dna, c) umieszczone w ścianie, z wewnętrzną częścią sięgającą dna Kołnierze/połączenia kołnierzowe Kołnierze oraz połączenia kołnierzowo-śrubowe służą do: rozłącznego połączenia oddzielnych części urządzenia, łączenia urządzenia z przewodami lub innymi elementami (aparatura kontrolno-pomiarowa, armatura), łączenia przewodów między sobą, mocowania pokryw, włazów, luków. Szczelność połączenia zapewnia uszczelka umieszczona i ściśnięta pomiędzy powierzchniami czołowymi kołnierza. 7

8 Kołnierze/połączenia kołnierzowe Rodzaje: a) kołnierze połączone na stałe z króćcem lub płaszczem, a) b) Połączenie kołnierzowo-śrubowe Źródło: spap.org.pl/media/pliki/bielsko/metrologia_stos_w_prod_uszczelnien.ppt b) kołnierze luźne. Połączenie kołnierzowo-śrubowe luźne: 1 śruby, 2 luźny kołnierz, 3 tuleja kołnierzowa, 4 złącze (uszczelka) Źródło: warunkibudowlane.pl/?s=modulos&v=capitulo&c=16262 Włazy, otwory rewizyjne Włazy oraz otwory w ścianach lub pokrywach służą do wejścia do środka aparatu w celu: kontroli, okresowego czyszczenia, przeglądu, remontów wnętrza. 8

9 Rodzaje włazów a) b) c) Konstrukcja włazów i otworów do obsługi aparatów: a) z pokrywą dociskaną zwykłymi śrubami, b) z pokrywą dociskaną śrubami odchylanymi, c) z pokrywą dociskaną jedną śrubą Wzierniki Wzierniki otwory w ścianie (lub pokrywie) aparatu z kołnierzami, między którymi umieszczona jest uszczelniona płytka szklana. Wzierniki służą do obserwacji przebiegu procesu w aparatach zamkniętych lub kontroli wnętrza aparatu. W celu polepszenia widoczności mogą być podświetlane. 9

10 Wyposażenie dodatkowe wskaźniki poziomu cieczy Cieczowskazy (wodowskazy) zbudowane z rurki szklanej połączonej poprzez 2 zawory z wnętrzem aparatu; pomiar oparty na zasadzie naczyń połączonych. Pływakowe mierniki poziomu pływak wyposażony w magnes unosząc się na powierzchni cieczy i przesuwając się po prowadnicy podczas zmiany poziomu cieczy, przełącza styki łączników elektronicznych (kontaktronów) wewnątrz prowadnicy. Wyposażenie dodatkowe aparatura kontrolno-pomiarowa Manometry Termometry Analizatory składu Mierniki stężeń 10

11 Podpory aparatów poziomych Podpory poziomych aparatów cylindrycznych mają najczęściej kształt siodła obejmującego nie mniej niż 1/3 obwodu aparatu. Podpory te wykonuje się z betonu lub są to spawane konstrukcje stalowe. Podpory aparatów poziomych Źródło: 11

12 Podpory aparatów pionowych - fundamenty Urządzenia pionowe z płaskim dnem ustawia się często bezpośrednio na fundamentach. Źródło: Podpory jednolite aparatów pionowych Podpory jednolite o postaci: a) cylindrycznej, b) stożkowo rozszerzającej się ku dołowi. 12

13 Podpory oddzielne aparatów pionowych Oprócz podpór jednolitych stosuje się także kilka oddzielnych podpór połączonych z dolną częścią aparatu. Źródło: Pionowy-zbiornik-sprezonego-powietrzaocynkowany-JOSVAL-V-900-L-11-cisnienie-11-barpojemnosc-900-L _2.jpg Źródło: instalacjeb2b.pl/produkty/p/13267-silosy-napaliwo-stale Podpory okalają aparat na całym jego obwodzie. 13