Устройство автоклава тупикового

Тупиковый автоклав представляет собой стальной цилиндр, склёпанный или сваренный из отдельных звеньев-обечаек. С торцов цилиндр закрыт выпуклыми днищами, из которых одно закрывается герметической крышкой (1) с помощью механизма (2). Для крепления крышек автоклава оборудуют быстродействующими байонетными затворами.

Гидроцилиндр (5) диаметром 160мм прикреплён к кронштейну (6) механизма подъёма, приваренному к корпусу автоклава с помощью цапф. Шток (4) гидроцилиндра соединён с рычагом. Поднимаясь или опускаясь, рычаг ведёт за собой крышку автоклава.

Скорость подъёма крышки регулируется сечением демпферного кольца, установленного в гидроцилиндре. На кронштейне механизма подъёма закреплён комут, который поворачивается на определённый угол гидроцилиндром диаметром 50мм и служит для фиксации крышки в поднятом положении. Подъём и опускание крышки, и поворот комута ограничивается конечными выключателями, расположенными на кронштейне механизма подъёма и входящими в систему сигнально-блокировочного устройства.

На автоклаве установлено 2 гидроцилиндра (3) диаметром 125мм с целью поворота байонетного кольца при открывании и закрывании крышки.

Внутри корпуса (9) автоклава вдоль по длине внизу укреплены рельсовый путь (20) и тепловая труба (19), по которой через просверленные отверстия поступает насыщенный пар. С помощью откидных мостиков колея автоклава шириной 750мм соединена с общезаводской системой передвижения вагонеток с кирпичом-сырцом.

Подача насыщенного пара в тепловую трубу, перепуск отработавшего пара в другой автоклав, выпуск пара в атмосферу или в утилизатор по паровпускной (21), паровыпускной (11), конденсационной (24) магистралям.

К корпусу автоклава приварены соединительные фланцы для установки манометров (7), предохранительного клапана (8), уравнительной линейки (12) и катодной защиты (23). Предохранительный клапан установлен для защиты автоклава от взрыва, в случае превышения заданного давления. Уравнительная линейка предназначена для выравнивания вагонеток в автоклаве. Катодную защиту применяют для уменьшения влияния коррозионной среды. Коррозия развивается в нижней части автоклавов, т.е там, где скапливаются водные растворы электролитов, вымываемых из силикатных изделий.

Для контроля скорости разогрева и охлаждения корпуса и контроля разности температур между верхней и нижней образующими корпуса автоклава устанавливают термоэлектрические термометры (10) и трёхточечный потенциометр, регистрирующий температуру стенки корпуса в верхней и нижней точках.

Для компенсации температурных деформаций, возникающих во время запаривания изделий, к корпусу автоклава при монтаже приваривают 8 подвижных роликовых опор (22) и 1 неподвижную опору (25).

При эксплуатации автоклава принята автоматизированная система непрерывного отвода конденсата, состоящая из сосуда (16) для накопления конденсата и отстаивания, содержащихся в нём твёрдых частиц, электродов-преобразователей верхнего, нижнего и аварийного уровней конденсата с регулятором-сигнализатором уровня (15), запорного вентиля (17) с электромагнитным приводом для выпуска конденсата из накопителя.

Электрод-преобразователь верхнего уровня через блок управления открывает вентиль (17) для стока конденсата, электрод-преобразователь нижнего уровня закрывает вентиль.

Электрод-преобразователь аварийного уровня устанавливают на высоте линии стока. Он предназначен для сигнализации в случае нарушения нормальной работы системы и возникновения опасности утечки пара.

Нижняя часть сосуда служит отстойником и сборником осадка. Накопленный осадок периодически удаляют, промывая сосуд конденсатом под давлением. Давление в паровых отсеках автоклава выправляют с помощью уравнительной линейки.

Для крепления крышек автоклава оборудуют быстродействующими байонетными затворами. Стопорное устройство и сигнально-блокировочная система автоклава обеспечивают возможность впуска пара в автоклав только при правильном и полном закрытии крышки. Чтобы между крышкой и автоклавом не оставалось щели, через которую может выходить пар, в автоклавах ставят резиновую уплотнительную прокладку. Для снижения потерь теплоты поверхность автоклавов и всех паропроводящих магистралей покрывают теплоизоляцией.

Перед загрузкой вагонетками с кирпичом-сырцом очищают автоклав от посторонних предметов, проверяют состояние рельсовых путей, очищают выходной фланец конденсатоотвода. Автоклав загружают вагонетками с кирпичом-сырцом электропередаточными мостами, оборудованными механическими заталкивателями, при помощи которых вагонетки попадают в автоклав.

Схема пароснабжения автоклава

Крышку автоклава (тупикового) закрывают после полной его загрузки вагонетками с кирпичом-сырцом.

При автоклавной обработке около 45% тепловой энергии аккумулируется кирпичом и свободным объёмом автоклава, которая может быть использована вторично. Поэтому после закрытия крышки в загруженный кирпичом-сырцом автоклав (автоклав-приёмник) перепускают отработавший пар из другого автоклава (автоклава-источника), где процесс запаривания закончился. Основное количество перепускаемого пара (90%) образуется во время снижения давления в результате испарения влаги из кирпича-сырца.

Путём возвращения отработавшего пара в производство (рекуперации) достигается его экономия и повышается КПД котельной. Перепуск пара продолжается до достижения равного давления в двух автоклавах.

Из автоклава в автоклав пар перепускают при открытом вентиле на магистрали выпуска пара в атмосферу. Вентиль открывают перед закрытием крышки загруженного автоклава-приёмника. Давление в автоклаве-приёмнике практически остаётся равным атмосферному. При длительном перепуске абсолютное давление в автоклаве-источнике можно довести до атмосферного, но, учитывая ограниченное время перепуска и гидравлическое сопротивление рекуперационной системы, перепуск можно довести до абсолютного давления 0,15…0,2 МПа в автоклаве источнике. Температура изделий при этом снижается до 110…120°С. После этого перепуск прекращают и в автоклав-приёмник начинают подавать пар из паровпускной магистрали, а остаточный пар из автоклава-источника либо выбрасывают в атмосферу, либо отпускают через утилизатор потребителю низкопотенциальной теплоты.

Если нет возможности перепускать пар во вновь загруженный автоклав, пар впускают по паровпускной магистрали. Вентиль острого пара необходимо открывать очень медленно. Первый оборот вентиля производят в течение 4-5 минут. Дальнейшую скорость открывания вентиля определяют заданным временем достижения рабочего давления в автоклаве. Обязательно закрывают вентиль на линии, соединяющей автоклав с атмосферой при достижении температуры 100…130°С и показаниях манометра 0,01…0,02 МПа.

Температурный режим работы автоклавов устанавливают исходя из скорости нагрева и охлаждения стенок, которая не должна превышать 5°С в минуту. Давление в паровой магистрали должно быть не менее чем на 0,1 МПа выше максимального давления, а автоклавах, установленного технологическим регламентом. Разность температур верхней и нижней образующих корпуса автоклава не должна превышать 45°С.

Во время поступления пара в автоклав происходит частичное конденсирование пара на холодных стенках автоклава и поверхности кирпича-сырца. Систему сброса конденсата из автоклава на предприятиях выбирают в зависимости от конструкции магистрали и исходных параметров автоклавной обработки. Типовая схема автоклавной обработки кирпича предусматривает сброс конденсата в течение 5…10 минут при достижении в автоклаве давления 0,2 МПа как при подъёме, так и при сбросе давления.

Изделия выдерживают при постоянном давлении после достижения максимально заданных давления и температуры а автоклаве. Рабочее давление насыщенного пара проектируемого автоклавом 1,2 МПа, что соответствует температуре 186°С. При этом давлении экзотермический процесс продолжается 6 часов.

После выдержки при постоянном давлении и температуре начинается сброс пара из автоклава. Для этого медленно перепускают пар в очередной автоклав, загруженный кирпичом-сырцом, и быстро выпускают остаточный пар в атмосферу. В этот же период повторно сбрасывают конденсат, так как он задерживает выделение остаточной влаги из кирпича.

Крышку автоклава следует открывать после полного сброса давления в автоклаве. Сигнально-блокировочное устройство позволяет открывать крышку автоклава только в том случае, когда давление внутри автоклава не превышает 0,004 МПа.

Схема обвязки автоклава

1 – вентиль подачи пара из магистрали

2, 3 – вентили линии перепуска пара

4 – обратные клапаны

5 – вентиль линии выпуска пара в атмосферу

6 – контрольный вентиль

7, 8 – вентили линии конденсатоотвода

9 – вентиль обводной линии конденсата

10 – линия подачи пара под прокладку

11 – вентиль с электроприводом подачи пара в автоклав

12 – водомерное стекло

13 – отвод к сигнально-блокировочному устройству

14 – вентиль на уравнительной линии конденсата