29 Вопрос.

Рубашка  внешний корпус аппарата, чаще всего представляет собой конструкцию, повторяющую по форме основной корпус аппарата и состоящую, например, из обечайки и днища, диаметры которых на 50 ... 100 мм больше диаметра аппарата. Рубашку закрепляют на аппарате с зазором 20 ... 50 мм и снабжают вводными и выводными штуцерами для теплоносителя.

Рубашки в химических аппаратах предназначаются для наружного нагревания или охлаждения обрабатываемых или хранящихся в аппарате главным образом жидких продуктов. Рубашки могут устанавливаться на цилиндрических вертикальных и горизонтальных аппаратах. Наибольшее применение они имеют на вертикальных цилиндрических аппаратах.

По конструкции рубашки бывают: неразъемные и отъемные. Первые применяются преимущественно в сварной аппаратуре (привариваются к корпусу аппарата), вторые  в сварной, литой и кованой аппаратуре (присоединяются к корпусу аппарата при помощи фланцев).

Неразъемные рубашки классифицируются на:

1) цилиндрические (рис. 6.1):

• сопряженные с обечайкой аппарата при помощи конуса (рис. 6.1, а) по ОСТ 26-01-98285: D₁ = 1500 … 3100 мм, расчетное давление в рубашке P_R ≤ 0,6 МПа; рабочая температура в рубашке t_раб = 70 … +300С;

• сопряженные с обечайкой аппарата при помощи кольца (рис. 6.1, б) по ОСТ 26-01-98285: D₁ = 1500 … 3100 мм, расчетное давление в рубашке P_R ≤ 0,6 МПа; рабочая температура в рубашке t_раб = 70 … +300С;

2) U-образные (рис. 6.2):

• с эллиптическим днищем и верхним (исполнение 1) или нижним (исполнение 2) выпуском продукта из аппарата (рис. 6.2, а) по ОСТ 26-01-98485: D₁ = 273 … 3200 мм, расчетное давление в рубашке P_R = 0,3 … 1,6 МПа; рабочая температура в рубашке t_раб = 70 … +300С;

• с коническим отбортованным днищем, у которого угол при вершине конуса 2 = 90° (рис. 6.2, б) по ОСТ 26-01-98585: D₁ = 325 … 3000 мм, расчетное давление в рубашке P_R = 0,3 … 1,6 МПа; рабочая температура в рубашке t_раб = 70 … +300С;

• с коническим отбортованным днищем, у которого угол при вершине конуса 2 = 60° (рис. 6.2, б) по ОСТ 26-01-98685: D₁ = 325 … 3000 мм, расчетное давление в рубашке P_R = 0,3 … 1,6 МПа; рабочая температура в рубашке t_раб = 70 … +300С;

3) с внешними каналами (рис. 6.6):

• змеевиковыми (рис. 6.6, а):

4) с вмятинами или отверстиями (рис. 6.8):

• сопряженные с корпусом аппарата при помощи отбортовки (рис. 6.8, а) по ОСТ 26-01-98885: D = 1600 … 3000 мм, D₁ = D + 80 мм; расчетное давление в рубашке P_R = 2,5 … 4,0 МПа; рабочая температура в рубашке t_раб = 70 … +250С;

• сопряженные с корпусом аппарата при помощи анкерных труб (рис. 6.8, б).

Отъемные рубашки классифицируются на:

U-образные (рис. 6.9):

• с эллиптическим днищем и нижним (исполнение 1) или верхним (исполнение 2) выпуском продукта из аппарата (рис. 6.9, а) по МН 406162: D = 500 … 2800 мм, расчетное давление в рубашке P_R = 0,1 … 1,0 МПа; рабочая температура в рубашке t_раб = 70 … +300С;

• с коническим отбортованным днищем и нижним выпуском продукта из аппарата (рис. 6.9, б) по МН 406262: D = 500 … 2800 мм, расчетное давление в рубашке P_R = 0,1 … 0,6 МПа; рабочая температура в рубашке t_раб = 70 … +300С;

Во всех типах рубашек в замкнутое пространство между аппаратом и рубашкой подают то или иной теплоноситель. Рубашка при этом может быть доведена или не доведена до верхнего фланца аппарата. Обычно верхний край рубашки расположен выше уровня среды внутри аппарата. Пар подается через верхний штуцер, а конденсат удаляется в нижней части аппарата. При необходимости охлаждения среды в аппарате охлаждающий агент вводится снизу, а удаляется в верхней части. В этом случае обеспечивается постоянное заполнение рубашки жидкостью.

Достоинства всех без исключения типов рубашек:

• рубашки монтируются снаружи корпуса аппарата, что не препятствует проведению в нем технологического процесса;

• возможность использования для изготовления рубашек более дешевых конструкционных материалов;

• серийность и надежность в работе.

Цилиндрические и U-образные рубашки в отличие от рубашек с внешними каналами, вмятинами и отверстиями позволяют обеспечить передачу относительно большого количества тепла к корпусу аппарата. Увеличение скорости теплоносителя увеличивает коэффициент теплопередачи, поэтому зазор между рубашкой и корпусом аппарата стараются делать минимальным (не более 5070 мм). Для увеличения турбулентности потока теплоносителя в зазоре между рубашкой и корпусом аппарата могут ввариваться направляющие спирали (рис.6.2, б) или кольца.

Достоинства цилиндрических и U-образных рубашек:

• возможность передачи большого количества тепла от рубашки к корпусу аппарата и на оборот;

• относительная простота изготовления и монтажа.

Недостатки цилиндрических и U-образных рубашек:

• из-за больших размеров и массы данных рубашек, толщина стенки корпуса аппарата может быть значительной, что препятствует получению высоких значений температурного напора между стенкой и нагреваемой жидкостью в аппарате;

• не возможность работы с давлением среды более 1,6 МПа.

Достоинства рубашек с внешними каналами:

• возможность распределения системы труб змеевика или регистра на несколько секций, питаемых независимо друг от друга;

• относительная простота изготовления;

• возможность использования системы труб змеевика или регистра в качестве колец жесткости для корпуса аппарата;

• возможность работы с давлением среды до 25,0 МПа.

Недостатки рубашек с внешними каналами:

• сложность при монтаже из-за использования большого количества сварки;

• не возможность передачи большого количества тепла от рубашки к корпусу аппарата и на оборот;

• не возможность использования для сосудов и аппаратов работающих под вакуумом.