Основные детали аппаратов. Нагрузки, испытываемые ими при эксплуатации

1 Способы изготовления аппаратуры

Конструкционные материалы выбирают в зависимости от тем­пературы, давления и коррозионного действия среды. Необходимо также учитывать стоимость и технологические свойства материа­ла, т. е. возможность и простоту изготовления из него изделий за­данной формы. Конструкция и способы изготовления аппаратов в значительной степени определяются свойствами конструкционных материалов.

В настоящее время широко используют:

1 - стальные сварные аппараты из углеродистой и легированной стали. Для изготовления сосудов и аппаратов применяют углеро­дистую сталь обыкновенного качества, обладающую повышенными механическими свойствами.

Углеродистую сталь обыкновенного качества применяют для сосудов и аппаратов, работающих при давлении до 5 МПа, для марганцовистых сталей рабочее давление не ограничено. Углероди­стые стали обыкновенного качества применяют при температурах не ниже —20°С, марганцовистые стали — до —70°С; при более низких температурах — хромоникелевые

При сварке сосудов и аппаратов, как правило, применяют стыковые швы, как наиболее надежные и доступные контролю. Конструкция аппарата должна обеспечивать удобный доступ к сварным швам. Это особенно важно, если швы подвергаются межкристаллитной коррозии. Сварные соединения кор­пуса не должны быть перекрыты опорами, косынками и другими приварными элементами. Перекрещивание сварных швов не допускается. Располагать отверстия на сварных швах не рекомендуется. При сварке аппаратов из кислотостойких сталей, работающих в средах, вызывающих межкристаллитную коррозию, необходимо предусматривать проверку сварных швов на стойкость к ней. Нахлесточное соединение используют только для изготовления больших резервуаров.

2 – кованые аппараты. Ковка улучшает механические свойства стали, поэтому аппаратуру, работающую при высоких давлениях, изготавливают кованной (фасонные изделия т/п, автоклавы). Ковка – способ обработки Ме давлением в нагретом до пластичного состояния при помощи ударов молота или нажимов пресса.

3 – литые аппараты. Литье – технологич. процесс получения изделий, основанный на заполнение расплавленным металлом специальной формы. Применяют чугунное литье для изготовления емкостных аппаратов с мешалками, детали сальников, мешалок ...

2 Виды нагрузок

Первая стадия механического расчета — опре­деление силовых нагрузок. Наиболее часто сосуды и аппараты бы­вают нагружены:

1- внутренним или наружным (атмосферным) дав­лением при работе под вакуумом,

2 - при большой высоте аппаратов, залитых жидкостью, наряду с газовым давлением необходимо учитывать гидростатическое давление столба жидкости, которое до­стигает максимума в нижней точке аппарата,

3 - при расчете опор­ных конструкций (и корпуса) существенную роль играют весовые нагрузки,

4 - аппараты больших размеров, установленные под открытым небом, необходимо рассчитывать на действие ветровых нагрузок,

5 - в районах, подверженных землетрясениям, тяжелое обо­рудование, особенно колонны, необходимо также проверять и на действие сейсмических нагрузок,

6 -наряду с перечисленными внеш­ними нагрузками необходимо учитывать температурные напряже­ния, возникающие за счет неодинакового температурного удлине­ния отдельных частей аппарата в тех случаях, когда их темпера­туры различны и когда одинаковы, но они изготовлены из материа­лов, имеющих различный коэффициент линейного расширения.

За последнее время было установлено, что на аппаратах, рабо­тающих с переменными режимами, имеют место разрушения, выз­ванные малоцикловыми нагрузками, которые также необходимо учитывать при расчете аппаратуры. На аппарат, как правило, дей­ствует одновременно несколько видов нагрузок, что усложняет рас­чет.