Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Оборудование, аппараты и приборы микробиологических производств. Учебное пособие

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

07.09.2026

Размер:

2 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 12 / 92 3 4 5 6 7 8 9 > Следующая >>>

Известны следующие способы футеровки гидролизаппаратов: плакировка свинцом, облицовка красной медью, сборная футеровка из двух слоев кислотостойких керамических плиток и монолитная бетонная с одним слоем керамических или графитовых плиток, или кислотоупорного кирпича. На отечественных гидролизных заводах применяют исключительно последний способ, который является наиболее надежным способом защиты корпусов гидролизаппаратов.

В зависимости от размеров гидролизаппарата футеровка занимает 20–30 % его емкости. Футеровка, как правило, выполняется двуслойной: основной слой – из особо плотного бетона, отличающегося от строительных и других бетонов своим составом и прочностью на сжатие 35–40 МПа; прочность бетона на растяжение 8–10 % от прочности на сжатие. Облицовочный слой выполняется из кислотоупорных плиток, кислотоупорного или шамотного огнеупорного кирпича.

Для того чтобы неметаллическая футеровка была надежной и долговечной необходимо соблюдать ряд условий. Стенки корпуса должны иметь достаточную прочность и жесткость, корпус аппарата должен быть изготовлен с плавными переходами в местах сопряжений геометрических фигур, например, при переходе от конической к цилиндрической части. Футеровочные работы проводятся строго по инструкции и правилам производства футеровочных работ. В процессе эксплуатации должно постоянно проводиться наблюдение за состоянием футеровки, а также своевременный и ремонт в полном соответствии с инструкцией о футеровке и уходе за ней.

Перед проведением бетонирования производится полная сборка аппарата: установка всех штуцеров и облицовка горловин. Затем проводятся гидравлические испытания с соблюдением необходимых правил и сдача инспекции Ростехнадзора.

Для прочного сцепления бетона с металлической стенкой корпус гидролизаппарата должен быть подготовлен соответствующим образом. Подготовка внутренних стенок аппарата заключается в очистке их от ржавчины, окалины, накипи, краски, жировых и других загрязнений. Очистка стенок сначала производится механическим способом – пескоструйными аппаратами, металлическими опилками или дробью, гидроструйной обработкой, а также электрическими, пневматическими или механическими стальными щетками до однородного металлического оттенка. После механической очистки металлическая поверхность должна быть обеспылена и обезжирена.

После тщательной очистки поверхность покрывают грунтовкой не позднее чем через восемь часов после сухой очистки этих поверхностей для предотвращения окисления металла.

Для проведения бетонирования должно быть подготовлено на месте все количество необходимых материалов и опалубка. За двое-трое суток до установки в аппарат коробки опалубки смачивают регулярно водой. Перед началом бетонирования производится сборка и тщательная подгонка опалубки. При этом должна быть обеспечена плотность, при укладке и уплотнении бетона не должно вытекать цементное молоко.

Укладка бетона может быть ручной и механизированной с применением пневматического глубинного вибратора или специальных трамбовок. Механизированная укладка предпочтительнее, так как она производительнее и качественнее. Укладка должна быть непрерывной (круглосуточной) до полного окончания. Засыпка бетонной смеси должна производиться равномерно по всей окружности горизонтальными слоями одинаковой толщины без разрывов. Направление укладки в одну сторону во всех слоях. Продолжительность укладки слоя ограничена временем начала схватки бетона. Поэтому перекрытие последующим слоем предыдущего должно быть до начала схватки последнего.

Состав смеси бетона: портландцемент – 60 % (по массе); шамотная крошка – 40 %; вода – 25–28 % от массы цемента. Толщина бетонного слоя зависит от объема гидролизаппарата и вида облицовочного защитного слоя; на практике при облицовке плитками – 80–100 мм, при облицовке кирпичом – 60–70 мм.

После укладки бетона делается выдержка 5–7 суток с систематической поливкой водой. После достижения 50 % проектной прочности (по контрольным образцам) опалубку снимают, осматривают бетон и устраняют дефекты бетонирования, выравнивают и очищают поверхность от остатков опалубки, затем промывают водой и проводят окисловку 0,5–0,6 % раствором серной кислоты с постепенным повышением температуры по 3–4 ºС в час до 170–174 ºС, что соответствует давлению 0,8 МПа. При этом давлении бетон выдерживают 6 ч; затем постепенно в течение 7–8 ч давление снижают до атмосферного. Окисловку бетона проводят для придания поверхности шероховатости, способствующей надежному сцеплению его со связующим раствором при укладке облицовочного слоя.

Для предохранения от непосредственного воздействия агрессивной жидкости бетонный слой облицовывается термокислотостойким

материалом (термокислотостойкими плитками, угольными футеровочными плитками, огнеупорным шамотным кирпичом и др.). Облицовку ведут снизу вверх на растворе следующего состава: портландцемент марки 400 или 500 – 60 %; шамот (обожженная глина) с размером зерен от 0,2 до 0,5 мм – 40 % и 25–27 % воды от массы цемента. Толщину слоя раствора между бетоном и облицовкой делают от 5 до 10 мм, а ширину швов 6–8 мм.

Необходимую прочность для эксплуатации раствор подплиточного слоя приобретает через 7–28 суток при нормальных условиях. Ускорить твердение подплиточного слоя, не влияя на его качество, можно обработкой паром при давлении 0,8 МПа в течение 36–43 ч.

После окончания футеровочных работ монтируют подающую трубу, фильтрующие лучи, коммуникации и арматуру гидролизаппарата и производят испытания гидролизаппарата на герметичность при рабочем давлении и температуре. После охлаждения аппарата до температуры 25–35 ºС производится тщательный осмотр футеровки и швов, устраняются выявленные дефекты. После вторичного испытания и отсутствия дефектов гидролизаппарат включают по нормальному технологическому режиму. После месячной эксплуатации гидролизаппарат останавливают для промазки межплиточных швов кислотостойкой силикатной замазкой. После отвердения замазки проводят окисловку швов 25–40 % серной кислотой либо 20–25 % соляной. Швы промазывают раствором кислоты два-три раза волосяной кистью с перерывами в 10–15 мин.

Долговечность эксплуатации футеровки зависит от качества футеровочных работ. По практическим данным работы заводов срок службы слоев футеровки следующие: кирпичного облицовочного –

4–5 лет; плиточного керамического – 1–1,5 года; угольно-футеровочного – 5–6 лет; основного бетонного – 12–14 лет.

НАЗНАЧЕНИЕ И КОНСТРУКЦИЯ ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

1.4.

ГИДРОЛИЗАППАРАТА

Быстродействующая механизированная крышка. Быстро-

действующая механизированная крышка (рис. 1.2) предназначена для герметичного запирания верхней горловины гидролизаппарата и быстрого открывания и закрывания ее до и после загрузки сырьем. Крышка с механизмами поворота, запирания и блокирующими устройствами монтируется на переходной горловине. Переходная горловина в сборе с механизированной крышкой крепится к фланцу

верхней горловины гидролизаппарата болтами. К переходной горловине приварена в виде консоли площадка, на которой установлен привод, упор, конечный выключатель, и стойка с блоком шестерен и поворотной головкой подвески крышки. На поворотной головке шарнирно укреплен кронштейн, к которому подвешена крышка. К крышке болтами прикреплена корпус-гайка. Надежное запирание крышки во время работы гидролизаппарата обеспечивается двумя полукольцевыми захватами, один из которых жестко закреплен к корпус-гайке, другой – к верхнему фланцу переходной горловины. В корпус-гайку на прямоугольной резьбе ввернуто резьбовое кольцо, к которому с помощью плоского кольца подвешена крышка. Уплотнение между горловиной и крышкой осуществляется резиновой манжетой, самоуплотняющейся под действием давления в гидролизаппарате. На цапфу крышки свободно насажен двуплечий рычаг с зубчатым сектором, который жестко закреплен на резьбовом кольце.

Рис. 1.2. Поворотная механизированная крышка:

1 – манометр; 2 – полукольцевой захват крышки; 3 – кронштейн; 4 – подвеска крышки; 5 – двуплечий рычаг; 6 – регулировочный болт; 7 – зубчатый сектор; 8 – кольцо резьбовое; 9 – корпус гайки; 10 – поворотная головка; 11 – блок шестерен; 12 – наружная шестерня привода; 13 – плита; 14 – стойка; 15 – полукольцевой захват горловины; 16 – крышка;

17 – кольцо; 18 – облицовка горловины; 19 – горловина;

20 – упорный болт; 21 – регулирующий болт

Зубчатый сектор двуплечего рычага находится в зацеплении с одной из шестерен блока, к другому концу рычага приварены детали блокирующего и предохранительного устройств. Вторая шестерня блока находится в зацеплении с наружной шестерней привода.

Для визуального наблюдения и контроля за давлением в гидролизаппарате на крышке установлен манометр. На приборном щите предусмотрено реле давления в гидролизаппарате.

Автоматизированная крышка двухпозиционная. Для открывания выполняются две последовательные операции – отпирание крышки и отведение ее в сторону; для закрытия – наведение крышки над горловиной и запирание. Крышку открывают и закрывают как от электродвигателя, так и вручную.

Система блокировки исключает случайное открывание крышки. Открыть крышку возможно только при полностью закрытых вентилях, подающих давление в аппарат, и при избыточном давлении в аппарате ниже 0,005 МПа. При этом давлении срабатывает реле давления на стопорение вентилей подачи пара и варочной кислоты в аппарат. При открывании крышки от электродвигателя через блок шестерен вращается зубчатый сектор и связанное с ним резьбовое кольцо-упор; кольцо вывинчивается из корпуса-гайки, опускает ее вниз, разгружая полукольцевые захваты. Опускание корпуса-гайки происходит до упора специального болта в верхний торец полукольцевого захвата. Далее резьбовое кольцо, продолжая вывинчиваться из корпусагайки, поднимает за собой крышку; между крышкой и верхним фланцем переходной горловины образуется зазор. После чего в конце поворота зубчатого сектора упор с ввернутым в него винтом открывает защелку, предназначенную для стопорения крышки. При дальнейшем вращении блока шестерен зубчатый сектор, упираясь в прокладку крышки, поворачивает всю систему, подвешенную на кронштейне вокруг стойки на 105–110 ºС, отводя крышку в сторону до упорного винта. В конце отведения крышка нажимает на конечный выключа

тель, дающий команду на отключение привода. При этом одновременно стопорится собачкой резьбовое кольцо с сектором от поворота вокруг оси. На этом заканчивается операция отведения крышки в сторону.

При закрывании крышки все операции производятся в обратном порядке. После закрывания предохранительное устройство стопорит крышку в закрытом положении. После чего только при поступлении трех команд от выключателей защелки, закрытой крышки и стопорного предохранительного устройства на механизм вентиля становится возможным открыть вентиль и подать давление в аппарат.

Данная конструкция крышки достаточно надежна и удобна в эксплуатации. Недостатком ее является то, что в процессе гидролиза прокладка прилипает к уплотнительной поверхности горловины, а при открывании крышки ее отрывают с силой, что приводит к быстрому износу. Кроме того, конструкция крышки достаточно сложная и требует квалифицированного обслуживания.

Штуцеры. Штуцеры гидролизаппаратов делают литыми из кислотоупорной бронзы марки БрАЖ9-4 и устанавливают перед производством футеровочных работ. В месте установки штуцеров с наружной и внутренней стороны стенки корпуса прикрепляют бобышки или вваривают в отверстие под штуцер сквозной патрубок. Конструкция штуцера показана на рис. 1.3.

Рис. 1.3. Штуцер бронзовый

Для крепления к корпусу аппарата в конструкции штуцера предусматривается буртик и резьба. Штуцер с асбографитовой прокладкой устанавливают с внутренней стороны аппарата в патрубок, затем с наружной стороны на резьбу завертывают стальную фасонную гайку.

При затяжке гайки штуцер буртиком прижимает прокладку к патрубку, что обеспечивает надежное уплотнение в месте соединения. На наружный конец штуцера посредством резьбы навертывается стальной фланец, к которому крепится необходимый элемент трубопровода.

Внутренний конец штуцера имеет хвостовик, который немного длиннее толщины футеровки и выступает за ее поверхность внутрь аппарата. Это исключает размывание приграничной зоны футеровки в процессе эксплуатации.

Быстродействующий клапан для выгрузки лигнина. Быстродействующий клапан (рис. 1.4) предназначен для быстрого открывания и закрывания нижней горловины гидролизаппарата диаметром 300 мм. Привод клапана осуществляется пневмоцилиндром, расположение которого может быть либо вертикальным, либо горизонтальным. Основными частями клапана являются корпус клапана, клапан, рычаг, корпус привода, цилиндр, шток с прикрепленным к нему поршнем. Корпус клапана, рычаг, крышка лаза, крышка люка и патрубок выполнены литыми из кислотостойкой стали Х18Н9Т.

Рис. 1.4. Быстродействующий клапан для выгрузки лигнина:

1 – горловина клапана; 2 – прокладка; 3 – клапан; 4 – аммортизатор; 5 – рычажный механизм; 6 – пневмопривод; 7 – стопорный механизм; 8 – регулирующее устройство; 9 – игольчатый клапан

Корпус верхним фланцем крепится к переходной горловине, которая в свою очередь прикреплена к нижней горловине гидролизаппарата. В задней части быстродействующего клапана – фланец диаметром 400 мм – к которому присоединена выдувная труба для выдувки лигнина в циклон. С правой стороны корпуса клапана расположен лаз для замены и ремонта клапана. Лаз закрыт откидывающейся

на шарнирах сферической крышкой, прижимаемой к корпусу откидными болтами. С левой стороны корпуса расположен люк для осмотра клапана и уплотнительной прокладки после каждого выстрела перед закрытием. Люк закрывается крышкой, прижимаемой к корпусу посредством винта с маховиком и зубчатого колеса, которое стопорится в закрытом положении.

Привод клапана осуществляется с помощью рычажной системы, которая в стенке корпуса уплотняется асбестовым шнуром, зажатым в пазу корпуса при помощи рамки и болтов. Клапан имеет сферическую форму, выполнен из кислотоупорной бронзы марки БрАЖ9-4. Он установлен на шаровой пяте и закрепляется на ней через резиновую прокладку и фланец болтами. Благодаря такой конструкции при закрывании клапана обеспечивается равномерное сжатие резиновой уплотняющей прокладки стаканом, зажатым между корпусом и горловиной. Прокладка крепится на клапане при помощи медного кольца и винтов. Степень нажатия клапана на прокладку регулируется регулировочным винтом, при вращении которого изменяется расстояние между пальцами сектора и цилиндра. Для спуска скапливающейся жидкости в выдувной трубе предусмотрено отверстие диаметром 40 мм, которое закрывается шибером.

В качестве привода клапана используется цилиндр и шток с прикрепленным к нему поршнем, смонтированные на корпусе клапана. Под давлением воздуха, подаваемого в ту или другую полость клапана, происходит перемещение поршня в цилиндре, и, соответственно, через рычажный механизм закрывается или открывается клапан. Уплотнение

поршня в цилиндре обеспечивается поршневыми

кольцами, штока – резиновыми манжетами.

Для исключения случайного срабатывания клапана предусматривается стопорный винт, который стопорит шток или цилиндр в зависимости от конструкции клапана. Клапан стопорится в крайних положениях нижним варщиком.

Система блокировки гидролизаппарата исключает открывание клапана при давлении в аппарате выше заданного технологическим режимом и открытой крышке смотрового люка, а также подъем давления в аппарате при открытом клапане. Для этого служат конечные выключатели. Для выполнения команды открывания клапана давление в аппарате должно снизиться до 0,7–0,8 МПа.

1.5. УЗЛЫ ПОДАЧИ ВАРОЧНОЙ КИСЛОТЫ

И ЩЕПЫ В АППАРАТ

Для подачи варочной кислоты в гидролизаппарат на смачивание сырья во время загрузки и на перколяцию в последнее время получили распространение два типа смесителей: смеситель совмещенной конструкции со штуцером гидролизаппарата (рис. 1.5) и тройниковый смеситель кислоты (рис. 1.6).

Рис. 1.5. Смеситель совмещенной конструкции

Смеситель кислоты предназначен для смешения концентрированной серной кислоты с водой при температуре до 180–200 ºС для получения требуемой при гидролизе концентрации от 0,5 до 1 %. В угловых смесителях кислота с водой смешивается непосредственно в корпусе смесителя. В смесителях совмещенной конструкции

смешение кислоты с водой происходит в потоке на выходе жидкости в гидролизаппарат. Подача варочной кислоты к смесителю из кислотной станции производится плунжерными насосами типа НД-400.

Рис. 1.6. Тройниковый смеситель кислоты

Условия работы угловых смесителей и смесителей совмещенной конструкции со штуцером различные. В тройниковом смесителе смешение горячей воды и кислоты, подаваемой через форсунку, происходит непосредственно в корпусе смесителя. В них из-за интенсивной коррозии быстро изнашиваются корпус, форсунка, медный вкладыш в штуцер, сам штуцер аппарата.

В смесителях совмещенной конструкции смешение кислоты с водой происходит непосредственно в гидролизаппарате. Поэтому здесь штуцер гидролизаппарата, корпус смесителя и остальные детали не имеют непосредственного контакта с агрессивной средой. В смесителях такой конструкции быстро изнашивается форсунка для кислоты, а остальные детали при правильной эксплуатации работают достаточно долго.

Загрузочное устройство гидролизаппарата. Сырье подается к гидролизаппарату ленточным

транспортером по спускной самотечной трубе. Для этой цели применяют наклонные и вертикальные тонкостенные металлические трубы круглого сечения. В них сырье перемещается под действием силы тяжести частиц. Самотечные трубы

<<< < Предыдущая 12 / 92 3 4 5 6 7 8 9 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]