APARATURA W OCHRONIE ŚRODOWISKA

(1)

APARATURA W OCHRONIE ŚRODOWISKA

-

4. ELEMENTY KONSTRUKCYJNE APARATÓW PROCESOWYCH

Wykład dla kierunku Ochrona Środowiska

Wrocław, 2016 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), • kołnierze,

• dna (dennice), • wzierniki,

• pokrywy, • cieczowskazy,

• płaszcze, • podpory,

• króćce, • …

• włazy,

(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,

• …

(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, 2004

(4)

Dna stożkowe

a) b)

Dna stożkowe:

a) bez części cylindrycznej, b) zczęścią cylindryczną

a)

b)

c)

Dna płaskie

Dna płaskie:

a) bez wyoblenia, b) z wyobleniem, c) użebrowane

(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

Pokrywy aparatów:

a) płaskie, b) sferyczne, c) elipsoidalne, d) półkuliste

Źródło: Warych J., Aparatura chemiczna i procesowa. Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa, 2004

a) b) c) d)

(6)

Płaszcze

Płaszcz ― część aparatu przeznaczona do zewnętrznego ogrzewania lub chłodzenia substancji przetwarzanych lub przechowywanych (magazyno- wanych), głównie ciekłych.

Źródło:

en.wikipedia.org/wiki/Chemical_reactor#/media/

File:Batch_reactor.2.jpg

płaszcz chłodzący

płaszcz grzejny

Źródło: www.alibaba.com/product-detail/electric- heating-jacket-reactor_1986024011/showimage.html

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.

(7)

Przykłady króćców

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

a) b) c)

Kołnierze/połączenia kołnierzowe

Kołnierze oraz połączenia kołnierzowo-śrubowe ― służą do:

• rozłącznego połączenia oddzielnych częściurządzenia,

• łączenia urządzenia z przewodamilub 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.

(8)

Kołnierze/połączenia kołnierzowe

Rodzaje:

a) kołnierze połączone na stałe z króćcemlub płaszczem,

b) kołnierze luźne.

Połączenie kołnierzowo-śrubowe

Źródło: spap.org.pl/media/pliki/bielsko/metrologia_stos_w_prod_uszczelnien.ppt

Połączenie kołnierzowo-śrubowe luźne:

1 – śruby, 2 – luźny kołnierz, 3 – tuleja kołnierzowa, 4 – złącze (uszczelka)

Źródło: warunkibudowlane.pl/?s=modulos&v=capitulo&c=16262

a)

b)

Włazy oraz otwory w ścianach lub pokrywach ― służą do wejścia do środka aparatu w celu:

• kontroli,

• okresowego czyszczenia,

• przeglądu,

• remontów wnętrza.

Włazy, otwory rewizyjne

(9)

Rodzaje włazów

Konstrukcja włazów i otworów do obsługi aparatów:

a)z pokrywą dociskaną zwykłymi śrubami,

b)z pokrywą dociskaną śrubami odchylanymi,

c) zpokrywą dociskaną jedną śrubą

a) b)

c)

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.

Wzierniki

W celu polepszenia widoczności mogą byćpodświetlane.

(10)

Cieczowskazy (wodowskazy) ― zbudowane z rurki szklanej połączonej poprzez 2 zawory z wnętrzem aparatu; pomiar oparty na zasadzie naczyń połączonych.

Wyposażenie dodatkowe – wskaźniki poziomu cieczy

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.

Manometry

Wyposażenie dodatkowe – aparatura kontrolno-pomiarowa

Analizatory składu Mierniki stężeń Termometry

(11)

Podpory poziomych aparatów cylindrycznych mają najczęściej kształt siodła obejmującego nie mniej niż 1/3 obwodu aparatu.

Podpory aparatów poziomych

Podpory te wykonuje się z betonu lub są to spawane konstrukcje stalowe.

Podpory aparatów poziomych

Źródło: www.euro-mech.pl/projektujemy/inne/konstrukcje-nosne/

(12)

Urządzenia pionowe z płaskim dnem ustawia się często bezpośrednio na fundamentach.

Podpory aparatów pionowych - fundamenty

Źródło: www.agroinstal.pl/informacje_do_pobrania/katalog_wyrobow_bin.pdf

Podpory jednolite o postaci:

a) cylindrycznej,

b) stożkowo rozszerzającej się ku dołowi.

Podpory jednolite aparatów pionowych

(13)

Oprócz podpór jednolitych stosuje się także kilka oddzielnych podpór połączonych z dolną częścią aparatu.

Podpory okalają aparat na całym jego obwodzie.

Podpory oddzielne aparatów pionowych

Źródło: instalacjeb2b.pl/produkty/p/13267-silosy-na- paliwo-stale

Źródło: www.maszynypolska.pl/pol_pl_18046070- Pionowy-zbiornik-sprezonego-powietrza- ocynkowany-JOSVAL-V-900-L-11-cisnienie-11-bar- pojemnosc-900-L--46070_2.jpg