Конструирование медных аппаратов
Высокая пластичность меди определяет способ изготовления элементов аппаратов: обечайки вальцуются, крышки штампуются или выбиваются.
Для увеличения жесткости медных тонкостенных обечаек они подвергаются зигованию. Зигование – это выдавливание канавок (зигов) по окружности обечаек с помощью фигурных вальцов зиг-машины (рис. 71).
Неразъемные соединения частей медных аппаратов производятся:
- пайкой мягкими (оловянно-свинцовыми ПОС) и твердыми (ПМЦ, латунь, серебряные ПСр) припоями
- сваркой
- клепкой
Пайка медных изделий, особенно мягкими припоями производится только внахлест, т.к. предел прочности швов из мягких припоев » 7 раз меньше предела прочности основного материала. Поэтому для обеспечения равнопрочности величина перекрытия l=7×s (рис. 72).
На рис. 72 показаны 3 варианта сварных швов для медных аппаратов. Наиболее благоприятен шов по типу (а) благодаря осесимметричности и отсутствию изгибающих моментов. Шов по типу (б) способствует центровке соединяемых частей. Наименее благоприятен шов по типу (в) из-за возникновения изгибающих моментов.
В общем случае длина паяного шва l определяется из условия восприятия швом всего усилия:
.
Повышение прочности и разгрузка паяных швов медных аппаратов обеспечивается применением так называемых фальцев (рис. 73).
Известно широкое применение трубок из меди в теплообменных аппаратах. Трубные пучки закрепляются в трубной доске обычно развальцовкой. В аппаратах высокого давления (до 20 МПа) трубки выполняются толстостенными с малым внутренним диаметром, что затрудняет развальцовку. Поэтому применяют паяное соединение трубок с трубной доской (рис. 74). Концы труб засовываются в трубную доску так, чтобы концы торчали на 5-10 мм, затем доска и трубки прогреваются и заливаются припоем.
|
|
|
Основное достоинство мягких припоев – невысокая температура плавления, исключающая возникновение напряжений в соединяемых деталях, а следовательно коробление их.
Для соединения деталей, несущих значительную нагрузку применяют твердые припои, температура плавления которых 840-910°С. Предел прочности этих припоев превышает предел прочности меди, поэтому детали можно паять встык.
При пайке твердыми припоями возможно коробление соединяемых частей из-за остаточных термических напряжений.
Сварка для соединения медных деталей применяется там, где не требуется большой точности изготовления (из-за коробления).
При изготовлении медной аппаратуры применяется также заклепочное соединение. Клепка медными заклепками производится в холодном состоянии и позволяет избежать коробления, сопровождающего сварку и пайку твердыми припоями. Плотность заклепочного соединения обеспечивается пропайкой всего соединения. Не рекомендуется соединять детали, суммарная толщина которых более чем в 4 раза превышает диаметр заклепки.
|
|
|
Расположение заклепок на медных аппаратах показано на рис. 75.
Фланцы медной аппаратуры выполняют обычно из углеродистых сталей свободными на отбортовке или на приварном кольце. Для вертикально расположенных аппаратов, нижний фланец во избежание падения приклепывают к отбортовке или под фланцем делают зиг (рис. 76).
Патрубки в медные аппараты впаиваются твердым припоем или ввариваются. Присоединение к медным аппаратам патрубков и штуцеров может производиться с помощью латунных или бронзовых бобышек, которые огибаются медью и пропаиваются (рис. 77).
Крепление тарелок к медным ректификационным колоннам и колпачков к тарелкам имеет свои особенности. На рис. 78 показано такое крепление. В обечайке выполняются два зига, в нижний заводится разрезное медное кольцо из прутка диаметром 5-6 мм и припаивается к обечайке мягким припоем. На него кладется тарелка, сверху вставляется другое кольцо и все вместе опаивается. Применять крепление тарелок с помощью зигов можно при толщине стенок до 3 мм, но такие обечайки работают обычно под небольшим давлением. Если давление в колонне необходимо поддерживать большее, их необходимо разгружать. Для этого зигованную обечайку помещают в более толстостенную (6-8 мм) и подают в зазор между ними то же самое давление.
|
|
|
Конструкции колпачковых тарелок медных колонн приведены на рис. 79, 80. Колпачок на рис. 79 закреплен в тарелке при помощи пайки, на рис. 80 – при помощи гайки.
Дата добавления: 2018-09-23; просмотров: 206; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!