 |
Огнеупорные и теплоизоляционные материалы
|
|
|
|
Многие процессы протекают при высокой температуре (800–1300°С). Для их проведения необходимы особые конструкционные материалы – огнеупоры и теплоизоляционные материалы.
Огнеупоры в зависимости от исходного сырья делят на шесть групп:
– кремнеземистые (динас);
– алюмосиликатные (шамот);
– магнезиальные (магнезитовые и доломитовые);
– углеродсодержащие;
– оксидные;
– карбидные, баридные, нитридные.
Выбор конкретного материала определяется максимальной рабочей температурой аппарата. По огнеупорности материалы делятся на огнеупорные (1570–1770°С); высокоогнеупорные (1770–2000°С); высшей огнеупорности (свыше 2000°С)
Представители кремнеземистых огнеупоров – динас – изготавливают из кварцитов или песчаников.
Алюмосиликатные огнеупоры – шамот – получили наибольшее распространение в основной химии. Содержат до 46% Al2O3, остальное – SiO2 и примеси. Шамот устойчив к основным и кислым шлакам, а также к резким изменениям температуры. Из шамотных кирпичей изготавливают футеровку топок, печей для сжигания серы, шахтных и тамбурных печей в производстве BaCl и гидроксида натрия.
Шамотные изделия имеют огнеупорность от 1610°С (класс В) до 1730°С (класс А).
Из магнезиальных огнеупоров отметим магнезитовые и доломитовые.
Магнезитовые огнеупоры на 90% состоят из оксида магния. Стойки при температуре 2000°С и выше. Их не разъедают кислые шлаки.
Доломитовые огнеупоры изготавливают из обожженного при 1500–1800°С доломита Са, Mg(CO3)2. Огнеупорность доломитовых изделий – 1870–1920°С.
Пример использования магнезиальных огнеупоров – печи для восстановительного обжига сульфата натрия на сульфид, который обладает сильно щелочными свойствами.
|
|
|
К материалам высшей огнеупорности относят карборунд SiC (огнеупорность – 2100°С), бориды, нитр иды, карбиды, силициды d -элементов (до 2500°С), нитрид кремния Si3N4 (до 3000°С).
Теплоизоляционные материалы. Если температура наружных поверхностей аппаратов и машин больше 45°С, а трубопроводов больше 60°С, то они требуют изоляции. Теплоизоляционные материалы должны отвечать ряду требований:
– обеспечивать заданный температурный режим в аппарате;
– исключать потери теплоты или холода в окружающую среду;
– создавать нормальные санитарно-гигиенические условия для работы персонала;
– быть химически стойкими, дешевыми;
– не вызывать коррозию оборудования.
По способу монтажа и ремонта теплоизоляционные материалы делятся на мастичные, оберточные, мастично-формованные.
Мастичные материалы применяют в виде порошков, которые при затворении в воде принимают вид тестообразной массы.
Оберточные материалы – это рулоны стекло- и шлаковаты, заключаемые между металлическими сетками.
Мастично-формованные материалы изготавливаются в виде готовых изделий определенной формы.
Теплоизоляционные материалы делятся на высоко-, средне- и низкотемпературные.
Высокотемпературные материалы применяют при температурах выше 45°С. К ним относятся асбест, диатомит (в виде кирпичей или добавки в теплоизоляционные смеси), пенобетон, который получают затворением цемента с добавкой пенообразующих веществ, шлаковата.
Среднетемпературные материалы используют при температурах от 150 до 450°С. К таким материалам относятся асбозурит, который на 70% состоит из молотого диатомита, на 15% – из асбеста и на 15% – из шиферных отходов и используется для мастичной изоляции, а также ньювель, который представляет собой смесь 85% жженой магнезии (MgO) и 15% асбеста.
Низкотемпературные материалы используют при температурах не более 150°С. К ним относятся войлок, стекловата, текстильные отходы. Подобные материалы, как правило, склонны к влагопоглащению и быстро разрушаются при воздействии агрессивных сред. К новым материалам этой группы относятся пенопласты, пенополиуретан, пенополистирол и др.
|
|
|
№37 Плоские днища и крышки, области применения
№38 Насосы. Конструкция, применение, выбор
Центробежные насосы – устройства, в которых перемещение жидкости осуществляется за счет центробежных сил, возникающих при вращении рабочего колеса.
По особенностям конструкции они делятся на:
– консольные; – погружные; – осевые; – вихревые.
По числу рабочих колес центробежные насосы могут быть:
– одноступенчатые (одноколесные) с напором до 50 л;
– многоступенчатые, в которых рабочие колеса смонтированы на одном валу, соединены последовательно, снабжены направляющими и переливными устройствами для направления жидкости с одного колеса на другое, имеют одну всасывающую и одну нагнетательную линию; общий напор равен сумме напоров, создаваемых каждым из колес.
В общем случае, чем больше число колес, их диаметр и частота вращения, тем выше напор. Зависимость между Н, Q и r выражается следующими формулами:
Н 1 / Н 2 = (r 1 / r 2)2; Q 1 / Q 2 = (r 1 / r 2)3.
Следовательно, увеличить Н и Q можно, увеличив r и n вращения. Однако существует еще один путь: для увеличения Q несколько насосов включают параллельно; для увеличения Н – последовательно.
Преимущества центробежных насосов:
– отсутствие кривошипно-шатунного механизма и. как следствие, простота конструкции;
– низкая стоимость изготовления и малые габариты;
– отсутствие клапанов, что повышает их надежность;
– простота ремонта и регулирования количества подаваемой жидкости;
– равномерность подачи жидкости.
Недостатки центробежных насосов:
– необходимость заполнения насоса жидкостью перед запуском;
– зависимость производительности от создаваемого напора и сопротивления линии.
Центробежные консольные насосы типа Х для химической промышленности
Данные насосы используют для перекачки как чистых, так и загрязненных (до 0,2 мас. % частиц) жидкостей; Q – от 2,2 до 700 м3/ч; Н – 10–30 м. Корпуса могут быть изготовлены из легированных сталей и сплавов, фарфора, титана, пластмасс (для 30%-ой H2SO4 при температуре до 60°С),либо гуммируются (например, для H2SO4 и H2SiF6). Марок центробежных насосов типа Х насчитывается очень много.
|
|
|
Погружные центробежные насосы типа ХП для забора жидкости из резервуаров имеют Q от 2 до 600 м2/чи Н до 54 м. Используются в сернокислотном производстве, при получении фосфорнокислых суспензий, желтого фосфора и т. д. (т. е. для перекачивания агрессивных жидкостей). Насосная часть постоянно погружена в жидкость на 1,2–2 м, привод – электрический двигатель и муфта над резервуаром.
|
|
|
