3.Опоры и строповые устройства для аппаратов

Опоры и лапы служат для установки аппаратов на фундаменты и несущие конструкции. Только простые резервуары не имеют лап и устанавливаются непосредствен но на фундамент. Размеры и форма опорного устройства зависят в основном от величины и характера нагрузок, от материала, из которого изготовлен аппарат, от веса аппарата, а также от места его расположения. Если аппарат подвержен со-трясениям и динамическим усилиям, то его опоры делаются в виде массивной жесткой рамы, которая не только передает вес аппарата на опорную поверхность фундамента,но и служит для поглощения дина-мических усилий и вибраций. В большинстве случаев опоры аппаратов динамических нагрузок не испытывают.

В зависимости от рабочего положения аппарата различают опоры для вертикальных аппаратов и опоры для горизонтальных аппаратов.

1.1 КОНСТРУКЦИИ ОПОР

Невысокие вертикальные аппараты обычно устанавливают на стойках, когда их размещают внизу в помещении, или на подвесных лапах, когда аппарат размещают межд

у перекрытиями в помещении или на специальных стальных конструкциях. Число лап на вертикальныхаппаратах берут от двух до четы-рех, стойки – не менее трех.

Конструкции стандартных опор для вертикальных аппаратов приведены на рис. 1. Тип I (лапы) слу-жит для аппаратов без теплоизоляции, тип 2 (лапы) с увеличенным

вылетом – для аппаратов с изоляцией, тип 3 (стойки) – для аппаратов с эллиптическим и коническимднищем. В зависимости от толщины стенки корпуса аппарата опоры привариваются или непосредственнок корпусу или к накладному лис-ту. Материал деталей этих опор выбирается из условий эксплуатации (табл. 1 – 3). В опорах имеется регулировочный болт, служащий для установки вертикальности при монтаже.

После установки вертикальности болт выкручивается. Необходимость установки накладного листа определяется после проверки опоры на месте приварки лапы. Накладные листы привариваются к аппарату сплошным швом. Если опоры выполнены из углеродистой стали, а аппарат из коррозионной стали, то накладные лис-ты должны выполняться из стали той же марки, что и корпус аппарата. Выбранная стандартная

опора расчетом не проверяется. Расчету подлежит обечайка цилиндрического аппарата, на которую действуют местные нагрузки, вызываемые опорными лапами. Расчет ведется по

ГОСТ 26202–84.

1. . Строповые устройства должны изготовляться следующих типов и исполнений:            тип 1 (исполнения 1, 2) - крюки сварные, стальные, латунные и алюминиевые грузоподъемностью от 0,5 до 16 т включительно;            тип 2 (исполнения 1, 2) - крюки штампованные стальные и латунные грузоподъемностью от 1 до 32 т включительно, алюминиевые грузоподъемностью от 1 до 16 т включительно;            тип 3 (исполнения 1, 2, 3) - ушки стальные и латунные грузоподъемностью от 1 до 32 т включительно, алюминиевые от 1 до 16 т включительно;            тип 4 (исполнения 1, 2) - цапфы стальные и алюминиевые грузоподъемностью от 1 до 32 т включительно.            Грузоподъемность каждого выбираемого стропового устройства должна быть не менее силы, действующей на устройство при минимальном количестве строповых устройств, одновременно участвующих в подъеме.     Допускается изготовление строповых устройств из стали, латуни и алюминиевых сплавов других марок, у которых механические свойства, а также механические свойства сварных соединений их с металлом сосуда или аппарата, при предусмотренных температурах, не ниже свойств металлов, марки у которых указаны в пп.2.4-2.6.       Выбор стропового устройства должен производиться с учетом обеспечения свариваемости материалов сосуда или аппарата и выбранного стропового устройства. Поверхности деталей должны быть чистыми, без заусенцев, острых углов, плен, волосовин и трещин. Заделки плен, волосовин и трещин не допускаются.

4.Закон действующих масс. Равновесие в технологических процессах.

Зако́н де́йствующих масс устанавливает соотношение между массами реагирующих веществ в химических реакциях при равновесии, а также зависимость скорости химической реакции от концентрации исходных веществ.

Закон действующих масс в химической кинетике

Закон действующих масс в кинетическойформе (основное уравнение кинетики) гласит, что скорость элементарнойхимической реакциипропорциональна произведениюконцентрацийреагентов в степенях, равных стехиометрическим коэффициентам в уравнении реакции^[1]. Это положение сформулировано в 1867 году норвежскими учёными К. ГульдбергомиП. Вааге. Для элементарной химической реакции:

закон действующих масс может быть записан в виде кинетического уравнения вида:

где —скорость химической реакции,—константа скорости реакции.

Для сложных реакций в общем виде это соотношение не выполняется. Тем не менее, многие сложные реакции условно можно рассматривать как ряд последовательных элементарных стадий с неустойчивыми промежуточными продуктами, формально эквивалентный переходу из начального состояния в конечное в «один шаг». Такие реакции называют формально простыми^[2]. Для формально простых реакций кинетическое уравнение может быть получено в виде:

(для трех исходных веществ, аналогично приведённому выше уравнению). Здесь ,,—порядок реакции по веществам ,,соответственно, а сумма— общий (или суммарный) порядок реакции.,,могут быть не равны стехиометрическим коэффициентам и не обязательно целочисленные.при определённых условиях может быть равно и нулю.

Закон действующих масс в химической термодинамике

В химической термодинамикезакон действующих масс связывает между собой равновесные активности исходных веществ и продуктов реакции, согласно соотношению:

где

—активность веществ. Вместо активности могут быть использованы концентрация (для реакции в идеальном растворе), парциальные давления (реакция в смеси идеальных газов), фугитивность (реакция в смеси реальных газов);

—стехиометрический коэффициент (для исходных веществ принимается отрицательным, для продуктов — положительным);

—константа химического равновесия. Индекс «a» здесь означает использование величины активности в формуле.

На практике в расчётах, не требующих особой точности, значения активности обычно заменяются на соответствующие значения концентраций (для реакций в растворах) либо парциальных давлений (для реакций между газами). Константу равновесия при этом обозначают илисоответственно. Впервые закон действующих масс был выведен из кинетических представлений Гульдбергом и Вааге, а термодинамический вывод его данВант-Гоффомв 1885 году^[3].

Пример: для стандартной реакции

константа химического равновесия определяется по формуле

РАВНОВЕСИЕ В ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ

Технологические процессы делят на обратимые и необратимые. Необратимые процессы протекают лишь в одном направлении.

Все обратимые процессы стремятся к равновесию, при котором скорости прямого и обратного процессов уравниваются, в результате чего соотношение компонентов во взаимодействующих системах остается неизменным до тех пор, пока не изменятся условия протекания процесса. При изменении таких технологических параметров, как температура, давление, концентрация реагирующих веществ, равновесие нарушается, и процесс может протекать в том или ином направлении до наступления нового равновесия. Количественно состояние равновесия в химической реак-ции описывается законом действующих масс (ЗДМ):

при постоянной температуре и наличии равновесия отношение произведения действующих масс продуктов реакции к произведению действующих масс исходных веществ есть величина постоянная.

Эта постоянная величина называется константой равновесия К.

В гетерогенных системах обратимыми называют

такие процессы, в которых возможен самопроизвольный переход вещества или энергии из одной фазы в другую в обоих направлениях.

Межфазное равновесие определяют на основе закона распределения вещества и правила фаз.

Расчет константы равновесия осуществляют либо по экспериментальным данным или же через нормальное химическое сродство.

Для большого числа химических превращений константы равновесия при стандартных условиях приведены в справочниках физико-химических величин в виде таблиц или номограмм.

Влияние основных параметров технологического режима на равновесие определяется принципом Ле Шателье,

в системе, выведенной внешними воздействиями из состояния равновесия, самопроизвольно происходят изменения, стремящиеся уменьшить это воздействие и привести систему к новому состоянию равновесия.