3.2 Вибір матеріалів

Основними конструкційними матеріалами для зварної, кованої та литої хімічної апаратури найрізноманітніших класів, типів та хімічно-технологічного призначення є сталі вуглецеві, низьколеговані конструкційні (вуглецеві якісні, леговані), високолеговані (корозійностійкі, жаростійкі та жароміцні), чавуни (сірі, лужностійкі) та сплави зі спеціальними властивостями.

Оскільки в технології очищення технічних рослинних масел ставляться підвищені вимоги до чистоти сировини, а також у зв’язку з великими напруженнями у відповідності з рекомендаціями вибираємо для вузлів і деталей, що можуть контактувати з оливою, матеріал: сталь 12Х18Н10Т (ГОСТ 9940-88 ) з межею міцності при розтягуванні 280 МПа.

Болти виготовляються із якісної вуглецевої сталі марки 35 (ГОСТ 1050-88), які використовуються для деталей машин з підвищеними вимогами.

Шайби виготовляються із сталі Ст3 (ГОСТ 380-94); межа міцності такої сталі при розтягуванні не менше 380 – 470 МПа. Прокладки виготовляються із пароніту ПОН-А.

3.2 Обґрунтування конструкції апарата, його основних деталей та вузлів

Основними елементами кожухотрубних конденсаторів є пучки труб, трубні решітки, корпус, кришки, патрубки.

Усі фізико-хімічні процеси, здійснювані в хімічних апаратах, насамперед, вимагають наявності обичайки, як корпусу. Ці корпуси за умовами процесів, що протікають у них, мають бути досить міцними й у переважній більшості випадків герметичними.

До складу корпуса теплообмінника входять також днище та кришки, які приєднуються до обичайки і часто виконуються з однакового матеріалу.

Труби, переважно циліндричні й у більшості випадків із пластичних матеріалів, у хімічному апаратобудуванні мають дуже широке застосування. Труби є основною складовою частиною різних типів трубних теплообмінників. З них виготовляються багато внутрішніх і зовнішніх вузлів і деталей апаратів. Труби великих діаметрів з вуглецевої стали застосовуються як обичайки для корпусів апарата.

Одним з основних елементів таких апаратів є трубні решітки, що представляють собою перегородки, в яких закріплюються труби і якими трубний простір відокремлюється від міжтрубного. За формою трубні решітки бувають: круглі, кільцеві та прямокутні. Найбільше поширення мають круглі решітки, що можуть бути плоскими, сферичними й еліптичними.

Кришки та днища приєднуються до обичайки за допомогою фланцевих з’єднань.

Даний конденсатор працює в корозійних середовищах з боку аміаку та води. Матеріал, з якого буде виготовлений конденсатор, повинен відповідати: вимогам міцності, стійкості, пластичності, зварюваності, вимога корозійної стійкості. Для всіх елементів, що входять в апарат: кришок, фланці, трубні решітки апарату. Згідно до рекомендацій [4, таблиця 3.2] для обичайки корпусу, розподільчої камери, днищ, трубних решіток та фланців апарата приймаємо високолеговану сталь Х18Н10Т з межею міцності при розтягуванні 540 МПа, та межею плинності 240 МПа (ГОСТ 5632-61), яка призначена для деталей зварних апаратів, що працюють під тиском до 10 МПа в діапазоні температур -253…+600°С. З цієї ж сталі доцільно виготовляти і технологічні штуцери з труб згідно ГОСТ 9941-62. Для трубного пучка приймаємо труби зі сталі Х18Н10Т. Для технологічних штуцерів доцільно застосовувати стандартні фланці для трубопровідної арматури, які згідно з рекомендаціями [11, таблиця 21.11] слід виготовляти зі сталі 20 (ГОСТ 1050-88).