Основы проектирования химических установок - Альперт Л.3.
ISBN 5-06-000508-9
Скачать (прямая ссылка):
свойствами. Так, в сернокислотном производстве с целью экономии дорогостоящих конструкционных материалов созданы теплообменники пластинчатые с теплообменными элементами из углеродистой стали, поверхность которых защищена антикоррозионным полимерным покрытием с повышенной теплопроводностью. Разработан пластинчатый разборный теплообменный аппарат поверхностью 31,5—160 м2 из углеродистой стали с антикоррозионным полимерным покрытием. Данная конструкция теплообменника обеспечит длительную работоспособность пластин из углеродистой стали с полимерным покрытием в агрессивных средах за счет значительного уменьшения контактных давлений в точках соприкосновения смежных теплопередающих пластин, а геометрические размеры и конфигурация межпластинных каналов для рабочих сред позволят создать интенсивный турбулентный поток. Это даст возможность при равных энергозатратах на преодоление гидравлических сопротивлений и при использовании полимерных покрытий с повышенной теплопроводностью получить более высокие коэффициенты теплоотдачи и увеличить теплопередачу в аппарате.
Максимальное рабочее давление сред в теплообменнике с полимерным покрытием 1 МПа, максимальная температура рабочих сред 100 0C
Особенно перспективно применение таких пластинчатых теплообменников в высокоагрессивных средах, содержащих взвеси (осаждающиеся обычно на теплопередающей металлической поверхности), так как полимерное покрытие обладает высокими антиадгезионными свойствами. Их внедрение позволит экономить дефицитные коррозионно-стойкие стали и сплавы (1OX17Н1ЗМ2Т, 06ХН28МД и ВТ 1-0, BTl-OO)—до 1 т на теплообменник поверхностью 100 м2, что даст значительный экономический эффект.
Для защиты химического оборудования, работающего в особо тяжелых условиях (например, серная кислота+ плавиковая, общая кислотность 340 г/л, температура до 80°С), применяют новые гуммированные материалы — эбониты.
От гидроабразивного изнашивания деталей и их соединений используют материалы, содержащие карбиды бора и кремния. К таким материалам относится боросилицированный графит БСГ-60. Он имеет хорошую химическую стойкость в концентрированных кислотах HCl, H2SO4, HNO3, H3PO4, HF и их смесях, высокую прочность на сжатие (ав = 890 МПа). Модуль упругости графита БСГ-60 составляет 890 МПа.
Как показала практика, срок службы защитных деталей, изготовленных из БСГ-60, в 20 раз больше, чем аналогичных деталей, изготовленных из стеллита 23К.
Для защиты деталей машин и аппаратов от коррозии, а также в декоративных целях используют электрохимические покрытия, в том числе гальванические, представляющие собой металлическую
пленку толщиной от долей микрона до десятых долей миллиметра.
Антикоррозионные покрытия и футеровку наносят только после проверки герметичности, прочности и предварительной подготовки соответствующих поверхностей. Подготовленная поверхность считается пригодной для нанесения антикоррозионного покрытия, если она обладает равномерным серо-матовым оттенком, совершенно свободна от загрязнений, особенно масляных, от признаков ржавчины, не имеет следов неочищенной окалины и находится в абсолютно сухом состоянии.
Эмалевые покрытия. Они являются наиболее распространенным и надежным покрытием, применяемым для защиты химической аппаратуры от коррозии.
Эмалированная поверхность отличается устойчивостью к воздействию неорганических и органических кислот любых концентраций и их солей, а также щелочных растворов. Но эмалевое покрытие неустойчиво к воздействию плавиковой, кремнефтористо-водородной кислот и их солей.
Для защиты крупногабаритных стальных аппаратов, предназначенных для хранения химических реактивов, НИИэмальхимма-шем разработаны легкоплавкое бесфтористое стеклоэмалевое покрытие марки 4-30, а также ряд эмалей специального назначения. Внедрение этого покрытия в производство позволило получить высококачественные изделия при снижении энерго- и трудовых затрат, увеличить срок службы оборудования, снизить выброс в атмосферу токсичных соединений. К эмалям специального назначения относится, например, эмаль 5Ц, предназначенная для защиты изделий сложной конфигурации (мешалок, термогильз, рассекателей), эксплуатирующихся в коррозионных средах. Эмаль 5Ц отличается от серийной более высокими термическими и технологическими свойствами, что позволяет наносить ее на закругления небольших радиусов, уменьшить дефект скалывания, а также увеличить срок службы оборудования.
Эмалевые покрытия могут быть кислотостойкими, кислотоще-лочестойкими и универсальными (ГОСТ 24000—80). Характеристика эмалевого покрытия и область его применения приведена в табл. 2.11.
Эмалированная аппаратура, не отличаясь в основном по обслуживанию и эксплуатации от неэмалированной, имеет перед последней ряд преимуществ, важнейшие из которых — высокая коррозионная стойкость эмалевого покрытия, обеспечивающая максимальную чистоту обрабатываемых продуктов, а также использование недефицитных конструкционных материалов для ее изготовления (чугун, малоуглеродистая сталь).
В настоящее время НИИэмальхиммашем создано новое прогрессивное эмалированное оборудование: стальные эмалированные сушилки вакуум-барабанного типа вместимостью 0,25 и 1 м3 с кис-
