Синтез минералов Том 1 - Хаджи В.Е.
Скачать (прямая ссылка):
Измерение параметров технологического цикла осуществляется с помощью технологических вводов lull (см. рис. 64) и существующих контрольно-измерительных приборов. Учитывая рассмотренные особенности технологического процесса гидротермального синтеза, а также удобство обслуживания, эти вводы, как правило, осуществляются через верхнюю крышку. К технологическим вводам также относятся вводы через нижнюю крышку электронагревателей в тех случаях, когда сосуд имеет внутренний обогрев.
Система управления технологическим процессом состоит из датчиков температуры и давления, контрольно-измерительных приборов и регулирующих устройств.
В целях удобства обслуживания и обеспечения необходимой безопасности работ приборы и устройства системы управления располагаются в отдельном помещении и связаны с аппаратом синтеза кабельными коммуникационными линиями.
Существует несколько различных подходов к управлению процессом синтеза, отличающихся выбором технологических параметров, по которым ведется управление (температуры в различных зонах, температурный перепад между зонами, давление, мощность и др.). Обычно процесс ведут по температуре в какой-либо одной зоне и температурному перепаду. Управляющими параметрами являются мощности (напряжения), подаваемые на отдельные группы электронагревателей сосуда. В отдельных случаях определенную регулировку технологических температур -можно осуществлять за счет изменения теплоотдачи автоклава.
При реализации любой схемы управления процессом синтеза должны быть обеспечены надежная блокировка и отключение ' обогрева сосуда в случае превышения рабочего давления или температуры стенки автоклава выше допустимых уровней. Это обстоятельство связано с нежелательностью использования предохранительных клапанов или разрывных пластин, так как, срабатывая при превышении давления, они будут стравливать 206 среду, что делает невозможным в дальнейшем поддержание заданных технологических параметров (из-за уменьшения фактической степени заполнения сосуда). Вследствие кристаллизующей способности рабочей среды неоднократное стравливание раствора приводит к «зарастанию» стравливающей магистрали и предохранительных устройств, что значительно снижает их надежность.
Глава 9
НЕСУЩИЕ СОСУДЫ АППАРАТОВ СИНТЕЗА
Несущий сосуд аппарата гидротермального синтеза является одной из наиболее важных и ответственных его частей. Он обеспечивает надежность работы аппарата в условиях высоких давлений и температур, а также способствует формированию необходимых технологических условий. В общем объеме работ по созданию и вводу в эксплуатацию аппарата на долю несущего сосуда приходится более половины трудозатрат и стоимости. В этой главе рассматриваются основные моменты создания сосуда синтеза — конструирование, выбор материалов, изготовление и контроль. Вопросы прочностных расчетов ввиду их важности и объемности выделены в самостоятельную главу.
Конструктивное устройство
Несущий сосуд аппарата гидротермального синтеза представляет цилиндрический удлиненный автоклав высокого давления и температуры. Корпус сосуда может иметь несколько вариантов исполнения. Наибольшее распространение получил корпус, изготавливаемый из одной поковки (при параметрах гидротермального синтеза использование литых корпусов не допускается требованиями безопасности). Цельнокованые корпуса обеспечивают высокий уровень механических свойств' материала корпуса и стабильность их во времени, что очень важно для надежной и долговременной работы аппарата. Такие корпуса слабо чувствительны к температурным воздействиям.
Для малогабаритных сосудов синтеза (см. гл. 8) часто экономически оправданным является изготовление их корпусов из трубных заготовок. Изготовление корпусов крупногабаритных несущих сосудов с внутренним диаметром 800—1000 мм" и более становится весьма затруднительным в техническом отношении и весьма дорогостоящим (хотя имеются и хорошо себя зарекомендовали в многолетней работе отдельные аппараты, цельнокованый корпус несущего сосуда которых имеет внутренний диаметр 1000 мм и больше). Существенный экономический эффект в этом случае может дать применение рулонированных корпусов, изготавливаемых методом намотки на цилиндрическую основу высокопрочной стальной ленты с определенной степенью натяжения. Такие корпуса гораздо чувствительнее к температур-
207 ным перепадам (так, наружный обогрев для них нежелателен). К тому же в этой конструкции не удается избежать сварки, что вообще нежелательно для сосудов синтеза, так как сварные швы являются концентраторами напряжений и наиболее уязвимы в коррозионном отношении. По той же причине не нашли широкого применения конструкции корпусов, сваренных из нескольких кованых секций, хотя изготовление такого корпуса для крупногабаритного несущего сосуда проще и дешевле цельнокованого.
Хорошие перспективы для изготовления корпусов несущих сосудов аппаратов гидротермального синтеза имеет метод электрошлакового литья. Этот метод позволяет получать литые заготовки корпусов и затворных узлов, по своим механическим свойствам близкие к деформированным. Кроме того, он незаменим в тех случаях, когда требуется изготовить крупногабаритные корпуса из специальных сталей и сплавов, получаемых электрометаллургическим путем в слитках ограниченного размера и веса.
