Синтез минералов Том 1 - Хаджи В.Е.
Скачать (прямая ссылка):
Как видно, различные варианты изготовления корпуса связаны в основном с технологическими возможностями изготовителя и желанием получить хорошее качество материала с высоким уровнем прочностных, пластических и вязкостных показателей. Конструктивные особенности несущего сосуда практически полностью сосредоточены в устройстве его затворных узлов.
Специфика гидротермального синтеза, связанная с необходимостью периодической очистки нижней части сосуда от сопутствующих продуктов и спонтанных наростов, а также проведения ремонтно-профилактических работ и контроля состояния металла, делает предпочтительным устройство несущего сосуда без днища —с нижним затворным узлом.
По устройству крепежных деталей и способам обеспечения несущей способности затвора в рабочих условиях целесообразно выделить группы шпилечных и бесшпилечных затворов. В первых усилие, необходимое для герметизации рабочей полости и удержания крышки, создается за счет деформации резьбовых пар шпилька-гайка. В бесшпилечных затворах воздействие рабочего давления воспринимается непосредственно корпусом сосуда.
В шпилечном затворе фланец (деталь, служащая для размещения крепежных шпилек или болтов) может быть функционально совмещен с корпусом сосуда, а может крепиться к корпусу с помощью резьбы, упорного выступа в корпусе либо каким-нибудь другим способом.
На рис. 65 приведены общие виды наиболее употребляемых в несущих сосудах конструкций шпилечных затворов — с цельнокованым (см. рис. 65, а) и навертным (см. рис. 65, б) фланцами.
Из бесшпилечных затворов целесообразно отметить сухарный (рис. 66), в котором крышка удерживается в сосуде с помощью разрезных сухарей, вставляемых в горловину корпуса после
208 Рис. 65. Шпилечные затворы несущего сосуда с цельнокованым (а) и навертным (6) фланцами
Рис. 66. Пробковый затвор с вставными сухарями
Рнс. 67. Багельный затвор
пробки и передающих усилие от внутреннего давления на опорный выступ корпуса. Другой разновидностью бесшпилечной конструкции является байонетный затвор, в котором вместо разрезных сухарей используется опорное кольцо. Кольцо вставляется в корпус сосуда в определенном положении, при котором выступы кольца совмещаются с пазами корпуса, а после поворота в рабочее положение перепадает усилие на опорный выступ корпуса.
Промежуточное положение между шпилечными и бесшпилечными группами занимает багельный (хомутовый) затвор
H Заказ Ns 122 209 (рис. 67), широко используемый в некоторых зарубежных средне- и крупногабаритных несущих сосудах.
Перечисленные виды затворных узлов, конечно, не исчерпывают все их многообразие, но в значительной мере очерчивают круг наиболее применяемых и эффективных конструкций Для несущих сосудов аппарата гидротермального синтеза. Каждая из этих конструкций имеет свои преимущества и недостатки, которые наряду с возможностями изготовления, размещения и эксплуатации определяют выбор типа затворного узла в каждом конкретном случае.
Шпилечные затворы обеспечивают лучшие возможности регулирования и контроля усилий, необходимых для предварительного уплотнения. Эти затворы обладают повышенной ремонтно-способностью и, как правило, достаточно просты и удобны в эксплуатации. К важным их достоинствам следует отнести практически полное отсутствие конструктивных концентратов напряжений на внутренней поверхности затворной части корпуса, чему в последнее время придается большое значение. Благодаря указанным преимуществам шпилечные затворы являются одними из наиболее предпочтительных для несущих сосудов, особенно средне- и крупногабаритных.
В качестве недостатков шпилечных конструкций можно отметить связанное с ними увеличение диаметральных габаритов несущего сосуда, а также все обычные трудности, присущие переборке значительного количества тяжело нагруженных резьбовых пар (возможность «закусывания», необходимость контроля равномерности распределения нагрузок по парам и т. д.).
Несколько уменьшенный габаритный диаметр сосуда позволяет применять цельнокованый фланец (см. рис. 65, а), который можно рекомендовать как одну из наиболее удачных конструкций крупногабаритных несущих сосудов.
Для средне- и особенно малогабаритных сосудов целесообразно применение шпилечных затворов с навертным фланцем, что позволяет использовать для корпусов этих сосудов серийно выпускаемые трубы высокого давления.
Наружный диаметр бесшпилечных затворов может быть не больше диаметра рабочей части корпуса. Эти затворы характерны также уменьшенным временем переборки. Особенно резко это время сокращается при применении байонетного и некоторых других типов затворов, получивших наименование быстросъемных. Однако у бесшпилечных затворов хуже некоторые важные эксплуатационные характеристики, такие, как контроль усилий предварительного уплотнения, равномерность распределения напряжений и перемещений, удобство переборки, уровень чувствительности к температурным воздействиям. К тому же реализация бесшпилечных конструкций, как правило, сопряжена с созданием дополнительных концентраторов напряжений в корпусе сосуда. 210 Указанные особенности бесшпилечных затворов делают наиболее целесообразным их применение для сосудов гидротермального выращивания в тех случаях, когда условия изготовления или монтажа лимитируют диаметральные размеры корпуса, а его материал обладает достаточно высоким уровнем трещиностойкости.
