Высокое давление

Соединения с клиновидным обтюратором

В ряде случаев с хорошими результатами применяют соеди­нение с клиновидным обтюратором. Это соединение относится к типу самоуплотняющихся и состоит из клиновидного стального обтюратора, с которым сопрягаются с одной стороны слегка ко­ническое гнездо в аппарате, а с другой, — сферический выступ присоединяемой части. На рис. 92, VI изображено уплотнение крышки реактора этим обтюратором. К конструктивным особен­ностям затвора следует отнести отсутствие фланцев и резьбы, воспринимающей давление на крышку. Подобная конструк­ция затворов встречается иногда и у обтюраторов других видов. Обтюратор 1 при помощи шпилек прижимается крышкой 2 к упорному кольцу 3, состоящему из четырех частей, что необходимо для его вынимания и закладывания в корпус. Кольцо входит в паз корпуса и предохраняется от выпадания крышкой 2. При разборке отвертывают гайки у шпилек, крышка опускается, а части упорного кольца 3 выжимаются из гнезд болтами, проходящими сквозь боковую стенку аппарата, которые не пока­заны на рисунке. У крупных аппаратов этим затвором поль­зуются в настоящее время при давлении до 250 ат. На уста­новках гидрирования угля он был применен и при больших да­влениях, но не нашел распространения главным образом из-за повреждения шлифованных уплотнительных поверхностей твер­дыми частицами. В лабораторной практике затвор испытан Институтом высоких давлений до рабочего давления 1500 ат. Применение его для более высоких давлений возможно, но в значительной мере лимитируется высокими требованиями к ме­ханическим свойствам металла, так как в этом затворе при самоуплотнении получаются очень высокие удельные давления на обтюратор и сопряженные с ним части.

Затвор с клиновидным обтюратором из стали с высокими ме­ханическими свойствами работает на принципе упругой дефор­мации и может выдерживать несколько разборок и сборок. Однако изготовление такого затвора довольно сложно, так как требует точной обработки поверхностей соприкосновения обтюратора, корпуса и головки. В некоторых конструкциях (рис. 92, VII) обтюратор изготовлен из отожженной красной меди, алюминия или железа Армко. Применение сравнительно мягкого металла упрощает изготовление затвора, так как обтю­ратор под действием больших удельных давлений деформируется и заполняет неровности на уплотнительных поверхностях. Недо­статок этой конструкции — необходимость частой замены дефор­мированного обтюратора при разборках аппарата.

Для аппаратов и труб большого диаметра применяют иногда легкое и компактное соединение, показанное на рис. 92, VIII.  Соединяемые части имеют слегка конические фланцы 1, тонкая прокладка 2 сжимается при стягивании болтами 3 соединитель­ных сегментов 4. Для гидрирования угля у колонн с внутренним диаметром до 1200 мм, работающих при давлении 250 ат, при- меняют этот затвор, заменяя плоскую прокладку самоуплотняющимся металлическим обтюратором, имеющим форму манжеты.  Это соединение позволяет избежать громоздких фланцев и многочисленных шпилек или болтов.

 Быстроразъемный затвор, показанный на рис. 94, основан на таком же принципе, что и предыдущий. Соединительных сегмен­тов два и стягиваются они двумя болтами при помощи передачи, состоящей из двух пар конических шестерен. В аппарате диа­метром 600 mm, рассчитанным на рабочее давление 350 ат, затвор легко открывается и закрывается с помощью маховика одним человеком.

На рис. 95 изображен затвор Бриджмена для сверхвысоких давлений. Уплотнение состоит из двух стальных колец 2 и между ними свинцового или медного кольца-об­тюратора 3, служащего для первоначаль­ного уплотнения. Самоуплотнение со­здается за счет пустого пространства, образованного скосом 4 у штуцера 1.

 

Многослойный реактор на рабочее давление 350 am с быстроразъемным затвором

Рис. 94. Многослойный реактор на рабочее давление 350 am с быстроразъемным затвором.

Схема затвора: 1—соединительные сегменты; 2—стяжные болты; 3—коническая передача; 4—маховик.

 

Затвор Бриджмена для сверхвысоких давлений

Рис. 95. Затвор Бриджмена для сверхвысоких давлений.

1 —штуцер; 2 —стальные коль­ца; 3—свинцовое или медное кольцо; 4— скос у штуцера.


В этой конструкции удельное давление обтюратора на стенки хотя и превышает внутреннее давление, но в меньшей степени, чем, например, у затвора, представленного на рис. 91, ///. К недо­статкам надо отнести малое число разборок, которое выдерживает уплотнение, его излишнюю сложность и трудность замены обтюратора, так как, даже ввернув рым (болт) в отверстие ста­кана, не всегда удается извлечь его вместе c деформированным обтюратором.