Стальные аппараты с перемешивающим устройством

Обновлено: 20.05.2024

В данном разделе представлены аппараты с механическими перемешивающими устройствами (сокр. АМПУ): промышленные АМПУ объемом от 1 до 200 м3 и лабораторные, и малогабаритные АМПУ объемом от 5 до 1000 литров. Индивидуально мы спроектируем и изготовим аппараты объемом от 1 литра. Перейдя в необходимый раздел, Вы увидите габаритные и присоединительные размеры, массы на стандартные аппараты.

В зависимости от конструктивных особенностей, реакций и процессов, аппараты имеют разные аббревиатуры и названия: аппараты без теплообменных устройств и давлением до 0,6 МПа, чаще всего называются аппараты с перемешивающими устройствами или емкость с мешалкой. Аппараты с теплообменными устройствами чаще называют реакторами (химический реактор). Аппараты, в которых присутствует перемешивающее устройство и фильтрующий элемент, как правило, называются нутч-фильтрами с перемешивающими устройствами. Аппараты с рабочим давлением выше 1,6 МПа называют реакторами или автоклавами высокого давления. Аппараты с применением быстроходных фрезерных мешалок или аппаратов с двумя перемешивающими устройствами (тихоходным и быстроходным) называют диссольверами. В зависимости от назначения аппараты с перемешивающими устройствами могут называться: кристаллизаторами, репульпаторами, осадителями, смесителями, полимеризаторами, плавителями, эмульсификаторами, мутильниками, растворителями.

Промышленные аппараты с механическими перемешивающими устройствами (реактора)

Здесь представлены стандартные и самые востребованные варианты исполнений. На аппаратах до 6,3 м3 включительно используется съемная крышка (разъемный аппарат), а в аппаратах больших объемов — цельносварная крышка (днище). Индивидуально проектируются цельносварные аппараты до 6,3 м3 с возможностью размещения люка для обслуживания и монтажа перемешивающего устройства внутри аппарата. Также аппараты свыше 6,3 м3 могут быть изготовлены со съемными крышками, если есть внутренний змеевик.

Среди других особенностей конструкции — применение различных типов уплотнения вала перемешивающего устройства. Чаще всего используются разновидности торцевых или сальниковых уплотнений в зависимости от температурного режима, давления, опасности и токсичности среды внутри аппарата. Реже всего — перемешивающие устройства с магнитной герметичной муфтой в аппаратах до 6,3 м3.

В зависимости от процессов и массо-теплообменных расчетов могут быть применены различные варианты наружных теплообменных устройств (рубашек). Самый распространённый вариант – гладкая приварная рубашка: на аппаратах объемом от 1 м3 рубашка из полутруб, реже – комбинированная рубашка, которая совмещает одновременно несколько видов, и наружный змеевик по обечайке или днищу.

Лабораторные и малогабаритные аппараты с механическими перемешивающими устройствами (реактора)

Такие аппараты используются на опытных, малотоннажных и опытно-промышленных производственных площадках. Как правило, объем от 2 до 25 литров используется в лабораториях для проведения различных исследований и опытов, дальнейшего внедрения в опытное или промышленное производство. В отличие от промышленных, такие аппараты всегда имеют съемные крышки (разъёмное исполнение). Уплотнения вала могут быть сальниковыми и торцевыми, но из-за высокого давления в аппаратах такого объема и токсичных сред применяются перемешивающие устройства с магнитной герметичной муфтой.

Среди наружных теплообменных устройств чаще всего применяются гладкие приварные рубашки. В некоторых случаях, возможно изготовление аппаратов до 1 м3 с рубашками из полутруб и наружным змеевиком. В последнее время для нагрева аппарата чаще служит электрообогрев. Он может быть смонтирован на аппарат, подключение которого будет выполнено заказчиком на месте эксплуатации, или выполнен в виде установок на которых монтируется шкаф управления для регулирования температурных режимов и контроля параметров.

В каталоге представлены наиболее востребованные и стандартные перемешивающие устройства. Среди них мешалки: турбинные, лопастные, пропеллерные, якорные и рамные, фрезерные (зубчатые), шнековые, ленточные. Рамные и ленточные мешалки могут иметь саморегулирующие и механические скребки. По запросу могут быть собраны нестандартные исполнения.

На валу могут быть расположены несколько мешалок с двумя и более ярусами. При использовании разных типов мешалок исполнения будут называться комбинированными.

Проконсультируйтесь о возможностях применения подобных аппаратов на вашем производстве. Наши инженеры подробно расскажут о всех особенностях и специфике работы и оперативно сделают необходимые расчеты. Для связи используйте электронную почту или телефон.

Преимущества размещения заказов на перемешивающую и смесительную аппаратуру в Центре Химического Машиностроения «МашХим»:

— Высокий уровень изготовления РКД и различных прочностных и технологических расчетов на данную аппаратуру

— Эффективная приводная техника немецкого производителя «Sew-Eurodrive»

— Надежные торцевые уплотнения от НПЦ «Анод»

— Каждый аппарат сопровождается комплектом конструкторской документации и прочностного расчета в электронном виде

— Качественные материалы, которые проходят контроль и испытания согласно технической документации

— Акцент на внешнем и внутреннем виде аппаратов

— Наличие необходимой разрешительной документации на аппараты с механическими перемешивающими устройствами и перемешивающие устройства (Сертификат и декларация ТР/ТС 032, декларация ТР/ТС 010, разработаны собственные ТУ, обоснование безопасности и инструкция по монтажу и эксплуатации, которые соответствуют требованиям основной нормативной документации РФ)

— При заказе оборудования можно включить в поставку сопутствующие инжиниринговые услуги, представленные в каталоге

— Гибкие условия финансирования, сроков изготовления, все условия обсуждаются индивидуально

Стальные аппараты с перемешивающим устройством

Нужен полный текст и статус документов ГОСТ, СНИП, СП?
Попробуйте профессиональную справочную систему
«Техэксперт: Базовые нормативные документы» бесплатно

АППАРАТЫ ЭМАЛИРОВАННЫЕ С МЕХАНИЧЕСКИМИ
ПЕРЕМЕШИВАЮЩИМИ УСТРОЙСТВАМИ

Типы, основные параметры и размеры

Agitated enamelled vessels.
Types, basic parameters and dimensions

МКС 23.020.30
ОКП 36 1500

Дата введения 2002-01-01

1 РАЗРАБОТАН Научно-исследовательским и конструкторско-технологическим институтом эмалированного химического оборудования (НИИэмальхиммаш)

ВНЕСЕН Государственным комитетом Украины по стандартизации, метрологии и сертификации

2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол N 11 от 23 апреля 1997 г.)

За принятие проголосовали:

Наименование национального органа по стандартизации

Госстандарт Республики Беларусь

Госстандарт Республики Казахстан

3 Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 31 января 2001 г. N 42-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 24000-97 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 января 2002 г.

4 ВЗАМЕН ГОСТ 24000-87

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на стальные и чугунные эмалированные аппараты с механическими перемешивающими устройствами (далее - аппараты) номинальными объемами от 0,010 до 50 м со стеклоэмалевым или стеклокристаллическим покрытием (далее - эмалевое покрытие), предназначенные для переработки продуктов в химической и других отраслях промышленности при избыточном давлении не более 1,6 МПа (16 кгс/см), вакууме с остаточным давлением не менее 4 кПа (30 мм рт. ст.) и под наливом, при температуре от минус 15 до плюс 200 °С для чугунных и от минус 60 до плюс 300 °С для стальных аппаратов.

При изготовлении стальных аппаратов для работы при температуре менее или более указанной в таблице 9 требуется согласование между потребителем и предприятием-изготовителем.

Требования раздела 3 стандарта являются обязательными, кроме требований 3.5; 3.6; 3.8, которые являются рекомендуемыми.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использована ссылка на следующий стандарт:

ГОСТ 9931-85 Корпусы цилиндрические стальных сварных сосудов и аппаратов. Типы, основные параметры и размеры

3 Классификация, основные параметры и размеры

3.1 Аппараты должны быть изготовлены следующих типов:

0 - чугунные с эллиптическим днищем и сферической крышкой на рабочее давление до 0,6 МПа (6 кгс/см);

1 - стальные с эллиптическим днищем и плоской крышкой на рабочее давление до 0,6 МПа (6 кгс/см);

2 - стальные с эллиптическим днищем и эллиптической крышкой на рабочее давление 0,3 и 0,6 МПа (3 и 6 кгс/см);

3 - стальные с двумя эллиптическими днищами на рабочее давление 0,6 и 1,6 МПа (6 и 16 кгс/см);

4 - стальные с эллиптическим днищем и сферической крышкой на рабочее давление до 0,6 МПа (6 кгс/см);

5 - стальные с торосферическим днищем и торосферической крышкой на рабочее давление до 0,6 МПа (6 кгс/см);

6 - стальные с двумя торосферическими днищами на рабочее давление 0,6 и 1,6 МПа (6 и 16 кгс/см);

7 - стальные с двумя торосферическими днищами и монтажной крышкой на рабочее давление 0,6 и 1,6 МПа (6 и 16 кгс/см

3.2 Основные параметры и размеры аппаратов должны соответствовать указанным на рисунке 1 и в таблицах 1-9.

3.3 Значения давления, температуры стенки и рабочей среды для конкретных типоразмеров аппаратов следует устанавливать в нормативных документах предприятия-изготовителя.

3.4 Давление в рубашке аппарата и температура в корпусе и рубашке аппарата должны соответствовать указанным в таблице 9.

3.5 Допускается изготавливать аппараты:

- с другими внутренними диаметрами в соответствии с требованиями ГОСТ 9931;

- с другими устройствами обогрева (охлаждения) корпуса.

3.6 Рекомендуемые типы мешалок, а также зависимость между размерами внутренних диаметров аппаратов и диаметров мешалок приведены в приложении А.

3.7 Мощности приводов и частота вращения мешалок должны быть установлены в нормативных документах предприятия-изготовителя.

3.8 Условия применения торосферических днищ для аппаратов типов 5, 6 и 7 приведены в приложении Б.

3.9 Пример условного обозначения аппарата с механическим перемешивающим устройством чугунного (Ч), эмалированного (Э), с рубашкой (р), с нижним выпуском продукта (н), во взрывобезопасном исполнении (в), объемом 0,63 м, с эллиптическим днищем и сферической крышкой (0):

Аппарат ЧЭрнв 0,63-0 ГОСТ 24000-97

То же, стального (С), объемом 0,010 м с эллиптическим днищем и плоской крышкой (1):

Аппарат СЭрнв 0,010-1 ГОСТ 24000-97

То же, объемом 1,6 м с эллиптическим днищем и эллиптической крышкой (2):

Аппарат СЭрнв 1,6-2 ГОСТ 24000-97

То же, в обычном исполнении, объемом 10 м, с двумя эллиптическими днищами (3):

Аппарат СЭрн 10-3 ГОСТ 24000-97

То же, объемом 1,6 м с эллиптическим днищем и сферической крышкой (4):

Аппарат СЭрн 1,6-4 ГОСТ 24000-97

То же, объемом 6,3 м с торосферическим днищем и торосферической крышкой (5):

Аппарат СЭрн 6,3-5 ГОСТ 24000-97

Полный текст этого документа доступен на портале с 20 до 24 часов по московскому времени 7 дней в неделю .

Также этот документ или информация о нем всегда доступны в профессиональных справочных системах «Техэксперт» и «Кодекс».

РУКОВОДЯЩИЙ НОРМАТИВНЫЙ ДОКУМЕНТ

МЕХАНИЧЕСКИЕ ПЕРЕМЕШИВАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА

Дата введения 1986-01-01

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ приказом СОЮЗХИММАША от 15.11.85 N 129

ИСПОЛНИТЕЛИ: В.М.Барабаш, В.И.Бегачев, Л.Н.Брагинский, Э.А.Васильцов, О.Е.Вишневецкая, Г.В.Горбачева, Г.Г.Егорова, Е.Г.Козлова, Л.Л.Лалакина, С.С.Максимова, В.Л.Садовский, В.Г.Ушаков, А.В.Черников, В.В.Ярошенко

СОГЛАСОВАН Украинским научно-исследовательским и проектно-конструкторским институтом химического машиностроения (УкрНИИхиммаш)

ВЗАМЕН РТМ 26-01-90-76

Настоящий руководящий документ устанавливает метод расчета процессов перемешивания:

в вертикальных цилиндрических аппаратах вместимостью до 100 м по ГОСТ 20680-75* при наличии 1, 2, 3 и 4 мешалок на валу, установленном по оси аппарата;

* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ 20680-2002, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

в вертикальных цилиндрических аппаратах вместимостью до 1000 м при наличии нескольких перемешивающих устройств, установленных по окружности, центр которой совпадает с осью аппарата*.

* В данном конструктивном варианте возможна также установка центральной мешалки на валу, соосном с осью аппарата.

Метод расчета распространяется на случаи проведения химико-технологических процессов в жидких средах:

однородных и гетерогенных с динамической вязкостью не более 100 Па·с (1000 П);

неньютоновских, которые по своему реологическому поведению могут быть отнесены к жидкостям псевдопластического типа с эквивалентной динамической вязкостью не более 500 Па·с (5000 П).

Объемная доля дисперсной фазы в перемешиваемой среде не должна превышать:

для системы твердое тело - жидкость - 0,3;

для систем жидкость - жидкость и газ - жидкость - 0,25.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Рекомендации по выбору мешалок и компоновке аппаратов

1.1.1. Аппараты с мешалками применяются для распределения смешиваемых компонентов и теплоты при перемешивании одно- или многофазных жидких сред, а также для интенсификации тепло- и массопереноса при проведении различных химико-технологических процессов*. Перемешивание может осуществляться мешалками различных типов. Выбор конструкции и числа мешалок зависит от гидродинамического режима перемешивания (турбулентный или ламинарный), а также от технологического назначения аппарата и от соотношений его размеров. Конструкция мешалок и аппаратов, применяемых для перемешивания, должна соответствовать действующей нормативно-технической документации. Использование мешалок и аппаратов, не соответствующих этим документам, не рекомендуется и настоящий метод расчета на них не распространяется.

* Методы выбора и расчета аппаратов с мешалками, приведенные в настоящем документе, основаны на результатах обобщения данных, опубликованных в научно-технической литературе (справочное приложение 1).

В соответствии с ГОСТ 20680-75 допускается использование 1-, 2-, 3- и 4-рядных мешалок. При этом должны соблюдаться следующие условия:

вал перемешивающего устройства должен располагаться по оси аппарата;

высота установки мешалки над днищем аппарата при значениях отношения диаметра аппарата к диаметру мешалки 1,5 (черт.1) должна быть в пределах ( - диаметр мешалки, ), но не выше середины высоты заполнения аппарата при рабочем режиме, а при значениях 1,5 (черт.2) - в пределах , , но не выше 0,25 ( - внутренний диаметр аппарата);

при установке на валу нескольких мешалок их конструкция и размеры должны быть одинаковыми; расстояние между соседними мешалками должно быть не менее диаметра мешалки. Установка многорядных мешалок рекомендуется только в тех случаях, когда высота жидкости в аппарате превышает диаметр аппарата более чем в 1,3 раза или требуемые условия перемешивания не могут быть обеспечены при использовании одной мешалки.

Аппарат при 1,5

Конструкции и размеры мешалок должны соответствовать ОСТ 26-01-1245-83.

Конструкция и основные геометрические соотношения аппаратов с эмалированными мешалками приведены на черт.3. Основные размеры этих мешалок должны соответствовать ОСТ 26-01-104-78*.

* На территории Российской Федерации документ не действует. Отменен без замены с 1.01.1990. - Примечание изготовителя базы данных.

Аппарат эмалированный с отражателем

1.1.2. В аппаратах с мешалками могут быть смонтированы:

дополнительные устройства, назначением которых является организация потока в аппарате;

внутренние устройства технологического назначения.

В качестве устройств для организации потока могут использоваться:

в эмалированных аппаратах - отражатели (черт.3);

в аппаратах без неметаллических антикоррозионных покрытий - отражательные перегородки (черт.4);

в аппаратах со шнековыми мешалками - направляющие трубы.

Целью установки отражательных перегородок и отражателей является:

исключение образования воронки;

увеличение интенсивности перемешивания;

исключение радиальной сепарации взвешенных частиц, капель или пузырьков газа.

Схема установки отражательных перегородок

Целью установки направляющей трубы в аппаратах со шнековыми мешалками является увеличение циркуляционного расхода или увеличение поверхности теплообмена.

Рекомендуемые характеристики направляющих труб приведены в разд.3.

Во всех случаях необходимость установки дополнительных устройств должна быть подтверждена расчетом.

Отражательные перегородки выполняются в виде плоских пластин шириной 0,1 ( - диаметр аппарата); число и установка перегородок должны соответствовать черт.4.

При перемешивании пенообразующих сред (кроме систем жидкость - газ) для уменьшения пенообразования верхняя кромка отражательных перегородок должна быть расположена ниже уровня заполнения аппарата на глубину, равную ширине перегородки.

Соотношения основных конструктивных размеров эмалированных отражателей приведены на черт.3.

Для уменьшения вредного воздействия неуравновешенных нагрузок, действующих на вал мешалки, число отражателей должно быть не менее двух; размещение отражателей в аппарате должно быть симметричным относительно оси аппарата.

1.2. Общая характеристика метода расчета

1.2.1. Рекомендуемый метод расчета основан на том, что при установившемся режиме течения жидкости должны выполняться условия равновесия всех приложенных к системе сил и моментов. При вращательном движении жидкости относительно оси аппарата условие равновесия моментов выражается в форме равенства крутящего момента, приложенного к жидкости при движении лопастей мешалки, и момента сопротивления на стенках, днище аппарата и установленных в сосуде внутренних устройствах. Такой подход обеспечивает возможность использования единых расчетных зависимостей для аппаратов с мешалками разных типов. В качестве исходных данных для расчета используются конструктивные характеристики аппарата с мешалкой, физические свойства перемешиваемой среды и параметры технологического процесса, осуществляемого в аппарате. Под термином "параметры технологического процесса" понимаются величины, характеризующие поле концентраций и температуры, интенсивность тепло- и массообмена, необходимые для обеспечения требуемых условий протекания данного технологического процесса.

1.2.2. Рекомендуемые методы расчета для турбулентного режима, соответствующего значениям числа Рейнольдса выше 1000, приведены в разд.2, а для ламинарного режима, соответствующего значениям числа Рейнольдса ниже 80 или 300 (в зависимости от типа мешалки) - в разд.3.

Указания относительно метода расчета аппаратов с мешалками для переходной области, соответствующей значениям числа Рейнольдса от 80 (или 300) до 1000, приведены в разделе 4.

1.2.3. Настоящий руководящий технический материал предусматривает ручное выполнение расчетов в табличной форме и может служить основой для разработки алгоритмов расчета на электронной вычислительной машине. При необходимости последовательность выполнения расчетов может быть изменена.

Примеры выполнения расчета применительно к ряду типовых случаев, а также рекомендации по определению некоторых физических свойств, приведены в приложениях.

1.2.4. Конечной целью расчета является выбор конструктивного варианта аппарата, отвечающего требованиям данного технологического процесса.

1.2.5. Погрешность рекомендуемых методов расчета, кроме специально оговоренных случаев, составляет ±1015%.

1.3. Порядок выбора конструктивных вариантов

1.3.1. Содержанием расчета является проверка применимости предварительно выбранного варианта аппарата с мешалкой для проведения заданного технологического процесса.

1.3.2. При предварительном выборе конструктивных вариантов следует руководствоваться следующими рекомендациями:

вместимость аппарата выбирать исходя из результатов технологических расчетов;

при выборе типа мешалки руководствоваться рекомендациями, приведенными в табл.1;

предпочтительно использовать аппараты, предусмотренные каталогами, в связи с этим проверка применимости аппаратов по каталогам является первым этапом расчета. При этом оптимальным является вариант с приводом минимальной мощности;

в случаях, когда в каталогах отсутствуют аппараты с требуемыми параметрами (например, на данное давление) или когда аппараты по каталогам не удовлетворяют требованиям, предъявляемым к перемешиванию, предварительный выбор типа и размеров мешалки, а также частоты вращения вала осуществляется на основе табл.1 и действующих стандартов;

при конструировании аппаратов на основе действующих стандартов предпочтительным является выбор вариантов без дополнительных внутренних устройств.

Рекомендуемые типы мешалок в зависимости от технологического назначения аппарата

Рекомендуемый тип мешалки

Внутренние устройства (кроме мешалки)

Смешение взаиморастворимых жидкостей, в том числе при наличии химической реакции

Трехлопастная, шестилопастная, лопастная, клетьевая, турбинная, лопастная, трехлопастная с наклонными лопастями, эмалированные мешалки всех типов

Ленточная, шнековая, рамная, ленточная со скребками*, якорная эмалированная

Перемешивание суспензий**, растворение, реакции в системе жидкость - твердая фаза

Лопастная, шестилопастная, турбинная, клетьевая, эмалированные мешалки всех типов

* Рекомендуется только при наличии интенсивного теплообмена.

** Применение аппаратов без отражательных перегородок для суспендирования частиц, плотность которых меньше плотности среды, не рекомендуется.

Перемешивание суспензий*, растворение, реакции в системе жидкость - твердая фаза

Турбинная, трехлопастная с наклонными лопастями, эмалированная лопастная и трехлопастная

Отражательные перегородки, отражатели

Ленточная, шнековая, ленточная со скребками**, якорная эмалированная

Перемешивание несмешивающихся жидкостей, массообмен в системе жидкость - жидкость, в том числе при наличии химической реакции

Турбинная, шестилопастная, клетьевая, трехлопастная

Эмалированные лопастная и трехлопастная

Шнековая, ленточная, рамная, якорная, эмалированная

* Применение аппаратов без отражательных перегородок для суспендирования частиц, плотность которых меньше плотности среды, не рекомендуется.

** Рекомендуется только при наличии интенсивного теплообмена.

Перемешивание и массообмен в системах газ-жидкость, в том числе при наличии химической реакции

Аппараты с перемешивающими устройствами

Нередко в различных отраслях промышленности требуются емкостные агрегаты с механическими устройствами для перемешивания хранящейся внутри среды. Завод резервуаров и негабаритных металлоконструкций (РиНМ) предлагает купить аппараты с перемешивающими устройствами, выполненные из стальных качественных сплавов в различном типовом виде.

Аппараты с перемешивающими устройствами: применение и особенности заказа

Подобные конструкции эксплуатируются в отраслях, где требуется перемешивание механическим способом различных вязких сред.

Жидкое вещество размещают в резервуар, мешают, а затем используют по назначению, либо подвергают другим процедурам:

химическое воздействие;
гомогенизация;
суспензирование;
эмульгирование.

Измельчение, смешивание красок, добавление в готовую среду различных компонентов, использование для биологических тестов и реакций. В любом случае использование подобной техники требует особого подхода к разработке проекта.

Заказчику стоит обратить внимание на следующие параметры при заказе:

значения давления испытываемого в аппарате;
предполагаемые емкостные характеристики агрегата;
рабочие температуры размещаемых веществ и процессов над ними;
мощность применяемого двигателя и частота вращения механической мешалки;
применяемые для изготовления материалы.

В свою очередь изготовитель гарантирует соблюдение ряда обязательных выходных параметров, таких как наработка на отказ, средний срок службы и ресурс до проведения капитального ремонта.

Материал изготовления аппаратов

По ГОСТ 20680-2002 определяется не только исполнение будущего агрегата, но и сорта используемого материала. Как правило, это высококачественные сплавы стального характера, используемые в качестве основных для корпуса и вспомогательных – для компонентов аппарата.

Классифицируются емкости по типу внешнего вида и характеру составных частей – корпус, днище, цельносварной или компонентный сбор. Также нередко внутри агрегата размещается теплообменное устройство, изготавливаемое с различными типами рубашек: гладкая, из полутруб или с вмятинами. Допускается внедрение отражательных перегородок, змеевиков и барботеров.

Производитель предпочитает использовать в качестве основы марки стали отечественного производителя следующих характеристик:

Марка

Процентное соотношение компонентов

Железо

Азот

Ванадий

Кремний

Марганец

Медь

Молибден

Мышьяк

Никель

Сера

Титан

Углерод

Фосфор

Хром

09Г2С

96,21 – 96,91

0,008

0,12

0,5 – 0,8

1,1 – 1,7

0,3

–

0,08

0,4

0,035

–

0,12

0,03

0,4

10Х17Н13М2Т

61,04 – 66,04

–

0,83

0,3

2 – 3

–

12 – 14

0,02

0,7

0,1

0,035

16 – 18

12Х18Н10Т

65,92 – 69,92

–

0,81

0,3

–

9 – 11

0,03

0,8

0,12

0,025

17 – 19

Нередко применяются схожие по структуре и механическим свойствам сплавы.

Размеры и особенности изготовления аппаратов с перемешивающими устройствами

Существует примерный стандарт по исполнению емкостей с механизированными перемешивающими инструментами.

Заказчик может ориентироваться по нижеследующей таблице, внося необходимые коррективы:

Мешалки, используемые для проведения непосредственных операций предназначения, различаются по характеристикам жидкой среды:

для сред вязкостью до 50 Па*с применяют лопастную, трехлопастную, шестилопастную, зубчатую, рамную или турбинную мешалку;
если вязкость среды более указанного значения, применяются шнековые или ленточные (простые или со скребками) мешалки.

Конструктивное исполнение оговаривается по нуждам покупателя.

Поставки аппаратов от производителя

Готовые аппараты проверяются качественными тестами на мощностях производителя. В зависимости от оконечного предназначения испытания могут быть разнообразного характера. Агрегаты малых объемов могут поставляться в полном, собранном виде. При необходимости агрегат разбирается на компоненты, каждый из которых тщательно упаковывается.

Завод РиНМ предлагает не только высококачественное оборудование, но помощь в его внедрении. Поставщик реализует гарантированные аппараты с перемешивающими устройствами, выполненные по нормам ГОСТ.

ГОСТ 20680-2002 Аппараты с механическими перемешивающими устройствами

Стандарт разработан с целью обобщения технических требований к производству, норм безопасности, параметров надежности и методик контроля над соответствием техническим условиям – аппаратов стальных с устройствами для перемешивания жидких и вязких сред, производимых и применяемых в ходе техпроцессов в добывающих и перерабатывающих отраслях.

Сфера применения

В сферу распространения норм настоящего Госстандарта входят аппараты:

с механическими мешалками и миксерами;
вместимостью с номинальным значением в диапазоне: от 0,01 м³ до 100 м³;
работающие в условиях среды: с показателем плотности в пределах 2 т/м³, с уровнем динамической вязкости, не превышающим 200 Пас·с;
изготовленные из материалов, способных к эксплуатации в температурных режимах от – 40°С до + 350°С;
стальные и с элементами обрезинивания (гуммированные), за исключением эмалированных, а также для обогрева которых применяются открытые горелки и газы от топочного горения.

Эксплуатация емкостных аппаратов, с функцией смешивания и перемешивания, изготовляемые по регламенту настоящего ГОСТ, осуществляется:

в условиях вакуума, при созданном на входе остаточном давлении не менее 665 Па;
со средой наполнения объема емкости аппарата, с отсутствием давления;
при показателе избыточного рабочего давления в пределах 6,3 МПа.

Установленные стандартом нормы, могут использоваться, как технически обоснованная рекомендация: для аппаратных устройств из цветных металлов, аппаратов с футеровкой и полимерной защитой поверхности.

Аппараты имеют назначение для отраслей промышленности, использующих в качестве технологического материала: жидкие растворы, суспензии, эмульсии, смеси веществ, с отличающейся плотностью – с требованиями к однородности.

Виды аппаратов по типу конструкции

Стандарт классифицирует аппараты на типы по форме элементов, и способу их сборки в единую конструкцию. Все типы подразделяются: на аппараты с цельносварной конструкцией и аппараты с отъемной частью (съемной крышкой). Типы аппаратов пронумерованы – от 0 до 9 – всего 10. Каждый номер соответствует группе изделий с определенным конструктивным признаком.

Таблица 1. Типы аппаратов с функцией перемешивания

Номер, соответствующий типу	Описание основных элементов
Цельносварная конструкция
1	Цилиндрический корпус с днищем и крышкой эллиптической конфигурации
3	Коническое днище. Угол конусности в вершине – 90°. Крышка эллиптической формы
5	Плоская крышка и эллиптическое днище
7	Днище на конус – с углом конусности в вершине – 120°. Форма крышки – плоская
9	Плоские крышка и днище
Конструкции со снимающейся крышкой
0	Вертикальный цилиндр с днищем и крышкой эллиптической формы
2	Днище конической формы, с углом конусности 90° – в завершении конуса. Крышка эллиптического вида
4	Эллиптическое днище. Крышка плоской формы
6	Днище на конус – с углом конусности – 120°. Форма крышки – плоская
8	Цилиндр с плоскими, в параллельных плоскостях днищем и крышкой

Замена плоских крышек на сферические или конические разрешена в аппаратах с диаметром сечения внутренней полости, свыше 1000 мм. Аппаратное оборудование с мешалками проектируется и изготовляется с возможностью проведения обслуживания и очистки поверхностей и деталей. Проект должен предусматривать съемные детали, мешающие обслуживанию. В аппаратах с Ø 800 и более мм регламентировано устраивать люки.

Установка в рабочее положение осуществляется на опоры. В ходе монтажа обязательной является регулировка вертикальности – по специально спроектированной и установленной контрольной площадке агрегата.

В зависимости от свойств перемешиваемой среды и условий эксплуатации аппарат может оборудоваться теплообменным устройством. Цифровой код от 0 до 4 свидетельствует:

теплообменник отсутствует – 0;
теплообменная водяная рубашка: гладкой формы – 1, из полу труб – 2, с вмятинами – 3;
электронагревательный прибор – 4.

Не запрещается установка отражательных устройств и змеевиков.

Стандартизация изделий по объему и основным размерам

Аппараты производят по типовым проектам. Основными параметрами принято считать номинальную вместимость и размер изделия в поперечном сечении.

Таблица 2. Основные характеристики

Объем в номинальном исчислении (действительный объем ±5%), м³	Варианты исполнения аппаратов по внутреннему Ø, мм
0,01	250
0,016	300
0,025	350
0,040	400
0,063	400
0,1	500
0,16	600
0,25	700
0,4	800
0,63	800, 1000
1,0; 1,25; 1,6	1000, 1200
2,0; 2,5	1200, 1400
3,2	1200, 1600
4,0	1400, 1600
5,0	1400, 1800
6,3	1600, 1800
8,0	1600, 2000
10,0	1800, 2200
12,5	1800, 2400
16,0	2000, 2400, 2800
20,0	2200, 2600, 3000
25,0	2400, 2800, 3200
32,0	2600, 3000, 3400
40,0	2800, 3200, 3600
50,0	3000,3200, 3400
63,0	3200, 3600, 4000, 4500
80,0	3200, 3600, 4000, 4500, 5000
100,0	3600, 4000, 4500, 5000

В Госстандарте приведены справочные параметры высоты аппаратов.

Типы и характеристики перемащивающего оборудования

Перемешивающее аппаратное оборудование подбирают в зависимости от динамической вязкости технологического продукта. При значении этого показателя в пределах 50 Пас·с, применяют мешалки:

зубчатого типа – 10;
лопастные: с 1 лопастью плоского прямоугольного сечения – обозначают 07, трехлопастные обычной конструкции – 01 и модифицированные – 01М, с 6 лопастями;
рамного типа, являющего разновидностью лопастного – 12;
турбинные из центробежных колес, открытые – 03.

При перемешивании веществ с вязкостью от 50 до 200 Пас·с используют:

устройства со шнеками – 08;
ленточные – 11 и ленточные со специальными скребками – 11С.

Крепление мешалок устроено на вертикальной оси вращения. Осью является стальной вал, запускаемый в движение от привода. Стандарт не запрещает производство смешивающих устройств с эксцентрикой. При производстве аппаратов с мешалками частотой вращения, превышающей 80 об/мин., обязательно проводят балансировку вала. Допустимое радиальное биение нормируется, и зависит от значения отношения длины вала, к его Ø.

Прoектные величины

При разработке проекта аппарата с устройством перемешивания среды наполнения основополагающими параметрами являются:

вместимость;
температура, плотность, и давление рабочей среды;
климатическое исполнение;
мощность двигателя и частота вращательных движений мешалки;
материальное исполнение емкости и деталей.

Значения характеристик должны соответствовать расчетной и конструкционной документации и отражаться в паспорте изделия, с приложением сертификатов соответствия и протоколов испытаний, произведенных по регламенту ГОСТ 20680-2002.

Критерии надежности

Надежность изделий определяется:

по сроку службы, установленному производителем – но не менее 10 лет;
по длительности периода наработки на отказ, в часах – величина, выводимая опытным путем и зависящая от эксплуатационных условий и качественных характеристик материалов;
техническим ресурсом изделия, до возникновения необходимости капитального ремонта – установлено расчетное значение 37500 часов.

Госстандарт дает указания по эксплуатации. Требуется соблюдать требования: при монтаже, эксплуатационных режимах и в технологических процессах. Не разрешается: эксплуатировать в условиях, не соответствующих проектным данным, допускать перегрев подшипников, использовать аппарат при неравномерном движении вала и вибрации, запускать среду, с несоответствующими материалу свойствами.

Материальное исполнение

Для выпуска аппаратов с мешалками используют сертифицированные материалы, имеющие химический состав, прочностные характеристики и физико-механические свойства, отвечающие техническим требованиям и безопасности. Выбор осуществляют:

сталь для корпуса и элементов смешивающего устройства – в зависимости от климатического исполнения, свойств среды, действия коррозии и давления;
чугун для литых деталей Госстандарты: 1585, 7293, 1412;
расходные сварочные материалы, в соответствии со свариваемым металлом, расчетной прочностью и гарантией надежности сварочного соединения.

Кипящая углеродистая сталь неприменима для взрывоопасных смесей, СУГ и при высоких параметрах рабочего давления. В аппаратах с мешалками устанавливают только детали из металлов.

Нормы безопасности

Безопасная эксплуатация должна соответствовать системе стандартов класса 12, в сфере промышленного оборудования данного типа. Соответствие нормам учитывается на этапе проектирования, разработки чертежей и технологических карт.

Основные опасные факторы (в зависимости от сферы применения и свойств перемешиваемого продукта): избыточное давление, взрывоопасность производства, взрывопожарные вещества, движущиеся части оборудования, напряжение тока, высокая температура. Вредные факторы; вибрационный и шумовой эффект, выделение вредных веществ.

В качестве мер безопасности предусмотрены: контроль над герметичностью корпуса, усиленное торцевое уплотнение, предохранительная арматура на аппарате и трубопроводах, установка контрольных приборов, заземление, защитные ограждения, теплоизоляция, выбор электрооборудования со взрывозащитой, предупреждающие знаки. Соединения с резьбой должны быть надежно застопорены.

Обеспечение безопасности агрегата возложено на производителя. За обеспечение безопасных условий эксплуатации отвечает потребитель.

Испытания и контрольные действия

Контроль качества осуществляется пооперационно, с внесением данных в лист регистрации, начиная с проверки на входе материалов и комплектующих.

Предприятие-производитель организует испытания при сдаче продукции и при сертификационных мероприятиях. Испытанию подлежат: опытные образцы и аппараты в сборе – единичные изделия или в количестве от серийности. В зависимости от назначения могут проводиться испытания каждой сборочной единицы в партии, при участии представителя заказчика или надзорной организации. Не прошедшие испытания аппараты подлежат браковке. При внесении дополнений и изменений в технические условия, назначают типовые испытания.

Основные виды испытаний:

прогон мешалки без нагрузки (10мин.) и под нагрузкой с заполнением водой (контрольное изделие 1 час, остальные изделия в партии 20 мин.);
на прочность валов – методом пробного давления;
на герметичность корпуса по регламенту отраслевых стандартов: 26-291 и 26-11-14 – часто применяемый метод запуск гидравлического давления или пневматическое воздействие.

Проводятся замеры электротехнических характеристик и надежности заземляющих устройств.

Обозначение

В схему обозначения изделия включает коды, установленные ГОСТ: на тип корпуса, наличие теплообменника, объем, значение допустимого давления, на применяемую сталь, уплотнение вала, взрывозащиту электрооборудования, климатическое исполнение.

Читайте также: