(1) Fass
Die Funktion des Zylinders besteht darin, den für den Prozess erforderlichen Drucklagerraum bereitzustellen, und er ist eine der wichtigsten drucktragenden Komponenten des Druckbehälters. Sein Innendurchmesser und sein Volumen müssen häufig durch die Prozessberechnung bestimmt werden. Zylinderzylinder (dh Zylinder) und Kugelzylinder sind die in der Technik am häufigsten verwendeten Zylinderstrukturen.
Wenn der Durchmesser des Zylinders klein ist (im Allgemeinen weniger als 1000 mm), kann der Zylinder aus nahtlosen Stahlrohren bestehen, und es gibt keine Längsschweißung am Zylinder. Wenn der Durchmesser groß ist, kann die Stahlplatte in einen Zylinder auf der Plattenwalzmaschine oder die Stahlplatte in der Hydraulikpresse gerollt werden. Drücken Sie nach oben, um zwei Halbzylinder herzustellen, und schweißen Sie die beiden dann mit einer Schweißnaht zusammen, um einen vollständigen Zylinder zu bilden . Da die Richtung der Schweißnaht parallel zur Längsrichtung (dh zur axialen Richtung) des Zylinders ist, wird sie als Längsschweißung oder einfach als Längsschweißung bezeichnet.
Wenn der Durchmesser des Behälters nicht sehr groß ist, gibt es im Allgemeinen nur eine Längsschweißung; Wenn der Durchmesser des Behälters zunimmt, können aufgrund der Begrenzung der Größe der Stahlplatte zwei oder mehr Längsschweißnähte vorhanden sein. Zusätzlich kann ein Behälter mit einer kurzen Länge direkt mit den Köpfen an beiden Enden eines Zylinders verbunden werden, um einen geschlossenen Druckraum zu bilden, wodurch ein Druckbehältermantel gebildet wird.
Wenn der Behälter jedoch länger ist, ist es aufgrund der Begrenzung der Größe der Stahlplatte erforderlich, die Stahlplatte in mehrere Zylinderabschnitte (ein Zylinderabschnitt wird als Zylinderabschnitt bezeichnet) und dann in zwei oder mehr zu schweißen Zylinderabschnitte werden zu einem Zylinder der erforderlichen Länge zusammengeschweißt. Die Verbindungsschweißung zwischen dem Zylinderabschnitt und dem Zylinderabschnitt sowie zwischen dem Zylinderkörper und dem Endkopf wird als Umfangsschweißung bezeichnet oder als Umfangsschweißung abgekürzt, da ihre Richtung senkrecht zur axialen Richtung des Zylinderkörpers ist.
Entsprechend seiner Struktur kann der Zylinder in zwei Kategorien unterteilt werden: einschichtig und kombiniert.
① Einschichtiger Zylinder Die Wand des Zylinders besteht aus einem ganzen Material in Dickenrichtung, dh die Wand hat nur eine Schicht (um Korrosion des inneren Mediums zu verhindern, ist die Korrosionsschutzschicht auf der Auskleidung nicht enthalten ). Gemäß dem Herstellungsverfahren kann der einschichtige Zylinder in einen einschichtigen Spulenschweißtyp, einen integralen Schmiedetyp, einen Schmiedeschweißtyp, einen nicht schweißenden Flaschentyp usw. unterteilt werden.
Unter diesen ist die einschichtige spulengeschweißte Struktur die am häufigsten verwendete und derzeit verwendete Zylinderform. Sie verwendet Stahlplatten, um auf einer großen Plattenwalzmaschine zu Zylindern gewalzt zu werden, und wird durch eine Längsschweißung geschweißt, um ein Zylinderabschnitt zu werden , die dann mit der Kopf- oder Endmethode kombiniert wird. Das Blau wird zusammengebaut und zu einem Behälter verschweißt, und der in Abbildung 1-1 gezeigte Zylinder ist eine einschichtige Spiralstruktur.
Die integrale Schmiedestruktur ist die früheste angenommene Zylinderform. Während der Herstellung können Zylinder und Flansch als Ganzes geschmiedet oder mit Gewinden verbunden werden, und es gibt keine Schweißnaht im gesamten Zylinderkörper. Nach der Entwicklung der Schweißtechnik erschien das segmentierte Schmieden und wurde dann zu einem geschmiedeten und geschweißten Zylinder verschweißt.
Es gibt zwei Hauptherstellungsverfahren für nicht geschweißte Flaschenzylinder: eines besteht aus hochwertigen nahtlosen Stahlrohren durch die Hot-Spin-Enden an beiden Enden; Das andere ist, dass die Stahlbarren gestanzt werden und dann heiß spinnen. Im Allgemeinen werden integrierte geschmiedete und geschmiedete Schweißzylinder hauptsächlich in Hochdruck- und Ultrahochdruckbehältern verwendet, während nicht geschweißte Flaschenzylinder häufig zur Herstellung nicht geschweißter großvolumiger Flaschendruckbehälter verwendet werden.
Das Material des gesamten geschmiedeten Zylinders ist eine dichte metallografische Struktur und eine hohe Festigkeit, so dass die Qualität besser ist, insbesondere geeignet für Ultrahochdruckbehälter aus hochfestem Stahl mit schlechter Schweißleistung. Es erfordert jedoch sehr große Schmelz-, Schmiede- und Bearbeitungsgeräte während der Herstellung. Der Materialverbrauch ist hoch, die Stahlausnutzungsrate ist gering (nur 26% ~ 29%) und der Umfang der mechanischen Verarbeitung ist groß, so dass dies im Allgemeinen nur der Fall ist verwendet für Innendurchmesser ϕ 300 ~ 800 mm, Länge Kleine Ultrahochdruckgefäße von nicht mehr als 12 m, wie z. B. Reaktionskessel aus Polyethylen, künstlicher Kristallkessel usw.
② Kombinierter Zylinder Die Wand des Zylinders besteht aus zwei oder mehr diskontinuierlichen Materialien in Dickenrichtung. Je nach Struktur und Herstellungsverfahren kann der kombinierte Zylinder in zwei Kategorien unterteilt werden: Mehrschicht und Wicklung. Die spezifische Struktur wird in Kapitel 4 dieses Buches vorgestellt.
(2) Kopf
Entsprechend den verschiedenen geometrischen Formen kann der Kopf in kugelförmige, elliptische, schalenförmige, kugelförmige Kronen, Kegelschalen und flache Abdeckungen usw. unterteilt werden, von denen auch kugelförmige, ovale, schalenförmige und kugelförmige kronenförmige Köpfe sind zusammen konvexe Köpfe genannt.
Wenn der Behälter nach der Montage nicht geöffnet werden muss (im Allgemeinen befinden sich keine Innenteile im Behälter oder Innenteile, aber kein Austausch oder keine Wartung erforderlich), kann der Kopf direkt mit dem Zylinder verschweißt werden, wodurch die Versiegeln, Material sparen und Arbeitsaufwand bei Verarbeitung und Fertigung reduzieren. Für den Behälter, der aufgrund der Wartung oder des Austauschs von Innenteilen mehrmals geöffnet werden muss, sollte die Verbindung zwischen Kopf und Zylinder abnehmbar sein. Zu diesem Zeitpunkt muss sich zwischen Kopf und Zylinder eine Dichtungsvorrichtung befinden.
(3) Dichtungsvorrichtung Es gibt viele Dichtungsvorrichtungen am Druckbehälter, wie die abnehmbare Verbindung zwischen dem Kopf und dem Zylinder, die abnehmbare Verbindung zwischen der Behälterübernahme und der äußeren Rohrleitung und die Verbindung des Mannlochs und des Handlochdeckels. Der normale und sichere Betrieb hängt weitgehend von der Zuverlässigkeit der Dichtungsvorrichtung ab.
Bolzen-Flansch-Verbindung (kurz Flanschverbindung) ist die am weitesten verbreitete Dichtungsvorrichtung. Seine Funktion besteht darin, durch Schrauben zu verbinden und die Schrauben festzuziehen, um die Dichtungselemente festzuhalten und die Abdichtung sicherzustellen. Der Flansch ist entsprechend den verbundenen Teilen in Behälterflansch und Rohrleitungsflansch unterteilt.
Der Flansch, der für die Verbindung zwischen dem Behälterkopf (oder der oberen Abdeckung) und dem Zylinder sowie zwischen den beiden Fässern verwendet wird, wird als Behälterflansch bezeichnet. Der für die Rohrverbindung verwendete Flansch wird als Rohrleitungsflansch bezeichnet. In Hochdruckbehältern wird der Behälterflansch, mit dem die obere Abdeckung mit dem Zylinder verbunden und mit dem Zylinder verschweißt wird, auch als Zylinderende bezeichnet.
(4) Öffnen und Aufnehmen Aufgrund von Prozessanforderungen und Wartungsanforderungen werden häufig Löcher unterschiedlicher Größe oder Installationsübernahmen am Zylinder oder am Kopf des Druckbehälters geöffnet, z. B. Mannlöcher, Handlöcher, Schauglaslöcher, Materialimport und -export Übernehmen und installieren Sie Manometer, Füllstandsmesser, Sicherheitsventile, Temperaturmessgeräte und andere Übernahmeanschlüsse.
Handlöcher und Mannlöcher sind Geräte, mit denen das Innere des Behälters inspiziert, zusammengebaut und gewaschen werden kann. Der Innendurchmesser des Handlochs muss es dem Bediener ermöglichen, die Hand des&frei zu führen. Daher sollte der Durchmesser des Handlochs nicht weniger als 150 mm betragen. Wenn man bedenkt, dass die Länge des menschlichen Arms etwa 650 bis 700 mm beträgt, sollte der Behälter mit einem Durchmesser von mehr als 1000 mm nicht mit einem Handloch versehen werden, sondern ein Mannloch sollte ersetzt werden.
Übliche Mannlochformen sind rund und oval. Damit der Bediener frei ein- und aussteigen kann, sollte der Durchmesser des runden Mannlochs mindestens 400 mm betragen, und die Größe des ovalen Mannlochs beträgt im Allgemeinen 350 mm × 450 mm.
Nachdem ein Loch in den Zylinder oder den Kopf gemacht wurde, wird die Stärke des Lochs geschwächt und die Spannung an dieser Stelle erhöht. Der Grad dieser Schwächung nimmt mit zunehmendem Durchmesser der Öffnung zu, daher sollte die Anzahl der Öffnungen am Behälter minimiert werden, insbesondere um das Öffnen großer Löcher zu vermeiden. Die Löcher, die im Behälter geöffnet wurden, sollten auch so ausgelegt sein, dass sie die Löcher verstärken, um die erforderliche Festigkeit sicherzustellen.
(5) Unterstützung
Der Druckbehälter wird von der Stütze getragen und auf dem Fundament befestigt. Die Stützen von zylindrischen Behältern und kugelförmigen Behältern sind unterschiedlich. Je nach Einbaulage werden zylindrische Behälterstützen in zwei Typen unterteilt: vertikale Behälterstützen und horizontale Behälterstützen, von denen vertikale Behälterstützen Beinstützen, Stützstützen, Ohrstützen und Röcke aufweisen. Es gibt vier Arten der Unterstützung. Der kugelförmige Behälter verwendet meistens eine Säulen- oder Schürzenstütze.
(6) Sicherheitszubehör
Aufgrund der Verwendungseigenschaften von Druckbehältern und der chemischen Prozesseigenschaften ihrer internen Medien ist es häufig erforderlich, einige Sicherheitsvorrichtungen sowie Mess- und Kontrollinstrumente an den Behältern anzubringen, um die Parameter des Arbeitsmediums zu überwachen und die sichere Verwendung von Druck zu gewährleisten Gefäße und der normale Fortschritt des Prozesses.
Das Sicherheitszubehör von Druckbehältern umfasst hauptsächlich Sicherheitsventile, Berstscheibenvorrichtungen, Notabsperrventile, Sicherheitsverriegelungsvorrichtungen, Manometer, Flüssigkeitsstandsmesser, Temperaturmessgeräte usw.
Die obigen sechs Hauptkomponenten (Zylinderkörper, Kopf, Dichtungsvorrichtung, Öffnungsdüse, Halterung und Sicherheitszubehör) bilden die Außenhülle eines Druckbehälters. Bei Lagerbehältern ist diese Hülle der Behälter selbst; Bei Behältern, die für chemische Reaktionen, Wärmeübertragung, Trennung und andere Prozesse verwendet werden, müssen die für den Prozess erforderlichen Innenteile in die Hülle geladen werden, um ein vollständiges Produkt zu bilden.
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