АППАРАТЫ САМОЗАПАРИВАНИЯ
Вертикальный неподвижный аппарат самозапаривания, предложенный автором совместно с проф. Б. Г. Скрамтаевым, дающий возможность перерабатывать гипсовый щебень крупностью 10—50 мм на высокопрочный гипс в среднем марки 250, за истекшие 7 лет показал себя как вполне надежный агрегат. В процессе эксплоатации в аппарат были внесены некоторые конструктивные изменения, повысившие его производительность и упрощающие процессы управления им. Аппарат новой конструкции разработан Проектной конторой треста Центрострой - деталь под непосредственным руководством автора и предлагается к массовому внедрению вместо устаревших, выпущенных трестом Строймехмонтаж Минстройдормаша. Эксплоатация вер тикальных самозапарников показала, что они в отличие от про - парников не страдают коррозией металла, получающейся в результате образования растворов (и туманов), содержащих серную кислоту. Основным дефектом в аппаратах, выпущенных трестом Строймехмонтаж, оказалась недоброкачественная сварка, на что в дальнейшем должно быть обращено серьезное вни мание. Как показала практика эксплоатации, вертикальные аппараты самозапаривания при надлежащем качестве сварки работают безотказно до 5 лет. На рис. 3 представлен чертеж модернизированного аппарата самозапаривания емкостью
3,5 ма гипсового1 щебня. Стоимость такого аппарата по ценам треста Строймехмонтаж составляет 16,5 тыс. руб.
В вертикальный аппарат самозапаривания входят следующие основные части (см. рис. За):
Металлический цилиндр 1 D = 1 800 мм, H = 3 ООО мм, толщина металлического листа 8 =8 мм;
Верхняя и нижняя трубные стенки 2 D=L 900, 8=16—18 мм; В них вварены люки и трубы, пропускающие горячие газы; газопроводящие металлические трубы 3 в количестве 46 шт.
102 мм, 8 =3,75 мм, 1= 3 044 мм;
Люки 4; верхний d=450 Мм, 8 =10 мм и нижний D=500 мм, 8 = 10 мм и к ним крышки, закрываемые герметически при помощи откидных болтов;
Стакан 5 с перфорированной полусферой, вставляемый в отверстие нижнего люка; его назначение—не допускать попадания гипсового щебня в горловину нижнего люка;
Металлический усеченный конус 6 D = 1 800 мм, D = 470 мм, О =4 мм, защищающий гипсовый щебень от пережога и направляющий его в отверстие нижнего люка;
Цилиндрическая сетка 7 D= 1 510 мм из арматурной 8-мм Стали, защищающая воздухоподводящие трубки (штуцера) от завала их гипсовым щебнем;
Воздухоподводящая труба 8 d = 76 мм и 16 шт. штуцеров D = 25 мм;
Штуцер 9 D= 102 мм для отвода пара, воды и воздуха; два газовых коллектора 10, один из которых предназначен. для подвода горячих газов к трубам, а второй, наоборот, для отбора горячих газов из труб. Оба коллектора имеют фланцы. для подсоединения к газоходам и по 4 люка для прочистки;
Четыре металлических кронштейна 11 для подвешивания аппаратов;
Аппарат 12 снабжен манометром со шкалой до 2 ат, предохранительным клапаном и двумя термометрами со шкалой до 360° и до 600—700°.
Снаружи аппарат покрывается защитной термоизоляцией из расчета, что температура иа поверхности аппарата не будет превышать + 35°.
При приемке аппаратов должно быть проверено качество сварки и герметичность, при гидравлическом испытании на 3 ат По манометру. Каждый аппарат должен иметь паспорт и должен быть сдан Котлонадзору, без чего аппараты пускать в эксплоатацию нельзя. В аппарат подается из топливника горячий газ с температурой 600—700°; причем этот газ подается в нижний коллектор. Если почему-либо нельзя регулировать температуру подаваемого газа в аппарат, то у входа газа в коллектор устраивается козырек, предохраняющий трубную стенку от непосредственного сосредоточенного омывания ее части перегретыми газами.
Это мероприятие, как показала практика, предохраняет трубную стенку от местного перегрева и выпучивания. Газопод - водящне трубы (от топливника к аппарату) должны быть изготовлены из жаростойких материалов.
Аппарат работает под разрежением, создаваемым дымососным вентилятором; поэтому необходимо, чтобы имеющиеся на газовых коллекторах очистные люки закрывались герметически; иначе может быть подсос холодного воздуха и, кроме того, снижение полезной работы вентилятора. Обычно на четыре аппарата ставится один вентилятор среднего давления «Сирокко» № 5—6. Каждый аппарат имеет два шиберных затвора; один— на газоподводящей трубе и один—на газоотводящей трубе. Этими задвижками регулируется подача газа в аппарат, а также предоставляется возможность отключать аппарат от газовой сети на случай его ремонта. Температура отходящих газов колеблется в пределах 250—360°; поэтому газоотводная труба изготовляется из металла толщиной 2—3 мм. Попытки использовать отходящие газы для подмешивания их к горячим газам, подаваемым в аппарат (путем рециркуляции), и тем самым регулировать постоянство температуры в 600—700° практически не привели к положительным результатам. Так как обслуживающий персонал обычно не уделяет этому должного внимания и не следит за постоянством температуры входящих газов, то поэтому во вновь проектируемых заводах не предусматривается использования отходящих газов, и они выбрасываются в атмосферу. По мнению автора, такое положение допустимо только в том случае, где топливом являются отходы местных производств, например, древесные опилки и стружки; в остальных случаях часть отходящих газов должна быть использована. В первую очередь тепло отходящих газов должно быть использовано для подогрева собираемого пара из аппаратов и воздуха, подаваемого в аппарат в процессах подогрева и сушки гипсового щебня. Эти мероприятия легко осуществимы, а эффект получается значительный, так как ускоряется процесс подогрева и сушки, а следовательно, и весь цикл обработки гипсового щебня в аппаратах. Подача воздуха в аппараты производится путем нагнетания его вентилятором. Для этой цели ставится либо вентилятор Косточкина высокого давления, либо вентилятор «Сирокко» № 2 среднего давления.
В тех случаях, где предусмотрено получение пара за счет тепла отходящих от аппаратов газов, подогрев гипсового щебня следует производить паром; в этом случае процесс подогрева резко сокращается, и уже через 30—40 мин. в аппарате создается требуемое давление. С этой целью используется труба для подачи воздуха в аппарат и к ней (за вентилем) подключается паропровод. Подогрев гипсового щебня паром следует рекомендовать и при отсутствии специальных паровых установок; для этих целей можно собирать пар, выбрасываемый из аппаратов самозапаривания. От каждого самозапарника можно получить 200—250 кг пара и собрать его в особом паросборнике. Величина давления пара в паросборнике не имеет существенного значения, так как пар, поступая из паросборника в аппарат через специальные (воздушные) штуцера, немедленно приходит в соприкосновение с горячими трубами, перегревается и омывает гипсовый щебень, уже будучи в перегретом состоянии. Этот прием подогрева следует устраивать на заводах, где имеется четыре и более аппаратов. В конечном счете можно подавать в воздухоподводящую трубу и обычную воду, которая, попадая в кольцо штуцера, также превращается в пар, и этим ускоряется процесс подогрева щебня.
Для отвода воды, получающейся при конденсации пара в процессе прогрева гипсового щебня, никаких дополнительных устройств не требуется. Полученный конденсат отводится через специальную трубу, имеющуюся у нижнего люка.
К управлению аппаратами допускаются специально проинструктированные рабочие, так называемые «аппаратчики» или, как иногда их называют, «запарщики». Инструктаж этих аппаратчиков обязателен, так как аппараты работают под повышенным давлением.
Эти же аппаратчики ведут записи в журнале, где через каждые полчаса описывается состояние аппарата (давление по манометру, температура и время перехода от одного режима работы аппарата на другой; например, переход с пропарки на сушку и т. д.). Практика показала, что один аппаратчик может обслуживать до 6 аппаратов одновременно.