Устройство автоклава

Автоклав представляет собой стальной цилиндр, склепанный или сваренный из отдельных звеньев-обечаек. На рисунке 89 схематично показано устройство автоклава. С торцов цилиндр закрыт выпуклыми днищами, из которых одно или оба закрываются герметическими крышками 1 с помощью механизма 2. В устройстве автоклава может быть два варианта конструкции. Автоклав с одной крышкой называется тупиковым (рис. 89, а), а с двумя — проходным (рис. 89, б). Наиболее распространены тупиковые автоклавы.

В производстве силикатного кирпича применяются автоклавы длиной от 17 до 24 м и диаметром 2 м со стенками толщиной 14-15 мм. Автоклавы работают под давлением 8—12 ат (изб.)

В автоклавах современной конструкции болтовые затворы для крепления крышек заменены безболтовыми быстродействующими затворами байонетного типа. Это один из важных моментов устройства автоклава. Один из таких затворов показан на рис. 90.

На крышке по ее окружности расположены зубья. При наложении крышки на фланец автоклава, который имеет выступы 2 с пазами по числу зубьев, зубья свободно размещаются между ними. При повороте крышки механизмом поворота (червячным редуктором 5) на угол, равный половине шага зубьев, последние входят в пазы на выступах и крышка закрывается. Кроме описанной конструкции, в которой при закреплении поворачивается вся крышка, существуют байонетные затворы, в которых поворачивается специальное кольцо, соединяющее крышку с автоклавом.

Чтобы между крышкой и автоклавом не оставалось щели, через которую будет выходить пар, в автоклавах с байонетными затворами ставят резиновую уплотняющую прокладку. Прокладка прижимается стальными кольцами с помощью пружин и стержней.

Рис. 89. Автоклавы:

а —тупиковый, б — проходной: 1 — крышка автоклава: 2 — механизм для подъема и опускания крышки. 3 — мгнометт 4 — предохранительный клапан, 5 — корпус автоклава, 6 — паровыпускная магистраль, 7 — паровпускная магистраль. 8 — конденсационная магистраль

Для компенсации температурных деформаций корпус автоклава устанавливают горизонтально на фундаментных столбах на роликовые опоры; одна из опор делается неподвижной. Это ещё один важный момент в устройстве автоклава, так как нужно обеспечить тепловые перемещения корпуса.

Рис. 90. Автоклав с байонетным затвором:

1 — фланец автоклава, 2 — выступы на фланце, 3 — крышка, 4 — рукоятка редуктора, 5 — редуктор, 6 — подвеска крышки, 7 — зубчатый сектор

Внутри автоклава проложен рельсовый путь для передвижения вагонеток с кирпичом.

Насыщенный пар, необходимый для запаривания кирпича, поступает в автоклавное отделение из собственной котельной или из центральной магистрали теплоснабжения. Затем пар из центрального паропровода поступает по отдельным трубам в каждый автоклав. В тупиковый автоклав пар поступает через центральное отверстие в глухом днище, а в проходной — через отверстие в середине автоклава. Труба укреплена по всей длине автоклава параллельно рельсовому пути выше головок рельсов. В нижней части трубы просверлен ряд отверстий для выхода пара в автоклав. Для перепуска пара из одного автоклава в другой предназначена отдельная магистраль 2 (рис. 91). Арматура автоклавов состоит из вентилей, предохранительных клапанов, манометров.

паропроводы и арматура в устройстве автоклавов

Рис. 91. Схема паропроводов и арматуры:

1 — паровпускная магистраль, 2 — пароперепускная магистраль, 3 — паровыпускная магистраль, 4 — конденсационная магистраль

Подвесная электролебедка

Рис. 92. Подвесная электролебедка:

1 — блок, 2 — рельс, 3 — электродвигатель, 4 — ходовое колесо, 5 — барабан

Для уменьшения потерь тепла в окружающую среду поверхность автоклавов и всех паропроводов покрывают теплоизоляцией.

Поворотный кран-укосина

Рис. 93. Поворотный кран-укосина:

1 — стойка стрелы, 2 —стрела, 3 — шатунная подвеска для крышки, 4 — крышка автоклава.

Крышки автоклавов закрывают и открывают с помощью подъемных электролебедок (рис. 92) и кран-балок. Более совершенным устройством автоклава для подъема и перемещения крышек являются поворотные краны-укосины.

Кран-укосина (рис. 93) состоит из вертикальной стойки 1 стрелы 2. Стойка соединена с крышкой 4 автоклава шарнирной подвеской таким образом, что крышка может вращаться в вертикальной плоскости вокруг своей оси и вокруг оси крана. Это позволяет открывать крышку при минимальном расстоянии между автоклавами в 1,5 м.

 

Байонетный затвор

Для обеспечения надежности и безопасности работы автоклавов с быстродействующими байонетными затворами устанавливают сигнально-блокировочные предохранительные устройства. Эти устройства исключают возможность впуска пара в открытый автоклав или в автоклав с не полностью закрытой крышкой, а также не позволяют открывать крышку до полного снятия давления пара в автоклаве. Ниже приводится описание некоторых сигнально-блокировочных устройств автоклавов.

Рис. 94. Сигнально-блокировочное устройство:

1 – фиксатор, 2-бачок для охлаждения воды, 3 реле давления, 4 контрольный кран, 5 – конечные выключатели

Сигнально-блокировочное устройство, разработанное конструкторскими бюро НИИСТРОММАШа, предназначено для установки на тупиковых и проходных автоклавах, работающих под давлением до 12 ат (изб.)·.

Сигнально-блокировочное устройство (рис. 94) работает следующим образом. Вращением рукоятки редуктора поворачивают крышку автоклава до полного зацепления зубьев крышки и фланцев корпуса. При полном зацеплении шина, приваренная к крышке автоклава, нажимает на конечный выключатель 5, установленный на приливе фланца корпуса. Нажатием кнопки на электропульте включают электромагнит собачки, удерживающий штырь в верхнем положении. Под действием собственного веса и пружины освобожденный штырь опускается вниз, входит в гнездо на крышке и запирает ее. При опускании упора штырь нажимает на конечный выключатель, который включает электропривод первого вентиля, питающего паропровод.

Когда первый вентиль открывается, пар поступает в бачок, который предварительно заполняют водой, предназначенной для охлаждения резиновой прокладки. Под действием пара вода прижимает резиновую прокладку к крышке автоклава, создавая этим герметизацию. Когда давление пара достигает 8 ат (изб.), поршень реле давления 3, установленный на магистрали, перемещается в верхнее крайнее положение, шток поршня нажимает на конечный выключатель, открывающий второй вентиль. После этого начинается наполнение автоклава паром.

По окончании запаривания закрывают вентиль паропроводящей магистрали и выпускают пар из автоклава. Когда избыточное давление в автоклаве становится равным нулю, срабатывает контактный манометр, дающий первое разрешение открывать крышку. Второе разрешение дается после открывания контрольного крана 4. Если даже контактный манометр срабатывает при остаточном давлении, то пар, выходящий из контрольного крана, не позволяет нажать кнопку, включающую электромагнит подъема штыря фиксатора 1.

При нажатии кнопки одновременно закрывается второй вентиль паропроводящей магистрали. При подъеме штыря защелка отжимает собачку, а при отключении электромагнита штырь опускается на уступ собачки. Ocмобожденная от штыря крышка может быть выведена из сцепления с фланцем корпуса и отведена в сторону попоротом рукоятки.

Схема блокировки автоклавов (системы ВНИИСТРОМ)

Рис. 95. Схема блокировки автоклавов (системы ВНИИСТРОМ):

1 — привод контрольного вентиля, 2 — привод стопора крышки автоклава, 3— обратный клапан, 4 — электроконтактный манометр, 5 — сигнал, 6 — конечный выключатель

Сигнально-блокировочное устройство, разработанное ВНИИСТРОМом (рис. 95), устанавливают на крышке автоклавов. Состоит оно из двух электромагнитных приводов, электроконтактного манометра, конечного выключателя. Специальное стопорносигнальное устройство неподвижно закреплено на корпусе автоклава так, что стопор может опуститься лишь и том случае, когда крышка полностью закрыта. Обратный клапан предотвращает возможность попадания конденсата из системы уплотнения прокладки в полость автоклава.

Привод 1 управляет контрольным дополнительным вентилем, установленным на питательном паропроводе автоклава, а привод 2 — стопором крышки автоклава. Электромагнитные приводы соединены с вентилем и автоклавом стойками с соответствующими фланцами; между стойками и фланцами приводов проложен теплоизоляционный экран из асбестокартона, предотвращающий нагрев электромагнитов.

Блокировочное устройство работает следующим образом.

При полностью закрытой крышке (рис. 96) шина, закрепляемая на ней, переключает конечный выключатель.

Рис. 96. Схема расположения стопора на крышке автоклава: а — крышка закрыта полностью, б — крышка не закрыта полностью

При этом напряжение поступает к электроконтактному манометру. После подачи пара в систему уплотнения электроконтактный манометр включает электромагнит защелки стопора крышки, и последний опускается.

В этот момент закрывается клапан 5, связывающий полость автоклава с атмосферой (рис. 97). При включении привода с помощью главного электромагнита открывается контрольный паровыпускной вентиль. Одновременно загорается красное табло «Автоклав под давлением»:

После окончанияцикла запаривания и полного снятия давления в автоклаве электромагнитный манометр включает главный электромагнит привода стопора крышки и электромагнит защелки привода паровпускного вентиля. При этом крышка расстопоривается и паровпускной вентиль закрывается. Одновременно открывается клапан, соединяющий полость автоклава с атмосферой.

Безопасность работы обеспечена дополнительно величиной тягового усилия электромагнита стопора 3, которая составляет 10 кгс, так что если электромагнитный манометр сработает при наличии в автоклаве избыточного давления, то привод не сможет преодолеть давление па клапан и стопор не поднимется (рис. 98). После того как из сигнальной трубы клапана прекратится выход остатка пара, автоклав можно открывать.

Рис. 97. Стопорно-сигнальное устройство: 1 — шток, 2 —муфта, 3 — стопор, 4 — трубчатая стойка, 5 — клапан, 6 — отводная трубка

Блокировочное устройство предназначено для проходных автоклавов с байонетным затвором. Устройство работает по паровой схеме и связано со световой сигнализацией.

Блокировочное устройство включает световое табло «крышка закрыта», устанавливаемое на обоих концах проходного автоклава, вентили предохранительного клапана мембранного типа, импульсный клапан, стопор, предназначенный для фиксации крышки автоклава в положении, когда зуб крышки полностью войдет в зацепление с зубом фланца автоклава.

Схема блокировочного устройства крышек автоклавов (паровая)

Рис. 98. Схема блокировочного устройства крышек автоклавов (паровая):

1, 5 — стопоры крышек, 2, 7 и 8 — обратные клапаны, 3 — трубопровод, 4 — импульсный клапан фиксатора, 6, 10 — калиброванные отверстия, 8 — запорный клапан

Стопор представляет собой клинообразный упор, который является деталью мембранного клапана. Он закреплен на штоке, соединенном пружиной с мембраной. Полость под мембраной соединена с трубопроводом, по которому подается острый пар под крышку автоклава на уплотняющую прокладку.

Для безопасности на трубопроводе, по которому в полость автоклава поступает пар из парового котла, установлен импульсный пружинный клапан. Он сблокирован с мембранными клапанами, укрепленными на вендах автоклава. Назначение этих клапанов — исключить возможность поступления пара на импульсный клапан, когда крышки закрыты неплотно.

При открытии вентиля пар поступает в бачок и этим обеспечивается герметизация, так же как в сигнально-блокировочном устройстве, разработанном конструкторским бюро НИИСТРОММАШа.

Если крышка закрыта не полностью, пар не может проникнуть под уплотняющую прокладку, так как шток 3 мембранного клапана (рис. 99) находится в верхнем положении и доступ пара к мембранному, а следовательно, и к импульсному клапану закрыт.

Устройство автоклава таково, что когда крышки полностью закрыты (зуб крышки вошел в зацепление с зубом фланца корпуса автоклава), стопор опускается в пространство между зубьями крышки и венца автоклава. На обоих концах проходного автоклава замыкается линия на световое табло «крышка закрыта». Пар поступает к мембране клапана, открывает его для прохода пара сначала под уплотняющую резиновую прокладку, а потом и в полость автоклава.

Если автоклав находится под паром, открыть крышку невозможно, так как пар давит на мембрану и через шток — на стопор, который, находясь в пространстве между зубьями, крепко запирает байонет.

Мембранный клапан

Рис. 99. Мембранный клапан:

1 — стопор, 2 — пружина, 3 —шток, 4 — мембрана

При отсутствии давления в автоклаве шток под действием пружины поднимается, увлекает за собой стопор и освобожденная крышка может быть открыта. Пружина мембранного клапана подобрана так, что обеспечивает поднятие стопора при полном отсутствии давления в полости автоклава (не менее 100 мм вод. ст).

 

1 Comment on Устройство автоклава

  1. Ольга:

    Бытовой автоклав на 30 литров я покупал тут

What do you think?

Note: Your email address will not be published

You may use these HTML tags and attributes:
<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>