Главная -> Словарь

Контактирующих устройств

Эта пленка является более стойкой, чем адсорбционная пленка масла, кроме того, она химически связана с металлом и поэтому может предохранять трущиеся поверхности от износа и уменьшать трение в условиях высокой температуры и давления. Активные элементы наиболее интенсивно реагируют с металлом на выступах контактирующих поверхностей, благодаря чему трущиеся поверхности выравниваются и полируются. Хемо-сорбционная пленка предохраняет трущиеся поверхности от схватывания и задиров.

Сопротивление перемещению одного предмета по другому. Трение зависит от гладкости контактирующих поверхностей, а также от силы, с которой они прижимаются друг к другу.

Режим смазки, характеризующийся высокими удельными нагрузками и высокоми скоростями в элементах качения, где имеет место упругая деформация контактирующих поверхностей, связанная с несжимаемостью смазочной пленки при очень высоких давлениях.

Смазывающее действие масел проявляется в снижении сопротивлению контактирующих поверхностей тел под действием нормальной нагрузки. Процесс смазывания характеризуется свойствами трущихся поверхностей и физико-химическими свойствами смазывающих материалов. Свойства трущихся поверхностей зависят от энергетической неоднородности поверхности, наличия на ней шероховатостей, удельной поверхности, температуры и других факторов. Все они влияют на взаимодействие смазочных материалов с твердой поверхностью, приводящее к образованию граничных слоев определенной толщины. Б. В. Де-рягин с сотр. показал, что силы притяжения между поверхностями твердых тел и жидкостей действуют на расстоянии 10 мкм и более. Граничный слой жидкости отличается весьма сильно от объемного по прочности, вязкости и другим свойствам, что позволило А. С. Ахматову рассматривать их как квазитвердые тела. Толщина граничного слоя и его состав зависят от свойств трущихся поверхностей и масел.

Для сухого трения в простейшем случае коэффициент трения равен отношению силы трения к величине нормальной нагрузки, приложенной к трущимся поверхностям. В более общем случае коэффициент трения выражается суммой, слагаемые которой зависят от давления и, кроме того, от механических и физических характеристик материала трущейся пары и геометрической формы контактирующих поверхностей. Таким образом, на величину коэффициента сухого трения оказывают влияние шероховатость поверхности, давление, размер поверхности, скорость скольжения и другие факторы. В зависимости от действия этих последних абсолютная величина коэффициента сухого трения варьирует в широких пределах, но она никогда не бывает меньше нескольких десятых, повышаясь иногда до единицы или даже выше.

Смазочной способностью, или маслянистостью, по определению Г. И. Фукса, называется способность жидкости обусловливать малое сопротивление контактирующих поверхностей твердых тел тангенциальным силам сдвига и высокое сопротивление сближению их под действием нормальной нагрузки .

в узлах трения определяется суммарным понятием смазочная способность, или смазочное действие. Под смазочной способностью следует понимать способность масел обусловливать малое сопротивление контактирующих поверхностей тангенциальным силам сдвига и высокое сопротивление сближению их под действием нормальной нагрузки. Чем меньше первая составляющая и больше вторая, тем выше смазочная способность масла. Различают два основных режима трения, в которых проявляется действие ма-

Смазывающие свойства характеризуют способность масел улучшать работоспособность поверхностей трения путем максимального уменьшения износа и трения. Они оцениваются показателем износа, антифрикционными и противозадирными свойствами. Смазывающие свойства масел позволяют судить об их способности предотвращать любой вид удаления материала с контактирующих поверхностей . При работе узлов и механизмов в условиях гидродинамического режима трения требования по смазывающим свойствам обеспечиваются нефтяными маслами соответствующей вязкости без присадок. При работе узлов и механизмов в условиях граничной смазки смазывающие свойства масел не обеспечиваются естественным составом нефтяных масел. Учитывая, что при работе машин и механизмов имеет место как граничная , так и гидродинамическая смазка, к большинству индустриальных масел предъявляют более жесткие требования по показателю износа, чем к маслам без присадок. Для предотвращения износа и заедания в масло вводят соответствующие присадки, которые на поверхности трения при определенных температурах создают защитные пленки.

Из двух контактирующих поверхностей скольжения цапфы и шарошки рекомендуется более твердой выполнять поверхность цапфы, а более мягкой — поверхность отверстия шарошки. В этом случае опорную поверхность цапфы обычно цементируют или наплавляют твердым сплавом, преимущественно на нагруженной стороне.

Химически изнашивающие присадки приводят к образованию на поверхности контактирующих поверхностей различных соединений, увеличивающих хрупкость микровыступов,, в результате их прочность становится меньше прочности основного металла и при соприкосновении под действием тангенциальной силы они срезаются и вымываются из зазора-циркулирующим маслом.

Смазывающие свойства низкомолекулярных углеводородных сред в реальных условиях работы топливных агрегатов по-разному проявляют себя в зависимости от кинематики движения и геометрии контактирующих поверхностей.

Основой ректификации является контакт между восходящим потоком паров и стекающим вниз конденсатом — флегмой. Пары имеют более высокую температуру, чем флегма, поэтому при контакте происходит теплообмен. В результате этого низкокипящие компоненты из флегмы переходят в паровую фазу, а высококипящие — конденсируются, переходят в жидкость. Для успешного ведения процесса ректификации необходимо возможно более тесное соприкосновение между паровой и жидкой фазами. Это достигается при помощи особых контактирующих устройств, размещенных в колонне . От числа ступеней контакта и количества флегмы , стекающей навстречу парам, в основном и зависит четкость разделения компонентов смеси. Для образования флегмы в верхней части колонны помещен конденсатор.

В экстракционной колонне установки деасфальтизации в качестве контактирующих устройств используют жалюзийные тарелки— пластины высотой 250—300 мм, установленные под углом 45° к горизонту. В экстракционной зоне колонны размещается 8—12 жалюзийных тарелок. Гудрон с установок АВТ с температурой 130—140 °С подается на верхнюю жалюзийную тарелку, а жидкий пропан с.температурой 40—50 °С — под нижнюю тарелку. По высоте колонны устанавливается температурный градиент, равный 20—25 °С. В зависимости от качества перерабатываемого сырья температура верха колонны меняется в пределах 78—85 °С, а низа колонны — 55—63 °С. Температура верха колонны регулируется подачей пара в глухой змеевико-вый нагреватель, вмонтированный в верхней зоне колонны, а температура низа регулируется нагревом пропана в выносном подогревателе. Давление в колонне поддерживается равным 3,6—4,0 МПа. Массовое отношение пропана к сырью меняется от 2 : 1 до 3 : 1 для гудронов восточных и западно-сибирских нефтей и от 3,5 : 1 до 4,5 : 1 —для гудронов южных нефтей. Принципиальная схема процесса пропановой деасфальтизации представлена на рис. 4.1.

В качестве контактирующих устройств в экстракционной колонне фенольной очистки, как правило, применяется насадка из керамических"колец Рашига; устанавливается до 8 секций наса-дочных устройств. Фенол подается на верхнюю, насадочную секцию, а сырье — под нижнюю. В результате противоточного контактирования в фенольную фазу переходят нежелательные компоненты и часть желательных, в виде экстрактного раствора по-

но-сибирской нефти при идентичных параметрах процесса в два раза ниже, что указывает на высокую его термическую стабильность по сравнению с другими сернистыми мазутами. Для уменьшения термодеструкции мазутов на практике широко применяют подачу водяного пара в змеевик печи. Так, при его подаче в количестве 0,18% на мазут время пребывания мазута в печи сокращается в два раза и во столько же раз уменьшается выход газов разложения. Однако при вакуумной перегонке с подачей водяного пара существенно возрастают потери низкокипящих газойлевых фракций вследствие ухудшения условий для конденсации паров в КВС. Чем легче по фракционному составу газойлевые фракции, тем значительнее их потери с водяным паром, достигающие до 2 - 3 кг на кг водяного пара для фракций со средней температурой кипения 200 - 220 °С. Поэтому целесообразно обеспечить более глубокий отбор дизельных фракций в атмосферной секции АВТ. Это обстоятельство убедительно подтверждает целесообразность проведения сухой вакуумной перегонки мазутов. Для уменьшения термодеструкции сырья следует применять другие технические решения, например совершенствование конструкции нагревательных печей АВТ и их форсунок, применение современных высокоэффективных конструкций контактирующих устройств с низкими гидравлическими сопротивлениями, позволяющими обеспечить в колонне достаточно глубокий вакуум и проводить процесс при умеренных температурах нагрева сырья. С этой точки зрения, немаловажное значение имеет надежная герметичность соединений аппаратов КВС, поскольку с углублением вакуума существенно возрастает количество подсасываемого в систему воздуха. Объем несконденсированных в КВС легких углеводородов можно значительно уменьшить снижением температуры в верху вакуумной колонны. На практике температура верха колонны на большинстве эксплуатируемых в настоящее время промышленных установок АВТ колеблется в пределах от 120 до 230 *С. Это значительно выше оптимальной и свидетельствует о выносе из колонны недопустимо большого объема паров в КВС, что является одной из причин повышенного давления на 'верху колонн, которое в большинстве случаев составляет 100- 150гПа. вместо 50 - 80 гПа по проекту. Следствием этого является неудовлетворительный отбор целевых дистиллятов при значительном налегании температур кипения фракций. Кроме того, при температуре паров верха колонны выше 100 "С в трубках выносных конденсаторов-холодильников происходит интенсивное отложение накипи, что, в свою очередь, способствует росту остаточного давления в колонне и повышению расхода воды. С этих позиций, а также по экологическим требованиям, естественно, более предпочтительно использование конденсаторов-аппаратов воздушного охлаждения взамен водяных.

от печи до колонны, подбора эффективных контактирующих устройств, углубления вакуума и других мероприятий. Многолетним опытом эксплуатации промышленных установок ВП установлено, что нагрев мазута в печи выше 420 - 425 "С вызывает интенсивное образование газов разложения, закоксовывание и прогар труб печи, осмоле-ние вакуумного газойля. При этом чем тяжелее нефть, тем более интенсивно идет газообразование и термодеструкция высокомолекулярных соединений сырья. При нагреве мазута до максимально допустимой температуры уменьшают длительность пребывания его в печи, устраивая многопоточные змеевики , применяют печи двустороннего облучения, в змеевик печи подают водяной пар и уменьшают длину трансферного трубопровода. Для снижения температуры низа колонны организуют рецикл охлажденного гудрона. С целью снижения давления на участке испарения печи концевые змеевики выполняют из труб большого диаметра, уменьшают перепад высоты между вводом мазута в колонну и выходом его из печи. В вакуумной: колонне применяют ограниченное число тарелок с низким гидравлическим сопротивлением или насадку, используют вакуумсоздающие системы, обеспечивающие достаточно глубокий вакуум. Контактные устройства в отгонной секции колонны также должны иметь небольшой перепад давления, поскольку это влияет на температуру вспышки гудрона.

На Ново-Уфимском НПЗ в промышленных экстракционных колоннах испытано несколько типов контактирующих устройств: перфорированные тарелки, струенаправленная насадка, ситчатые тарелки с принудительным отстоем фаз под каждой тарелкой и плавающая насадка из полимерного материала.

Специалисты завода имеют приоритет на многие технические разработки. Внедрение современных электродегидраторов, перевод установки риформирования бензина на катализатор КР-ПО, усовершенствование схемы кристаллизации и осушки растворителя на парафиновых установках и закрытой вакуум-создащей системы в вакуумных блоках, применение новых контактирующих устройств в ректификационных колоннах, разработка процесса утилизации сернокислотных отходов, внедрение блока вацуумной разгонки крекинг-остатка на установках термического крекинга, осуществление гидрирования сырья для установок сернокислотного алкилирования - это далеко неполный перечень предложений, внедренных на заводе в различные периоды его работы.

В экстракционной колонне установки деасфальтизации в качестве контактирующих устройств используют жалюзийные тарелки— пластины высотой 250—300 мм, установленные под углом 45° к горизонту. В экстракционной зоне колонны размещается 8—12 жалюзийных тарелок. Гудрон с установок АВТ с температурой 130—140 °С подается на верхнюю жалюзийную тарелку, а жидкий пропан с.температурой 40—50 °С — под нижнюю тарелку. По высоте колонны устанавливается температурный градиент, равный 20—25 °С. В зависимости от качества перерабатываемого сырья температура верха колонны меняется в пределах 78—85 °С, а низа колонны — 55—63 °С. Температура верха колонны регулируется подачей пара в глухой змеевико-вый нагреватель, вмонтированный в верхней зоне колонны, а температура низа регулируется нагревом пропана в выносном подогревателе. Давление в колонне поддерживается равным 3,6—4,0 МПа. Массовое отношение пропана к сырью меняется от 2 : 1 до 3 : 1 для гудронов восточных и западно-сибирских ыефтей и от 3,5 : 1 до 4,5 : 1 —для гудронов южных нефтей. Принципиальная схема процесса пропановой деасфальтизации представлена на рис. 4.1.

В качестве контактирующих устройств в экстракционной колонне фенольной очистки, как правило, применяется насадка из керамических колец Рашига; устанавливается до 8 секций наса-дочных устройств. Фенол подается на верхнюю, насадочную секцию, а сырье — под нижнюю. В результате противоточного контактирования в фенольную фазу переходят нежелательные компоненты и часть желательных, в виде экстрактного раствора по-

Для успешного ведения процесса ректификации должно быть возможно более тесное соприкосновение между паровой и жидкой фазами; это достигается при помощи особых контактирующих устройств, размещенных в колонне. От числа подобных контактов и от количества флегмы , стекающей навстречу парам, в основном зависит четкость разделения компонентов смеси.

Как и для процессов кристаллизации, до сих пор нет никаких сведений о промышленном использовании процессов выделения л-ксилола, основанных на избирательно протекающих химических реакциях. При любом из таких процессов возникают проблемы, связанные со стоимостью химикалий и растворителей, агрессивностью применяемых материалов, сложностью-контактирующих устройств и необходимостью сравнительно дорогостоящего-внутрицехового транспорта твердых веществ^ В условиях современной экономической конъюктуры такие затраты еще не оправдываются. Например, если л4-ксилол намечено использовать для производства изофталевой кислоты, т. е. продукта продажной стоимостью около 33 цент!кг, то по цене-он может быть ближе к о-ксилолу, чем к и-ксилолу, выделяемому низкотемпературной кристаллизацией. Это, однако, не исключает возможности промышленного осуществления любого из предложенных процессов выделения ж-ксилола, если их удастся дополнительно усовершенствовать.