Diverse apparaten voor de chemische industrie

De in chemische installaties toegepaste processen vereisen voor de verwerking van een groot aantal grondstoffen, tussen- en eindproducten, zowel in gas-, vloeibare- of vaste vorm, een grote verscheidenheid aan op te stellen apparatuur en werktuigen.

Al naar gelang de fysische en chemische eigenschappen van de stoffen worden vaten, reactoren, warmtewisselaars, tanks, gashouders, bunkers, enz. in verschillende vormen en constructies toegepast, al dan niet drukvast of hitte-bestendig.

Indien er enig drukverschil aanwezig is, wordt dergelijke apparatuur als drukvat beschouwd, wel of niet onder keur van de overheid vallende. De meeste apparaten uit de chemische industrie kunnen als een drukvat worden beschouwd, waaraan afhankelijk van het proces, verschillende vormen kunnen worden gegeven, zoals reactoren, vaten, reservoirs, destillatiekolommen, warmtewisselaars, verdampers, reboilers, condensors, enz.

Bij het ontwerpen van de benodigde apparatuur moet worden gelet op:

- vormgeving;

- stabiliteit;

- materiaaleigenschappen;

- maximale kosten;

- levensduur;

- preventief onderhoud;

- toegankelijkheid;

- vergunningsplicht.



Bij het ontwerpen van de benodigde apparatuur moet de geschikste vorm en uitvoering worden gekozen, die aan de gestelde eisen van het proces beantwoorden.

Hierbij is de keuze van de volgende factoren afhankelijk van:

- de functie en plaats van het apparaat;

- de aard van het medium;

- de procestemperatuur en procesdruk;

- de inhoud, voor de procescapaciteit en/of opslag;

- de aard van de chemische reactie;

- de aard van de fysische bewerking.

De meest voorkomende vorm is cilindrisch, bolvormig of een daarvan afgeleide vorm.



BELASTINGEN

In de rekenregels wordt in het algemeen alleen rekening gehouden met (uitwendige) belastingen van de constructiedelen door de inwendige of uitwendige gas- of vloeistofdruk en de optredende metaaltemperatuur.

Hiernaast kan het nodig zijn dat er rekening wordt gehouden met andere factoren, zoals spanningen veroorzaakt door invloeden van buitenaf. In hoeverre met n of meer van deze belastingsfactoren rekening moet worden gehouden, dient van geval tot geval te worden beoordeeld.

Bij het ontwerpen van toestellen onder druk dient rekening te worden gehouden met onderstaande belastingen:

- in- en uitwendige druk.

- statische hoogte van de vloeistof.

- gewicht van het toestel gevuld met vloeistof onder normale bedrijfsomstandigheden. Hierbij moet in aanmerking worden genomen, dat het persen, in het algemeen bij atmosferische temperatuur, een extra statische hoogte aan vloeistof kan geven;

- windbelasting (hoogte/diameter-verhouding > 7);

- krachten die kunnen ontstaan tijdens het beproeven, transport of montage van het toestel;

- reacties (krachten en momenten) van ondersteuningen voor op- of aangebouwde apparaten, pijpleidingen, bordessen, trappen, enz.;

- wisselende belastingen, veroorzaakt door snel varirende drukken, vloeistofslag, golvende vloeistoffen, schokken, enz.

- spanningen als gevolg van temperatuurverschillen;

- belastingen als gevolg van klimatologische omstandigheden, ijs, sneeuw, wind, zonbestraling, enz.;

- (indien van toepassing) aardbevingen.

Bron:Handboek procestechnieken en -engineering,  2000.