BÀI tập cơ sở THIẾT kế và CHẾ tạo máy hóa CHẤT

Tìm hiểu một loại mác thép thông dụng trên thị trường? (tên gọi, đặc trưng, tính chất, ứng dụng, giá thành...). Cho thiết bị phản ứng vỏ áo có áp suất làm việc bên trong thiết bị là (100+3x số nhóm) mmHg = (100+3x10) = 130 mmHg, nhiệt độ làm việc là (100+ số nhóm )oC = (100+10) = 110 oC. Thiết bị gia nhiệt bằng hơi nước cho vào thiết bị ở nhiệt độ thích hợp (các nhóm tự chọn phù hợp). Vật liệu chế tạo thiết bị và vỏ áo là thép ở câu 1. Tính bề dày thiết bị và bề dày lớp vỏ áo?

BÀI TẬP CƠ SỞ THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY HĨA CHẤT CÂU 1: Tìm hiểu loại mác thép thơng dụng thị trường? (tên gọi, đặc trưng, tính chất, ứng dụng, giá thành ) Nhóm chọn: Thép CT3 ĐẶC TRƯNG: - - Thép CT3 thép cacbon thông thường, loại thép thường dùng chế tạo chi tiết máy, khuôn mẫu, gia công mã, mặt bích… Chữ “CT” có nghĩa thép cacbon thấp, cịn thêm chữ C vào phía trước, thép CT3 thép làm kết cấu thuộc nhóm C: thép bảo đảm tính chất học thành phần hóa học Thép thuộc nhóm vật liệu kim loại, ứng dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực xây dựng lĩnh vực điện Thép có khả chịu lực tác động với cường độ cao khơng có vật liệu hỗ trợ bề mặt mà tiếp xúc trực tiếp với mơi trường nhanh bị ăn mịn, gỉ sét TIÊU CHUẨN: AISI, ASTM, EN, BS, DIN, GB, JIS, SAE TÍNH CHẤT CƠ BẢN: CƠ TÍNH: Mác thép CT3 Giới hạn chảy( min) Giới hạn bền kéo Độ giãn dài (min) (N/mm2) (N/mm2) ( %) 225 373 - 461 22 THÀNH PHẦN HĨA HỌC VÀ CƠ TÍNH THÉP TẤM CT3: Thành phần hóa học: Mác thép Thành phần hóa học CT3 C Si Mn P(max) S(max) 0.14 ~ 0.22 012 ~ 0.30 0.40 ~ 0.60 0.45 0.45 Tính chất lý: Mác thép Độ bền kéo đứt Giới hạn chảy Độ dãn dài tương đối N/mm² N/mm² (%) 373 ~ 690 225 22 CT3 Quy cách thép CT3 tham khảo: SẢN ĐỘ PHẨM DÀY(mm) KHỔ RỘNG (mm) CHIỀU DÀI (mm) KHỐI LƯỢNG (KG/mét vuông) Thép CT3 ly 1200/1250/1500 2500/6000/cuộn 15.7 Thép CT3 ly 1200/1250/1500 6000/9000/12000/cuộn 23.55 Thép CT3 ly 1200/1250/1500 6000/9000/12000/cuộn 31.4 Thép CT3 ly 1200/1250/1500 6000/9000/12000/cuộn 39.25 Thép CT3 ly 1500/2000 6000/9000/12000/cuộn 47.1 Thép CT3 ly 1500/2000/2500 6000/9000/12000/cuộn 54.95 Thép CT3 ly 1500/2000/2500 6000/9000/12000/cuộn 62.8 Thép CT3 ly 1500/2000/2500 6000/9000/12000/cuộn 70.65 Thép CT3 10 ly 1500/2000/2500 6000/9000/12000/cuộn 78.5 Thép CT3 11 ly 1500/2000/2500 6000/9000/12000/cuộn 86.35 Thép CT3 12 ly 1500/2000/2500 6000/9000/12000/cuộn 94.2 Thép CT3 13 ly 1500/2000/2500/3000 6000/9000/12000/cuộn 102.05 Thép CT3 14 ly 1500/2000/2500/3000 6000/9000/12000/cuộn 109.9 Thép CT3 15 ly 1500/2000/2500/3000 6000/9000/12000/cuộn 117.75 Thép CT3 16 ly 1500/2000/2500/3000/3500 6000/9000/12000/cuộn 125.6 Thép CT3 17 ly 1500/2000/2500/3000/3500 6000/9000/12000/cuộn 133.45 Thép CT3 18 ly 1500/2000/2500/3000/3500 6000/9000/12000/cuộn 141.3 Thép CT3 19 ly 1500/2000/2500/3000/3500 6000/9000/12000/cuộn 149.15 Thép CT3 20 ly 1500/2000/2500/3000/3500 6000/9000/12000/cuộn 157 Thép CT3 21 ly 1500/2000/2500/3000/3500 6000/9000/12000/cuộn 164.85 Thép CT3 22 ly 1500/2000/2500/3000/3500 6000/9000/12000/cuộn 172.7 Thép CT3 25 ly 1500/2000/2500/3000/3500 6000/9000/12000 196.25 Thép CT3 28 ly 1500/2000/2500/3000/3500 6000/9000/12000 219.8 Thép CT3 30 ly 1500/2000/2500/3000/3500 6000/9000/12000 235.5 Thép CT3 35 ly 1500/2000/2500/3000/3500 6000/9000/12000 274.75 Thép CT3 40 ly 1500/2000/2500/3000/3500 6000/9000/12000 314 Thép CT3 45 ly 1500/2000/2500/3000/3500 6000/9000/12000 353.25 Thép CT3 50 ly 1500/2000/2500/3000/3500 6000/9000/12000 392.5 Thép CT3 55 ly 1500/2000/2500/3000/3500 6000/9000/12000 431.75 Thép CT3 60 ly 1500/2000/2500/3000/3500 6000/9000/12000 471 Thép CT3 80 ly 1500/2000/2500/3000/3500 6000/9000/12000 628 XUẤT XỨ: Nhật Bản, Hàn Quốc, Nga, Trung Quốc, Đài Loan , Ấn Độ,… ỨNG DỤNG: Dùng ngành khí chế tạo, ngành cơng nghiệp đóng tàu, xây dựng nhà xưởng, cầu cảng, chế tạo bồn bể chứa, làm thùng hàng, thành ngăn, vách ngăn, bảng mã, hộp kim loại, nồi ngành xây dựng dân dụng, kết cấu ngành hàng hải Sử dụng để tạo tiết máy Ngồi thép cịn dùng để làm đồ nội thất giường, tủ quần áo, bàn ghế GIÁ THÀNH: Trung bình khoảng 15.500 VNĐ/kg CÂU 2: Cho thiết bị phản ứng vỏ áo có áp suất làm việc bên thiết bị (100+3x số nhóm) mmHg = (100+3x10) = 130 mmHg, nhiệt độ làm việc (100+ số nhóm )oC = (100+10) = 110 oC Thiết bị gia nhiệt nước cho vào thiết bị nhiệt độ thích hợp (các nhóm tự chọn phù hợp) Vật liệu chế tạo thiết bị vỏ áo thép câu Tính bề dày thiết bị bề dày lớp vỏ áo? Chọn: plv = 130 mmHg = 0,017 N/mm2 pm.n = 0,6 N/mm2 H = 2400 mm D = 800 mm Ta có: Nhiệt độ: tlv = 110 oC (< 250oC) Modun đàn hồi : Et = 1,95184.105 N/mm2 Giới hạn bền: [σ]*= 135 N/mm2 Áp suất bên thiết bị: pn’ = pkq – plv = 0,1- 0,017= 0,083 N/mm2 Áp suất tính tốn: pn = pm.n + pn’ = 0,6 + 0,083 = 0,683 N/mm2 Tính bề dày thiết bị: Bề dày tối thiểu tính theo cơng thức (5-14): S’= 1,18D(0,4 = 1,18.800.(0,4 = 9,63 mm Chọn Ca = 1, Cb = , C0 = 1,37 mm Hệ số bổ sung kích thước tổng: C = Ca + Cb + C0 = 1+ + 1,37 = 2,37 mm Bề dày thực thiết bị: S = S’+ C = 9,63 + 2,37 = 12 mm Kiểm tra điều kiện (5-15): 1,5 = = 0,25 = = = = 6,03 => thỏa Kiểm tra điều kiện (5-16): 0,3 = 1,27 ( : tra bảng nội suy ta được: 211 N/mm2) => thỏa Bề dày lớp vỏ áo: Áp suất thiết bị vỏ áo ptt = pm.n - pkq = 0,6-0,1 = 0,5 N/mm2 (giả sử : ᵩh= 1, η=1 ) Ứng suất cho phép tính theo cơng thức (1-9): [σ]= η [σ]*= 1.135 = 135 N/mm2 = = 270 > 25 Bề dày tối thiểu vỏ áo: S’= = = = 1,53 mm Chọn Ca = 1, Cb = , C0 = 0,47 mm Hệ số bổ sung kích thước tổng: C = Ca + Cb + C0 = 1+ + 0,47 = 1,47 mm Bề dày thực vỏ áo: S = S’+ C = 1,53 + 1,47 = mm Kiểm tra điều kiện (5-10): = = 2,43.10-3 < 0,1 => thỏa Xác định áp suất cho phép bên lớp vỏ áo tính theo cơng thức (5-11): [p] = = = 0,65 N/mm2 ... nhóm )oC = (100+10) = 110 oC Thiết bị gia nhiệt nước cho vào thiết bị nhiệt độ thích hợp (các nhóm tự chọn phù hợp) Vật liệu chế tạo thiết bị vỏ áo thép câu Tính bề dày thiết bị bề dày lớp vỏ áo?... ngành khí chế tạo, ngành cơng nghiệp đóng tàu, xây dựng nhà xưởng, cầu cảng, chế tạo bồn bể chứa, làm thùng hàng, thành ngăn, vách ngăn, bảng mã, hộp kim loại, nồi ngành xây dựng dân dụng, kết cấu...THÀNH PHẦN HĨA HỌC VÀ CƠ TÍNH THÉP TẤM CT3: Thành phần hóa học: Mác thép Thành phần hóa học CT3 C Si Mn P(max) S(max) 0.14 ~ 0.22 012 ~ 0.30 0.40 ~ 0.60 0.45 0.45 Tính chất lý: Mác thép Độ