ĐỒ án môn học ngành công nghiệp sản xuất NaOH

ĐỒ ÁN MƠN HỌC QTTB I MỞ ĐẦU: Ngành cơng nghiệp sản xuất NaOH ngành công nghiệp sản xuất hố chất Nó đóng vai trò lớn phát triển ngành công nghiệp khác dệt , tổng hợp tơ nhân tạo, lọc hố dầu, sản xuất phèn NaOH baz mạnh, có tính ăn da, khả ăn mịn thiết bị cao Vì cần lưu ý đến việc ăn mòn thiết bị, đảm bảo an tồn lao động q trình sản xuất Trước cơng nghiệp NaOH thường sản xuất cách cho Ca(OH)2 tác dụng với dung dịch Na2CO3 lỗng nóng Ngày người ta dùng phương pháp đại điện phân dung dịch NaCl bão hòa Tuy nhiên dung dịch sản phẩm thu thường có nồng độ lỗng , khó khăn việc vận chuyển xa Để thuận tiện cho chuyên chở sử dụng người ta phải cô đặc dung dịch đến nồng độ định theo u cầu Cơ đặc q trình làm tăng nồng độ chất hồ tan dung dịch cách tách bớt phần dung môi qua dạng dạng kết tinh Trong khuôn khổ đồ án ta tiến hành cô đặc theo cách tách dung mơi dạng Q trình đặc thường tiến hành trạng thái sôi, nghĩa áp suất riêng phần dung môi mặt thống dung dịch bừng với áp suất làm việc thiết bị Q trình đặc thường dùng phổ biến cơng nghiệp với mục đích làm tăng nồng độ dung dịch lỗng, để tách chất rắn hồ tan Q trình đặc thường tiến hành áp suất khác Khi làm việc áp suất thường ( áp suất khí quyển) ta dùng thiết bị hở , làm việc áp suất khác ( vd áp suất chân không ) người ta dùng thiết bị kín Q trình đặc tiến hành hệ thống cô đặc nồi nhiều nồi, làm việc liên tục gián đoạn Thiết kế đồ án môn học máy thiết bị hố chất giúp sinh viên làm quen với phương pháp tính tốn máy thiết bị hố chất Tập đồ án thiết kế hệ thống cô đặc hai nồi làm việc liên tục xuôi chiều cô đặc dung dịch xút NaOH có nồng độ đầu 15% đến nồng độ cuối 30% Năng suất đầu vào 1m3/hour II CHỌN QUI TRÌNH CƠNG NGHỆ : Qui trình cơng nghệ : Năng suất qui trình đặc 1m3/h Đây suất nhỏ ta chọn qui trình cơng nghệ sau Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN MÔN HỌC QTTB Nguyên tắc hoạt động hệ thống cô đặc: Dung dịch từ bể chứa nguyên liệu bơm lên bồn cao vị, từ bồn cao vị dung dịch chảy xuống qua thiết bị gia nhiệt gia nhiệt đến nhiệt độ sôi ứng với áp suất làm việc nồi I Dung dịch sau đưa vào nồi I Do có chênh lệch áp suất nồi I nồi II nên dung dịch tiếp tục chảy qua nồi II bơm hút chuyển vào bể chứa sản phẩm Hơi thứ nồi I dùng làm đốt nồi II để tận dụng nhiệt Hơi thứ nồi II đưa qua thiết bị ngưng tụ baromet chân không hút ngồi Nguyên lý làm việc nồi cô đặc : phần thiết bị buồng đốt gồm có ống truyền nhiệt ống tuần hồn trung tâm Dung dịch ống, đốt khoảng khơng gian phía ngồi ống Ngun tắc hoạt động ống tuần hồn trung tâm : ống tuần hồn có đường kính lớn nhiều so với ống truyền nhiệt hệ số truyền nhiệt nhỏ, dung dịch sơi so với dung dịch ống truyền nhiệt Khi sôi dung dịch có ρds = 0.5 ρdd tạo áp lực đẩy dung dịch từ ống tuần hồn sang ống truyền nhiệt Kết tạo dòng chuyển động tuần hồn thiết bị Để ống tuần hồn trung tâm hoạt động có hiệu dung dịch nên cho vào khoảng 0,4 – 0,7 chiều cao ống truyền nhiệt Phần phía thiết bị buồng bốc để tách khỏi dung dịch, buồng bốc cịn có phận tách bọt để tách giọt lỏng khỏi thứ A.TÍNH THIẾT BỊ CHÍNH III TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT: Chuyển đơn vị suất từ (m3/h) sang (kg/h): Năng suất nhập liệu : G’D =1 m3/h Khối lượng riêng : ρNaOH= 1159 kg/m3 Nồng độ nhập liệu : xD = 15 % Nồng độ cuối sản phẩm : xC = 30% GD = G’D ∗ ρNaOH= 1159 kg/h Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN MƠN HỌC QTTB Áp dụng phương trình cân vật chất : GD ∗ xD = GC ∗ xC G ∗x 1159 ∗ 15 Suy ra: G C= D D = = 579.5 kg/h xC 30 lượng thứ bốc lên tồn hệ thống : x kg/h Áp dụng công thức : W = G D (1 − D ) xC Trong đó: W : Lượng thứ tồn hệ thống kg/h kg/h GD : Lượng dung dịch ban đầu % khối lượng xD,xC : Nồng độ đầu,cuối dung dịch Thay số vào ta có: x 15 W = G D (1 − D ) = 1159.(1 − ) = 579.5 kg/h xC 30 Giả thiết phân phối thứ nồi : W Chọn tỉ số thứ bốc lên từ nồi I II : I = 1.1 W II Khi ta có hệ phương trình: WI = 1 W II WI + WII = W Giải hệ có kết : WI = 303.5 kg/h WII = 276 kg/h Xác định nồng độ dung dịch nồi : - Nồng độ cuối dung dịch khỏi nồi I : G x 1159.15 x’C= D D = = 20.32 % G D − WI 1159 − 303.5 - Nồng độ cuối dung dịch khỏi nồi II : x’’C= G D x D 1159.15 = = 30 % G D − WI − WII 1159 − 303.5 − 276 IV.CÂN BẰNG NHIỆT LƯỢNG: Xác định áp suất nhiệt độ nồi: Hiệu số áp suất hệ thống cô đặc: Theo đầu áp suất ngưng tụ là: Png = 0.5 at Chọn áp suất đốt vào nồi I : P1= 3.5 at Khi hiệu số áp suất hệ thống cô đặc : ΔPt =P1 – Png = 3.5 – 0.5 = at ΔP1 = Chọn tỉ số phân phối áp suất nồi : ΔP2 Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN MƠN HỌC QTTB Kết hợp với phương trình : ΔP1 + ΔP2 = ΔPt = at Suy : ΔP1 = 1.8 at ΔP2 = 1.2 at Dựa vào kiện tra sổ tay qúa trình thiết bị tập I ta có bảng sau : Loại Nồi I Áp suất Nhiệt độ (at) (0C) Nồi II Áp suất (at) Nhiệt độ (0C) Hơi đốt P1= 3.50 P1=1.70 T2=114.5 Hơi thứ P’1=1.76 T1=137.9 Tháp ngưng tụ Áp suất Nhiệt độ (at) (0C) Png=0.5 t’1 =115.5 P’2=0.52 tng=80.9 t’2 =81.9 Xác định nhiệt độ tổn thất : a Tổn thất nhiệt nồng độ tăng cao (Δ’): Áp dụng công thức Tiaxenko: Δ’ = Δ’o f Ở : Δ’o : Tổn thất nhiệt độ áp suất thường f : hệ số hiệu chỉnh thiết bị đặc làm việc áp suất khác với áp suất thường (273 + t 'i ) f = 16.2 ri t’i : nhiệt độ thứ nồi thứ I ri : ẩn nhiệt hố hơi nhiệt độ t’i Từ kiện ta lập bảng sau: Đại lượng Nồi I Nồi I Nồi II xC (%k.l) Δ’o (0 C ) t’ ( 0C ) r.10-3 (j/kg ) Δ’i (0 C ) 20.32 30.00 8.457 17.0 115.5 81.9 2218.7 2304.6 9.33 15.05 Từ ta có tổng tổn thất nhiệt nồng độ tăng cao : ΣΔ’ = Δ’I +Δ’II = 9.33 +15.05 = 24.38 0C b Tổn thất nhiệt áp suất thuỷ tĩnh (Δ’’ ): Gọi chênh lệch áp suất từ bề mặt dung dịch đến ống ΔP (N/m2), ta có: ΔP = ρS.g.Hop N/m2 Trong đó: ρs : khối lượng riêng dung dịch sôi , kg/m3 ρs =0.5 ρdd Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN MÔN HỌC QTTB ρdd : Khối lượng riêng dung dịch ,kg/m3 Hop: Chiều cao thích hợp tính theo kính quann sát mực chất lỏng ,m Hop = [0.26+0.0014(ρdd-ρdm)].Ho Từ ΔP ta tính áp suất trung bình dung dịch nồi thơng qua cơng thức: Ptbi= P’i+ΔPi ( i ): nồi thứ i Tra sổ tay ta có bảng sau: Nồi I Nồi II x C ,% 20.32 30.00 t’ ,0C 115.5 81.9 ρdd , kg/m3 1173.4 1276 ρdm ,kg/m3 958 958 Coi ρdd nồi thay đổi không đáng kể khoảng nhiệt độ từ bề mặt đến độ sâu trung bình chất lỏng Chọn chiều cao ống truyền nhiệt Ho=1.5 m Nồi I: Hop1 = [0.26+0.0014(ρdd-ρdm)].Ho=[0.26+0.0014(1173.4-958)]*1.5=0.84234 ,m Áp suất trung bình: Ptb1= P’1+ΔP1=1.76+0,5.0,5.1173.4.10-4.0.84234=1.785 at Tra sổ tay Ptb1=1.785 (at) ta có t”1=116.03 0C Suy : Δ”1=(t”1+Δ’1) – (t’1+Δ’1)= 116.03– 115.5 =0.53 0C Nồi II: Hop2 = [0.26+0.0014(ρdd-ρdm)].Ho=[0.26+0.0014(1276-958)]*1.5=1.0578 ,m Áp suất trung bình: Ptb2= P’2+ΔP2=0,52+0,5.0,5.1276.10-4.1,0578=0,554 at Tra sổ tay Ptb2 = 0.554 (at) ta có t”2= 83.37 0C Suy : Δ”2=(t”2+Δ’2) – (t’2+Δ’2)= 83.37 – 81.9 =1.47 0C Vật tổn thất nhiệt hai nồi là: ΣΔ” =Δ”1+Δ”2 =0.53+1.47 = 2.00 0C c Tổn thất nhiệt trở lực thuỷ lực đường ống (Δ”’) Chấp nhận tổn thất nhiệt độ đoạn ống dẫn thứ từ nồi sang nồi từ nồi cuối đến thiết bị ngưng tụ 10C Do đó: Δ”’1=1.50C Δ”’2 =1.0 0C d Tổn thất chung tồn hệ thống cô đặc: ΣΔ=ΣΔ’+ΣΔ”+ΣΔ”’=24.38+2.00+2.5=28.88 0C Hiệu số hữu ích nhiệt độ sơi nồi: Hiệu số nhiệt độ hữu ích ở nồi: Nồi I: Δti1=TI – (T2+ΣΔ1) =137.9 – (114.5+9.33+0.53+1.5)=12.04 0C Nồi II: Δti2=T2 – (tng +ΣΔ2) =114.5– (80.9+15.05+1.47+1)=16.08 0C Nhiệt độ sôi thực tế dung dịch nồi: Nồi I : Δti1=TI –tS1 suy tS1=T1 - Δti1=137.9 – 12.04 = 125.86 0C Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN MÔN HỌC QTTB Nồi II : Δti2=T2 –tS2 suy tS2=T2 - Δti2=114.5 – 16.08 = 98.42 0C Cân nhiệt lượng: a Tính nhiệt dung riêng dung dịch nồi: Nồi I: Nồng độ đầu dung dịch xD=15%20% nên áp dụng công thức: C1=C2=4186 – ( 4186 – Cht)xC1 Cht : Nhiệt dung riêng chất hồ tan ,j/kg.độ M.Cht =n1.c1+ n2.c2+ n3.c3+ nn.cn (*) Tra sổ tay tập I ta có: MNaOH =40 n1=n2=n3 =1 c1=cNa = 26 j/kg n.tửû.độ c2=cO = 16.8 j/kg n.tửû.độ c3=cH = 9.6 j/kg n.tửû.độ 26 + 16.8 + 9.6 Thay vào (*) ta có: Cht= 10 = 1310 j/kg.độ 40 Nhiệt dung riêng dung dịch khỏi nồi II là: C2=C1 =4186 – ( 4186 – Cht )xC2 =4186 – (4186 – 1310)0.3 =3323.2 j/kg.độ b Lập phương trình cân nhiệt lượng (CBNL): Nồi I: D.i+GD.CD.tD=W1.i1+(GD – W1)C1.t1+D.Cng1 θ1+Qxq1 Nồi II: W1.i1+(GD –W1)C1.t1=W2.i2+(GD – W)C2.t2+W1.Cng2.θ2+Qxq2 Trong đó: D: lượng đốt dùng co hệ thống ,kg/h i,i1,i2: hàm nhiệt đốt , thứ nồi I nồi II ,j/kg tD, t1, t2: nhiệt độ sôi ban đầu, rakhỏi nồi I nồi II dung dịch , 0C CD, C1, C2:nhiệt dung riêng ban đầu, khỏi nồi I nồi II dung dịch , j/kg.độ θ1, θ2:nhiệt độ nước ngưng tụ nồi I nồi II ,0C Cng1, Cng2: nhiệt dung riêng nước ngưng nồi I nồi II ,j/kg.độ Qxq1,Qxq2 :nhiệt mát môi trường xung quanh , J GD : lượng dung dịch lúc ban đầu ,kg/h Chọn đốt , thứ bão hồ, nước ngưng lỏng sơi nhiệt độ, ta có: i- Cng1 θ1=r (θ1) i1- Cng2 θ2=r(θ2) tra sổ tay ta có bảng thơng số sau đây: đầu vào Dung dịch NaOH : + tD=125.33 0C + CD= 3558.1 j/kg.độ Đầu nồi I Dung dịch NaOH : + t1=125.86 0C + C1= 3323.2 j/kg.độ Đầu nồi II Dung dịch NaOH: + t2=98.42 0C + C2= 3323.2 j/kg.độ Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN MÔN HỌC QTTB + GD=1159 kg/h Hơi đốt: + θ1=137.9 0C + i= 2737000 j/kg + Cng1=4290 j/kg.độ Hơi thứ : +θ2 =114.5 0C + i1 =2706000 j/kg +Cng2 = 4290 j/kg.độ + W1=303.5 kg/h + G2=579.5 kg/h Hơi thứ : + t’2=81.9 0C + i2=2643740 j/kg + W2=276 kg/h Cho : Qxp1=0.05.D.(i – Cng1 θ1) =0.05.D.r(θ1) Qxp1=0.05.W.(i1 – Cng2 θ2) =0.05.W1.r(θ2) Vậy lượng thứ bốc lên nồi I : W i2 + (G D − W ).C t − G D C1 t1 W1 = = 0.95.r (θ ) + i2 − C1 t1 579.5 * 2643740 + 579.5 * 3323.2 * 98.42 − 1159 * 3323.2 *125.86 = = 289.9 kg/h 0.95 * 2156000 + 2643740 − 3323.2 * 125.86 Lượng thứ bốc lên nồi II là: W2=W-W1=579.5 – 289.9 = 289.6 kg/h Lượng đốt tiêu đốt chung là: W i + (G D − W1 ).C1 t1 − G D C D t D D’= 1 = 0.95(i1 − C ng1 θ ) 289.9 * 2706000 + (1159 − 289.9) * 3323.2 *125.86 − 1159 * 3558.1 * 125.33 0.95 * (2700600 − 4290 * 137.9) =314.6 kg/h c Kiểm tra lại giả thiết phân bố thứ nồi: 303.5 − 289.9 C%(I) = 100% = 4.5% < 5% 303.5 Đáp ứng yêu cầu 289.6 − 276 100% = 4.7% < 5% C%(II) = 289.6 Vậy : Lượng thứ nồi I : WI = 289.9 kg/h Lượng thứ nồi II : WII = 289.6 kg/h Lượng đốt nồi I : D = 314.6kg/h = V TÍNH BỀ MẶT TRUYỀN NHIỆT CỦA BUỒNG ĐỐT Tính nhiệt lượng hơt đốt cung cấp: - Nồi I : Q1= D.r(θ1) =314.6*2156=678277.6 kj/h =188.41 kW - Nồi II: Q2=W1.r(θ2) = 289.9*2221.5=644012.85 kj/h = 178.89 kW Tính hệ số truyền nhiệt K nồi : tm1 T q2 Công thức tổng quát: Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN MÔN HỌC QTTB tT1 tT2 q1 q tm2 K= q tb Δt i W/m2.độ t2 Cơng thức tính tổng nhiệt trở : rΣ =Σrcáu1 + δ + Σrcáu2 λ Chọn : Σrcáu1 =Σrcáu2 =1/5000 m2.h.độ / Kcal=1/4300 m2 độ /W δ = mm Ống làm thép không rỉ mã hiệu 40XH: λ = 44 W/m.độ Ö rΣ = 5.106*10-04 m2.độ /W Nhiệt tải riêng trung bình: q + q2 - Nồi I : qtb1= Trong : + q1 : nhiệt tải riêng phía đốt cấp cho thành thiết bị Ta có cơng thức tính q1: q1=α1.Δt1 (1) Hệ số cấp nhiệt nước bão hồ ngưng tụ bề mặt ống thẳng đứng tính theo cơng thức Nusselt: r α1=1.13.A.( ).025 Kcal/ m2.h.độ (*) H Δt1 Chọn : tT1 = 137.56 C Khi : Δt1= T – tT1 = 137.9 – 137.54 = 0.36 0C TW = 0.5(T+tT1) =137.72 0C ẩn nhiệt ngưng tụ đốt r = r(θ1)=2156 kj/kg =514.95 Kcal/kg H =1.5 m chiều cao bề mặt truyền nhiệt A = 2362.02 trị số phụ thuộc nhiệt độ ngưng tụ nước Thay giá trị vào cơng thức (*) ta có: 514.95 0.25 α1=1.13*2362.05*( ) = 14832.17 Kcal/m2.h.độ 1.5 * 0.36 Thay α1 vào công thức (1) ta có: q1 = 14832.17* 0.36 =5339.58 Kcal/m2.h = 6199.85 W/m2 + q2 : nhiệt tải phía dung dịch sơi Ta có cơng thức tính q2: q2=α2.Δt2 (2) Hệ số cấp nhiệt từ thành thiết bị đến dung dịch α2 tính cơng thức: α2 = 1.6 ϕ p0.4.q2 0.7 kcal/m2.h.độ (**) Trong : ΔT = q1.rΣ= 6199.85*5.106.10-4=3.16 0C ϕ = 0.76 thừa số kể đến tính chất lý học NaOH p = 1.76 at áp suất bề mặt thống dung dịch sôi Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN MƠN HỌC QTTB Thay vào (**) ta có : α2= 1.6*0.76*(1.76)0.4.(5339.58) 0.7=620 Kcal/m2.h.độ= 719.89 W/m2.độ Thay vào (2)ta có : q2 = 719.89*(137.54 –3.16 – 125.86) =6133.46 W/m2 + kiểm tra lại giả thiết Δt1: q1 − q 6199.85 − 6133.46 có * 100% = 100% = 1.07% ≤ 5% thoả mãn điều kiện sai số q1 6199.85 nhiệt tải trung bình nồi I là: q + q 6199.85 + 6133.46 qtb1= = =6166.65 W/m2 2 q1 + q - Nồi II : qtb2= Trong : + q1 : nhiệt tải riêng phía đốt cấp cho thành thiết bị Ta có cơng thức tính q1: q1=α1.Δt1 (3) Hệ số cấp nhiệt nước bão hồ ngưng tụ bề mặt ống thẳng đứng tính theo cơng thức Nusselt: r α1=1.13.A.( ).025 Kcal/ m2.h.độ (*) H Δt1 Chọn : tT1 = 114.18 C Khi : Δt1= T - tT1= 114.5 – 114.18 = 0.32 0C TW = 0.5(T+tT1) =114.34 0C r = r(θ1)=2221.5j/kg=530.6 kcal/kg ẩn nhiệt ngưng tụ đốt H =1.5 m chiều cao bề mặt truyền nhiệt A = 2268.87 trị số phụ thuộc nhiệt độ ngưng tụ nước Thay giá trị vào cơng thức (*) ta có: 530.60 0.25 α1=1.13*2268.87( ) = 14783.24 Kcal/m2.h.độ 1.5 * 0.32 Thay α1 vào cơng thức (3) ta có: q1 = 14783.24* 0.32 =4730.64 Kcal/m2.h =5492.79W/m2 + q2 : nhiệt tải phía dung dịch sơi Ta có cơng thức tính q2: q2=α2.Δt2 (4) Hệ số cấp nhiệt từ thành thiết bị đến dung dịch α2 tính cơng thức: α2 = 1.6 ϕ p0.4.q2 0.7 kcal/m2.h.độ (**) Trong : ΔT = q1.rΣ=5492.79*5.106.10-4=2.8 0C ϕ = 0.76 thừa số kể đến tính chất lý học NaOH p = 0.52 at áp suất bề mặt thống dung dịch sôi Thay vào (**) ta có : Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN MÔN HỌC QTTB α2= 1.6*0.76*(0.52)0.4.(4730.64) 0.7=349.77 Kcal/m2.h.độ= 406.12 W/m2.độ Thay vào (4)ta có : q2 = 406.12.(114.2 – 2.8 – 98.42) =5271.44 W/m2 + kiểm tra lại giả thiết Δt1: q1 − q 5492.79 − 5271.44 100% = 4.03% ≤ 5% thoả mãn điều kiện sai số * 100% = q2 5492.79 nhiệt tải trung bình nồi I là: q + q 5492.79 + 5271.44 qtb1= = =5382.1 W/m2 2 có a Hệ số truyền nhiệt nồi: - Nồi I : q 6166.65 K1= tb1 = =512.18 W/m2.độ 12.04 Δt iI - Nồi II : q 5382.1 K2= tb = =334.71 W/m2.độ 16.08 Δt iII Hiệu số nhiệt độ hữu ích thực nồi: - Công thức chung: Q ∑ Δt i C Δt 'im = m Qi Km ∑K i : ΣΔti = ΔtiI+ΔtiII = 12.04+16.08=28.12 0C Q 188410 178890 + = 367.86 + 534.46 = 902.32 Σ i = K i 512.18 334.71 - Tính cho nồi I: Q ∑ Δt i 28.12 Δt ' iI = I = 367.86 * = 11.46 Q KI 902.32 i ∑K i - Tính cho nồi II: QII ∑ Δt i 28.12 = 534.46 * = 16.66 Qi K II 902.32 ∑K i Kiểm tra lại hiệu số nhiệt độ hữu ích : - Nồi I : Δt iI − Δt 'iI 12.04 − 11.46 * 100% = 100% = 4.8% < 5% Δt iI 12.04 Δt ' iII = C C Thoả mãn điều kiện Trang 10 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN MÔN HỌC QTTB Vậy chọn bề dày đáy : S =6 mm Nồi II : Do nồi II làm việc điều kiện áp suất (p =1,7 at ) nên bước tính tốn giống nồi I, áp suất nhỏ áp suất nồi I nên chắn điều kiện độ bền thoả Vậy nên chọn S = mm e tính bulơng bích: + bích nối nắp với buồng bốc : ( chọn bích theo STQTTB T2 trang 405 - 412) Chọn bích liền thép kiểu I, thông số cho bảng sau: Dt 1400 D 1540 Db 1490 Di 1460 h 30 db M20 + bích nối buồng đốt với đáy : Chọn bích liền thép kiểu I, thơng số cho bảng sau: Dt 1200 D 1350 Db 1300 Di 1260 h 30 db M24 + bích nối buồng bốc buồng đốt tương tự bích nối đáy buồng đốt + tính bulơng nối nắp buồng bốc: Lực nén trục sinh xiết bulông: Q1=0.25.π.Dt2.p+πDtb.b0.m.p (*) Với : Dt=1400 mm P=0.172 N/mm2 Đường kính trung bình đệm : Dtb= Dt + 2(0.5b+2.5 ) Chọn chiều dày thực đệm b= 10 mm , ta có : Dtb=1400+2(0.5*10+2.5)=1415 mm Chiều rộng tính tốn đệm : b0=0.8 b =0.8*10 =8 mm Chọn đệm amiăng có δ = mm ; m =2 Áp suất riêng cần thiết để làm biến dạng dẻo đệm, q0=10 N/mm2 Thay vào (*) : Q1=0.25*3.14*(1400)2*0.172+3.14*1415*8*2*0.172=0.277*106 N Lực cần thiết để ép chặt đệm ban đầu : Q2=π.Dtb.b0.q0 = 3.14*1415*8*10=0.356*106 N Chọn khoảng cách tương đối tâm bulông x =195 mm π Db 3.14 *1490 = = 24 Vậy số bulông : z= x 195 Q Lực tác dụng lên bulông : qb= z Với: Q= max ( Q1,Q2) =Q2= 0.356*106 N Q 0.356 * 10 Ö qb= = = 14833.33 N z 24 Ứng suất tác dụng lên bulông : Trang 20 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN MÔN HỌC QTTB σ= π qb = 14833.33 = 47.22 N/mm2 0.25 * 3.14 * 20 d b Chọn vật liệu làm bulơng thép CT.3 có [σ]100=86 N/mm2 Ư σ =47.22 N/mm2< [σ]100=86 N/mm2 ( thoả mãn ) + tính bulơng nối đáy buồng đốt: Lực nén trục sinh xiết bulông: Q1=0.25.π.Dt2.p+πDtb.b0.m.p (*) Với : Dt=1200 mm p=0.343 N/mm2 thay vào (*) có: Q1=0.25*3.14*(1200)2*0.343+3.14*1215*8*2*0.343=0.409*106 N Lực cần thiết để ép chặt đệm ban đầu : Q2=π.Dtb.b0.q0 = 3.14*1215*8*10=0.305*106 N Chọn khoảng cách tương đối tâm bulông x =170 mm π Db 3.14 *1300 = = 24 Số bulông : z= 170 x Q Lực tác dụng lên bulông : qb= z Với: Q= max ( Q1,Q2) =Q1= 0.409*106 N Q 0.409 * 10 Ö qb= = = 17041.67 N z 24 Ứng suất tác dụng lên bulông : qb 17041.67 σ= = = 37.67 N/mm2< [σ]100 =86 N/mm2 π 0.25 * 3.14 * 24 d b f tính vỉ ống: Lấy vỉ ống làm bích Chọn bề dày vỉ d =30 mm Ta có đường kíng ngồi ống truyền nhiệt : dn=38 mm t 1,4 * 38 * l= = =46.07 mm 2 * Nồi I: p=p1-p1’=0.343-0.172= 0.171 N/mm2 Có : p 0.171 σ= = = 0.174 N/mm2