Thiết kế lò hơi đốt dầu

Từ các lò hơi có công suất lớn sản xuất ra hơi quá nhiệt dùng để chạy tuabintrong các nhà máy nhiệt điện, cho đến các lò hơi có công suất nhỏ chỉ sản xuất vài tấn hơitrong một giờ được d

LỜI NÓI ĐẦU

Đã từ lâu và cho đến ngày nay nhu cầu về năng lượng trong sản xuất cũng như trongđời sống là rất lớn và ngày càng tăng, rất cần thiết cho sự phát triển kinh tế Đặc biệt là đốivới nước ta khi mà nền kinh tế đang trong thời kỳ công nghiệp hoá, hiện đại hoá và đang cónhững bước phát triển mới trên đà hội nhập với nền kinh tế thế giới

Bên cạnh nguồn năng lượng điện, năng lượng nguyên tử… Nhiệt năng vẫn đóng mộtvai trò quan trọng, chiếm tỷ lệ không nhỏ nhất là đối với các nước có nền công nghiệp đangphát triển như ở nước ta Trong quá trình sản xuất nhiệt năng thì lò hơi là một thiết bị khôngthể thiếu được Từ các lò hơi có công suất lớn sản xuất ra hơi quá nhiệt dùng để chạy tuabintrong các nhà máy nhiệt điện, cho đến các lò hơi có công suất nhỏ chỉ sản xuất vài tấn hơitrong một giờ được dùng trong ngành công nhiệp nhẹ cũng là rất cần thiết

Chính việc sản xuất và sử dụng nhiệt của lò hơi nước đã góp phần quan trọng trong pháttriển xã hội và nâng cao đời sống Tuy vậy công viêc chế tạo, lắp đặt cũng như vận hành

lò hơi lại yêu cầu rất khắt khe, mang tính khoa học và kỹ thuật cao nhằm đảm bảo antoàn tuyệt đối bởi đây là thiết bị áp lực có thể gây ra nguy hiểm trong lúc vận hành

Là sinh viên ngành nhiệt ra trường ngoài những kiến thức về kỹ thuật lạnh, kỹ thuật sấy,điều hoà không khí… thì kiến thức về lò hơi là rất quan trọng Em kính mong được sựgóp ý kiến và chỉ bày của các thầy cô giáo, để giúp em tìm thấy những sai sót, hoàn thiệnkiến thức vững vàng hơn trong tiếp xúc thực tế sau này

Qua đây em xin chân thành biết ơn các thầy cô giáo đã tạo điều kiện tốt giúp emhoàn thành bài làm của mình

Em xin chân thành cảm ơn!

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ LÒ HƠI ỐNG LÒ ỐNG LỬA

1 Tổng quan về lò hơi ống lò ống lửa

1.1. Giới thiệu lò hơi

Lò hơi là một thiết bị không thể thiếu được trong nền kinh tế quốc dân, quốcphòng Không những nó được dùng trong các khu công nghiệp lớn như nhà máynhiệt điện, khu công nghiệp cơ khí, mà nó còn đi sâu từng cơ sở kinh tế nhỏ, như nấucơm, sấy, sưởi ấm v.v

Trong các lĩnh vực công nghiệp, lò hơi dùng để sản xuất hơi nước Hơi nước sẽlàm chất trung gian tải nhiệt Và sẽ truyền nhiệt lượng cho sản phẩm cần gia nhiệttrong thiết bị trao đổi nhiệt

Việc sử dụng khói nóng để gia nhiệt trực tiếp cũng được sử dung rộng rãi Do tiếpxúc trực tiếp nên hiệu suất cao, thiết bị gọn nhẹ, nhưng có nhược điểm: chỉ dùng gianhiệt những vật phẩm không yêu cầu lắm về độ sạch, trình độ thẩm mỹ và không ảnhhưởng về thành phần hoá học Nên đối với những vật phẩm yêu cầu chất lượng caođều dùng chất tải nhiệt trung gian, tức vẫn cần thiết bị lò hơi

Việc sử dụng lò hơi trong sản xuất ngày càng được sử dụng phổ biến rộng rãi.Nhất là đối với lò hơi công suất nhỏ và vừa, nhu cầu sử dụng ngày càng lớn để đápứng nhu cầu ngày càng phát triển kinh tế của đất nước

Với những lò hơi lớn việc sử dụng nhiên liệu là rắn, lỏng, khí còn phụ thuộc vào vịtrí địa lý nơi đặt nó làm việc Phải xem xét bài toán kinh tế giữa việc vận chuyển hơisinh ra và giá thành vận hành Ngoài ra phải kể đến ô nhiễm môi trường

Đối với những lò hơi nhỏ việc sử dụng nhiên liệu là dầu có ưu việc hơn Do những

lò hơi này thường đặt tại trung tâm sản xuất, các trung tâm này đặt xa vùng mỏ than.Với cùng sản lượng hơi, cùng thông số làm việc, khối lượng dầu nhỏ hơn khối lượngthan cần dùng Do đó chi phí vận chuyển dầu sẽ ít hơn so với than, với lò hơi đốt thancần có một diện tích chứa than lớn Điều này rất khó khăn đối với những cơ sở sản

xuất đặt trong trung tâm thành phố Việc dùng dầu còn dễ dàng trong tự động, hiệu suất lò lớn và không gian lò nhỏ.

- Bảo ôn lò rất đơn giản

- Sử dụng rộng rãi chủ yếu ngành giao thông vận tải và công nghiệp nhẹ

b)Hạn chế:

- Hạn chế việc tăng áp suất và sản lượng hơi

- Yêu cầu nhiên liệu sử dụng cao

- Suất tiêu hao kim loại dùng để chế tạo lò lớn

- Khó xử lý cáu cặn nước bám vào vách kim loại hay tro bám mặt ngoài ống

1.2.3.Lò hơi phối hợp ống lò - ống lửa

Được sử dụng rộng rãi hiện nay do nó lợi dụng được ưu điểm của lò hơi ống lò và

lò hơi ống lửa Vì vậy ở lò hơi này năng suất bốc hơi cao hơn, cho phép tăng công suất của lò lên cao hơn Ngoài ra nó còn có ưu điểm gọn nhẹ nên được sử dụng trong các nhu cầu di động: lò hơi xe lửa, tàu thuỷ Nhược điểm vận hành, sửa chửa vất vả,

do kích thước buồng lửa quá nhỏ và đặt ở những độ cao khác nhau, khó cạo cáu hay tro bám

1.3. Xác định cấu trúc sơ bộ lò hơi

a) Nhiệm vụ thiết kế:

- Công suất thiết kế của lò hơi: D = 1 T/h

- Áp suất thiết kế: p = 7 kG/cm2

- Nhiệt độ bão hòa ứng với áp suất: tbh = 179oC

- Nhiên liệu dùng để đốt: Dầu FO

Đây là lò phối hợp ống lò - ống lửa dùng để sản xuất hơi bão hòa Thiết kế lò cóbuồng lửa phun dạng hình trụ nằm ngang kết hợp ống lò và ống lửa đặt trong thântrụ Bố trí ống lò ở phía dưới, cụm ống lửa ở hai bên và phía trên ống lò Hai đầu ống

lò và ống lửa được giới hạn bởi mặt sàng ngăn cách không gian của sản phẩm cháyvới không gian chứa nước và hơi Ở hộp khói sau có bố trí vách ngăn giữa cụm ốnglửa phía trên và cụm ống lửa phía dưới Nước cấp vào lò được chứa trong không giangiới hạn giữa ống lò với ống lửa và giữa các ống lửa, với mức nước cao hơn dãy ốnglửa trên cùng Phần không gian phía trên không bố trí các ống lửa là không gian chứahơi

b) Phương án thiết kế

- Cấu trúc lò hơi dạng ống lò, ống lửa nằm ngang

- Không có thiết bị đốt phần đuôi (bộ hâm nước, bộ sấy không khí)

- Thiết kế này dùng cho những hộ tiêu thụ mà nước ngưng ở phụ tải do tiếp xúcvới sản phẩm nên không đảm bảo điều kiện cho nước cấp vào lò nên nước ngưng này

sẽ đưa ra ngoài mà không dùng để tái tuần hoàn cho lò

1.4. Tính nhiên liệu và sản phẩm cháy 1.4.1.Chọn các thông số ban đầu của nhiên liệu

Dầu FO là phần cặn của quá trình chưng cất dầu mỏ ở áp suất thường Dầu FOđược sản xuất thành nhiều loại Các loại chủ yếu khác nhau ở độ nhớt, nhiệt độ chớpcháy, hàm lượng lưu huỳnh và nhiệt độ đông đặt

Độ nhớt ảnh hưởng trực đến chế độ làm việc của lò Trong lò hơi, dầu FO được đốtdưới dạng phun sương nhờ thiết bị phun đặt biệt Kích thước của hạt sương càng nhỏkhi độ nhớt của dầu FO càng nhỏ Những thành phần: độ tro, lưu huỳnh và natri chứatrong dầu cũng ảnh hưởng rất lớn tới quá trình làm việc của lò

Trong các nhà máy công nghiệp, dầu cung cấp cho lò hơi được chứa trong các bể

bê tông kín, ít nhất có hai bể chứa dầu Phải luôn kiểm tra sửa chữa những trang bịphòng cháy Nhân viên phải được học cách sử dung các thiết bị phòng cháythông thạo quy trình chữa cháy

Dầu được cung cấp cho lò qua hệ thống bơm dầu và bình lọc dầu

Thành phần hóa học của dầu FO

* Các thông số khác:

tkkl = 30oC : Nhiệt độ không khí lạnh lấy theo nhiệt độ môi trường

tnc = 60oC : Nhiệt độ nước cấp vào lò

tth = 220oC : Nhiệt độ khói thải, chọn lớn hơn nhiệt độ bảo hòa và tránh nhiệt độ thải quá cao gây tổn thất nhiệt nhiều và ảnh hưởng đến môi trường xung quanh

1.4.2. Xác định hệ số không khí thừa

Căn cứ vào phương pháp đốt nhiên liệu, dạng lò hơi, dặc tính của nhiên liệu để xácđịnh hệ số khôngg khí thừa ở đầu ra của buồng lửa α

Ở thiết kế này lò hơi có buồng lửa phun dầu FO nên ta chọn giá trị α = 1,15

1.4.3. Tính thể tích và entanpi của sản phẩm cháy

a) Lượng không khí lý thuyết:

Vo

kk = 0,0889.(Clv + 0,375 Slv) + 0,265.Hlv - 0,0333.Olv

= 0,0889.(85,35+0,375.0,5) + 0,265.10,2 – 0,0333.0,7

= 10,28 m3tc/kg Thể tích không khí thực tế:

Vtkk = α Vokk

= 1,15.10,28 = 11,82 m3tc/kgThể tích không khí thừa:

- Thể tích khí Nitơ:

Vo N2 = 0,79.Vo

kk

= 0,111.10,2 + 0,0124.3 + 0.0161.10,28

= 1,33 m3tc/kg

- Thể tích khí 3 nguyên tử:

VoRO2 = VoCO2 + VoSO2

Vok = Vokkho + VoH2O

= 9,73 + 1,33 = = 11,06 m3tc/kg-Thể tích hơi nước:

VH2O = Vo

H2O + 0,0161.(α - 1).Vo

kk

= 1,33 + 0,0161.(1,15 – 1).10,28 = 1.35 m3tc/kgThể tích sản phẩm cháy thực tế:

c) Entanpi của không khí và sản phẩm cháy ứng với 1kg nhiên liệu:

Entanpi của không khí lý thuyết:

kk = Vo

kk(Ct)kk (kJ/kg)Trong đó:

Vo

kk: thể tích không khí lý thuyết(Ct)kk: nhiệt dung của không khí ứng với nhiệt độ tkk

Entanpi của sản phẩm cháy lý thuyết:

Vo RO2: thể tích khí 3 nguyên tử

Vo N2: thể tích khí Nitơ

Vo H2O: thể tích hơi nước(Ct): nhiệt dung của các loại khí tương ứng với nhiệt độ t Entanpi của sản phẩm cháy:

Ik = Io

k + (α - 1).Io

Với: α là hệ số không khí thừa ở cuối buồng lửa

Giá trị (Ct) tra theo (B2 – TL1 Tr 29)Entanpi của không khí lạnh:

Tra bảng 2 với nhiệt độ không khí lạnh tkkl = 30oC

Ta có: Io

Entanpi của khói thải:

Tra bảng 2 với nhiệt độ khói thải tth = 220oC

Bảng 1: Kết quả tính toán nhiên liệu và sản phẩm cháy

6 Phân thể tích hơi nước rH2O 0,107

7 Phân thể tích khí 3 nguyên tử rRO2 0,1268

Bảng 2: Entanpi của không khí và sản phẩm cháy

2.1 Mục đích

CHƯƠNG 2 TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT LÒ HƠI

Các bước tính cân bằng nhiệt lò hơi nhằm xác định lượng tiêu hao nhiên liệu dùng

để đốt lò và truyền nhiệt cho nước để sinh hơi

Ứng với 1 kg nhiên liệu lỏng khi cháy trong lò hơi ở trong điều kiện vận hành ổn định có phương trình cân bằng nhiệt tổng quát :

Qđv = Q1+ Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6 kJ/kgTrong đó :

Qđv: nhiệt lượng đưa vào ứng với 1kg nhiên liệu

Q1: Lượng nhiệt đưa hữu ích dùng để sản xuất hơi (kJ/kg)

Q2: Tổn thất do khói thải mang ra ngoài (kJ/kg)

Q3: Tổn thất do cháy không hoàn toàn về mặt hóa học (kJ/kg)

Q4: Tổn thất do cháy không hoàn toàn về mặt cơ học (kJ/kg)

Q5: Tổn thất do tỏa nhiệt ra môi trường xunh quanh (kJ/kg)

Q6: Tổn thất nhiệt do xỉ mang ra ngoài (kJ/kg)

Ta tính được nhiệt trị thấp làm việc của nhiên liệu:

2.2 Xác định các tổn thất nhiệt.

2.2.1 Tổn thất nhiệt do cháy không hoàn toàn về cơ học q 4

Tổn thất nhiệt do cháy cơ học không hết xác định bằng lượng nhiên liệu cháy không hết trong xỉ Do đốt dầu FO nên ta chọn:

Qlv = 39325,9 KJ/kg : Nhiệt trị thấp của dầu FO

q4 = 0

Vậy

2.2.3 Tổn thất nhiệt do cháy không hoàn toàn về hoá học q 3

q3 phụ thuộc vào nhiều yếu tố: hệ số không khí thừa, nhiên liệu và phương thức hỗn hợp nhiên liệu, hình dạng, kích thước buồng lửa … Vì lò đốt dầu FO nên ta có thể chọn:

2.2.4 Tổn thất nhiệt toả nhiệt ra môi trường q 5

Bề mặt xung quanh của lò luôn có nhiệt độ cao hơn môi trường xung quanh gây ra sự tỏa nhiệt từ hơi đến không khí lạnh nên gây ra tỏa nhiệt môi trường xung quanh q5.

Xác định dựa trên công suất của lò (1000kg/h):

2.3 Hiệu suất lò hơi

2.4 Các đại lƣợng của nhiên liệu

2.4.1 Lƣợng nhiên liệu tiêu hao

(kg/h)Trong đó:

D = 1000 kg : Công suất thiết kế

ih = 2764 KJ/kg : Entanpi của hơi bảo hòa

(Tra bảng hơi nước bảo hòa theo áp suất p = 9 KG/cm2)

inc = 251,8 : Entanpi của nước cấp

(Tra bảg nước chưa sôi theo nhiệt độ và áp suất)

η = 0,868 : Hiệu suất lò hơi

Qtlv = 39325,9 KJ/kg : Nhiệt trị thấp của dầu FO

Vậy B  1000( 2764  251,8 )  73,59kg / h0,86839325,9

2.4.2 Nhiệt lƣợng lý thuyết khi đốt cháy nhiên liệu

2.4.4 Nhiệt độ cháy lý thuyết

Tra bảng Entanpi của sản phẩm cháy theo Qtd = 38932,6 KJ/kg được:

tlt = 1860,4oC

2.4.5 Nhiệt lƣợng truyền của buồng lửa

Qbl

t = Qtd – Ikth = 38932,6 – 3863,5 = 35069,1 KJ/kg

Bảng 3: Bảng tính cân bằng nhiệt lò hơi

1 Entanpi của không khí lạnh Iokkl 409,47 KJ/kg

2 Entanpi của khói thải Ikth 3863,5 KJ/kg

3 Tổn thất nhiệt do cháy không hoàn

5 Tổn thất nhiệt do cháy không hoàn

6 Tổn thất nhiệt do tỏa ra môi trường q5 3,5 %

10 Nhiệt lượng lý thuyết khi đốt cháy

11 Nhiệt độ cháy lý thuyết tlt 1860,4 oC

13 Nhiệt lượng truyền của buồng lửa Qbl

t 35069,1 KJ/kg

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN CÁC KÍCH THƯỚC 3.1 Xác định kích thước của các bộ phận chính

3.1.1 Diện tích bề mặt truyền nhiệt của lò hơi

Công suất của lò hơi phụ thuộc rất nhiều yếu tố nhưng chủ yếu phụ thuộc vào diện tích bề mặt truyền nhiệt của lò hơi và hệ dố năng suất bốc hơi của lò hơi

Diện tích bề mặt truyền nhiệt của lò hơi được xác định theo công thức:

Trong đó:

F =

D = 1000 Kg/h : Công suất thiết kế

d = 40 kg/m2h : Hệ số năng suất bốc hơi

Giá trị hệ số năng suất bốc hơi được chọn phụ thuộc vào loại nhiên liệu đốt, kếtcấu của lò hơi, vật liệu chế tạo và nằm trong khoảng 30 ÷ 60 kg/m2h.(TL2– Tr 112)

Đường kính ngoài : Dn = 600 mm (chọn trong khoảng 300 ÷ 900

mm) Chiều dày : S = 12 mm (tính kiểm tra sau)

Đường kính trong : Dt = 576 mm

Chiều dài : L = 1600 mm( chọn phù hợp với vật liệu thép tấm)

Khoảng cách giữa hai mặt sàng: 1100 mm

Vậy diện tích bề mặt truyền nhiệt của ống lò:

- Dùng loại thép có mã hiệu C20, không có đường hàn dọc thân, có Φ60 mm

Các kích thước của ống lửa:

Đường kính ngoài : Dn = 60 mm (chọn trong khoảng 40 ÷ 70)

Chiều dày : S = 3,5 mm (tính kiểm tra sau)

Đường kính trong : Dt = 53 mm

Chiều dài : L = 1120 mm

Khoảng cách giữa hai mặt sàng: 1100 mm

Diện tích bề mặt truyền nhiệt của ống lửa:

Xác định đường kính trong thân lò:

Đường kính trong thân lò được xác định dựa theo cách bố trí ống lò và dàn ống lửatheo kích thước sau:

- Bố trí ống lửa sao cho nhiệt lượng của dàn ống lửa truyền cho nước trong

lò hơi được phân bố đều Chọn cách bố trí ống lửa theo nguyên tắc hình tam giác đều

- Bước ống tương đối của dàn ống lửa : = 1 ÷ 1,5(d = 60: đường kínhống)

- Chọn bước ống theo chiều ngang : = 1,4 ⇒ s1 = 1.4.d = 84 mm

- Chọn bước ống theo chiều dọc : = 1,2 ⇒ s2 = 1,2.d = 72 mm

- Khoảng cách từ tâm ống lửa trong cùng đến mép ống lò:

e1 = 1,5.d = 1,5.60 = 90 mm

- Khoảng cách từ tâm ống lửa trong cùng đến mép thân lò:

e2 = 1,85.d = 1,85.60 = 111 mm

Hình 2: Bố trí ống lửa

- Bố trí cụm ống lửa trên thành 3 dãy theo chiều dọc

- Khoảng cách từ tâm ống lửa trên cùng đến mép trên thân lò là 500 mm

- Chiều cao khoang chứa hơi là 370 mm

- Chiều cao tối thiểu của mức nước so với mép ống lửa trên cùng là100mm

- Khoảng cách từ mép trên ống lò đến tâm ống lửa trên cùng là 400 mm

- Khoảng cách giữa cụm ống lửa trên và dưới tính theo tâm ống là 150 mm

- Đường kính ngoài của ống lò là 600 mm

- Khoảng cách từ mép dưới ống lò đến mép thân lò là 100 mm

- Từ các kích thước trên xác định được đường kính trong thân lò là 1800

Vậy kích thước của thân lò là:

Chiều dày : S = 16 mm (tính kiểm tra sau)

3.1.6 Kích thước cửa người chui

Cửa người chui chịu áp lực tác động nên dùng loaị thép có mã hiệu 20K có dạng hình elip

Nhiệt độ tính toán của vách thân lò:

- Thân lò hơi được thiết kế sao cho không tiếp xúc trực tiếp với nhiệt, nằm ngoàiđường khói cho nên nhiệt độ tính toán của vách thân lò hơi sẽ bằng nhiệt độ hơi nướcbảo hòa ở áp suất thiết kế (TL1 – Tr 176)

tv = tbh = 179oC

Do nhiệt độ vách không nên chọn nhỏ hơn 250oC nên lấy tv = 250oC

Ứng suất cho phép của kim loại chế tạo thân lò:

Tính chiều dày thân lò:

Thân lò có dạng hình trụ, chịu áp lực tác động từ bên trong

Chiều dài tối thiểu của thân lò:

Trong đó:

Dt = 1800 mm : Đường kính trong của thân lò

cp

σcp = 13,2 KG/mm2 : Ứng suất cho phép của kim loại chế tạo thân

lò c = 2 mm : Trị số bổ sung chiều dài thân lò

Vậy: S = = 8,38 mm

Để đảm bảo an toàn lấy chiều dày thân lò là: 10 mm

Yêu cầu kỹ thuật:

- Mối hàn trên thân lò phải liền suốt

3.2.2 Ống lò

Nhiệt độ tính toán của vách ống lò:

- Thân ống lò là bộ phận tiếp xúc trực tiếp với ngọn lửa

Nhiệt độ tính toán của vách ống lò được xác định:

tv = tbh + 4.S + 60 = 179 + 4.10 + 60 (TL 1 – Tr 176)

= 249oCỨng suất cho phép của kim loại chế tạo ống lò:

Tính chiều dày ống lò:

- Ống lò có dạng hình trụ trơn chịu tác động của áp lực từ bên ngoài

Chiều dày tối thiểu của ống lò:

Để đảm bảo an toàn ta lấy chiều dày ống lò là 10 mm

Yêu cầu kỹ thuật:

- Mối hàn trên ống lò phải là đường liền suốt

- Ông lò được hàn chặt hai đầu vào mặt sàng

3.2.3 Ống lửa

Nhiệt độ tính toán của vách ống lửa:

- Ống lửa là bộ phận tiếp xúc với khói nóng

Nhiệt độ tính toán của vách ống lửa được xác định theo công thức:

và là việc với nhiệt độ vách là 250oC nên ứng suất định mức cho phép:

σ*

cp = 13,2 KG/mm2 (TL 1 – Tr 178)Vậy: σcp = 0,7.13,2 = 9,24 KG/mm2

Tính chiều dày ống lửa:

Ống lửa có dạng hình trụ đường kính nhỏ hơn 200 mm chịu tác động của áp lực từ

S = (mm)Trong đó:

Dn = 60 mm : Đường kính ngoài của ống lửa

p = 7 KG/cm2 : Áp suất thiết kế

σcp = 9,24 KG/mm2 : Ứng suất cho phép của kim loại chế tạo thân lò

c = 2 mm : Trị số bổ sung chiều dày ống lửa

= 2,22 mm

Để đảm bảo an toàn lấy chiều dày của ống lửa là 5 mm

Yêu cầu kỹ thuật:

- Mạch cưa của ống lửa phải vuông góc với trục ống

Nhiệt độ tính toán của vách mặt sàng:

- Mặt sàng là bộ phận tiếp xúc với khói nóng

Nhiệt độ tính toán của vách mặt sàng được xác định:

tv = tbh +4.S + 30oC

= 179 + 4.10 +30 = 249oC (TL 1 – Tr 176)Ứng suất cho phép của kim loại chế tạo mặt

- Phần trên của mặt sàng không bố trí ống lửa được gia cường bằng các tấm giằng

để tránh bị phồng ra bởi áp lực tác động từ bên trong

- Theo điều kiện gia cường bằng các tấm giằng:

Chiều dày tối thiểu của mặt sàng:

Trong đó:

D = 240 mm : Đường kính vòng tròn lớn nhất tiếp xúc giữa hai tấm

giằng p = 7 KG/cm2 : Áp suất thiết kế

σcp = 10,75KG/mm2 : Ứng suất cho phép của kim loại chế tạo thân lò

Vậy: S = 0,5.240

= 9.7 mmTheo điều kiện độ vững chắc mối núc ống lửa:

Chiều dày tối thiểu của mặt sàng:

S = 5 + 0,125.dVới d = 60,3 mm là đường kính lỗ khoét để đúc ống lửa

Vậy: S = 5 + 0,125.60,3 = 12,53 mm

⇒ Kết hợp hai điều kiện được chiều dày mặt sàng tính toán là: S = 12,53 mm

Nhưng do mặt sàng bị đốt nóng bơi hơi khói nóng nên phải tăng chiều dày mặtsàng lên 10% Tức là: S = 12,53 + 1,253 = 13,783 mm

Để đảm bảo an toàn lấy chiều dày của mặt sàng là 16 mm

3.2.5 Cửa người chui

Ứng suất cho phép của kim loại chế tạo:

(KG/mm2)Với σB = 44 KG/mm2 là giới hạn bền của thép 20K ở 250oC

Vậy: σcp = = 11,7 KG.mm2

Tính chiều dày cửa người chui:

Chiều dày tối thiểu của cửa người chui được tính ttheo công thức:

Để đảm bảo an toàn lấy chiều dày cửa người chui là 15 mm

Tính gia cường các lỗ khoét trên thân lò:

Hệ số ϕo được xác định theo công thức:

ϕo =Trong đó: Dt = 1800 mm : Đường kính trong của thân lò

p = 7 KG/cm2 : Áp suất thiết kế

σcp = 13,2 KG/mm2 : Ứng suất cho phép của kim loại chế tạo thân

lò C = 2 mm : Trị số bổ sung chiều dài thân lò

S = 10 mm : Chiều dày thân lò

= = 0,6 > 0,5Nên cần phải tính toán việc gia cường cửa người chui

Tính toán việc gia cường lỗ khóet cửa người chui:

- Ở đây lỗ khoét được gia cường bởi đoạn ống thép 20K hàn vào vách trong thân lò

và không chịu áp lực

- Kích thước chi tiết gia cường phải thỏa

mãn: ft + fh ≥ (D – Dcp).STrong đó: ft là diện tích gia cường bởi ống hàn nối vào thân

ft = 2.ht.St

Với: ht là chiều cao thân cửa người chui

St = 15 mm là chiều dày cửa người chui

fh là diện tích gia cường bởi mối hàn (có thể bỏ qua)

D = 445 mm : Chiều dài trục lớn cửa người

chui

Dcp = 206 mm : Đường kính cho phép lỗ khoét không cần gia

cường S = 10 mm : Chiều dày thân lò