1. Trang chủ
  2. » Giáo Dục - Đào Tạo

Đồ Án môn học các quá trình cơ bản trong công nghệ môi trường Đề tài tính toán, thiết kế tháp Đệm hấp thụ khí so2

42 0 0
Tài liệu đã được kiểm tra trùng lặp

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Tính Toán, Thiết Kế Tháp Đệm Hấp Thụ Khí SO2
Tác giả Nguyễn Quang Lãm
Người hướng dẫn TS. Nguyễn Phạm Hồng Liên
Trường học Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Chuyên ngành Kỹ thuật môi trường
Thể loại đồ án
Năm xuất bản 2021
Thành phố Hà Nội
Định dạng
Số trang 42
Dung lượng 1,06 MB

Cấu trúc

  • 1. Giới thiệu chung (6)
    • 1.1. Sơ lược về khí SO 2 (6)
    • 1.2. Phương pháp xử lý SO 2 (6)
  • 2. Thiết kế đồ án môn học (7)
    • 2.1. Đầu đề thiết kế (7)
    • 2.2. Các số liệu ban đầu (7)
    • 2.3. Phương pháp hấp thụ xử lý SO 2 (8)
    • 2.4. Tính toán đường kính trong của tháp (8)
    • 2.5. Tính chiều cao làm việc của tháp đệm (13)
    • 2.6. Tính trở lực của đệm (17)
  • 3. Mô phỏng các điều kiện ( nhiệt độ và áp suất ) (18)
    • 3.1. Nhiệt độ (18)
    • 3.2. Áp suất (18)
  • 4. Tính toán thiết bị phụ (19)
    • 4.1. Bơm (19)
    • 4.2. Quạt (24)
  • 5. Tính toán cơ khí (28)
    • 5.1. Chiều dày thân tháp (28)
    • 5.2. Tính chiều dày đáy, nắp (30)
    • 5.3. Tính ống dẫn khí, dẫn lỏng (31)
    • 5.4. Lưới đỡ đệm và hệ thống phân phối lỏng (31)
    • 5.5. Tính bích ghép thân tháp (33)
  • TÀI LIỆU THAM KHẢO (42)

Nội dung

Ngoài ra ô nhiễm SO2 còn liên quan đến hiện tượng mù quang hóa Chính vì những tác động tiêu cực trên mà việc giảm tải lượng cũng như nồng độ phát thải SO2 vào môi trường là vấn đề rất đư

Giới thiệu chung

Sơ lược về khí SO 2

Trong số các chất gây ô nhiễm không khí, sulfur dioxit (SO2) là một trong những tác nhân điển hình SO2 chủ yếu phát sinh từ quá trình đốt cháy nhiên liệu chứa lưu huỳnh, với các nhà máy điện là nguồn thải chính Ngoài ra, các hoạt động như tinh chế dầu mỏ, luyện kim, tinh luyện quặng đồng, sản xuất ximăng và giao thông vận tải cũng góp phần không nhỏ vào sự gia tăng nồng độ SO2 trong khí quyển.

Khí SO2 là một chất khí không màu, có mùi hăng cay, thường xuất hiện ở nồng độ 1 ppm trong khí quyển Do có trọng lượng tương đối nặng, SO2 thường tích tụ gần mặt đất, nơi có hoạt động của con người Khí này dễ hòa tan trong nước, dẫn đến các phản ứng có hại cho hệ hô hấp của con người và động vật Ở nồng độ thấp, SO2 có thể gây sưng niêm mạc, trong khi nồng độ cao hơn 0,5 mg/m3 sẽ gây ra triệu chứng tức thở, ho và viêm loét đường hô hấp.

Khí SO2 gây thiệt hại nghiêm trọng cho mùa màng và làm nhiễm độc cây trồng Mưa axit từ SO2 làm thay đổi pH của đất và nước, đồng thời hủy hoại các công trình kiến trúc và ăn mòn kim loại Hơn nữa, ô nhiễm SO2 còn liên quan đến hiện tượng mù quang hóa Do đó, việc giảm tải lượng và nồng độ phát thải SO2 vào môi trường đang trở thành vấn đề được quan tâm hàng đầu.

Phương pháp xử lý SO 2

Khí SO2 thường được xử lý bằng phương pháp hấp thụ, với các tác nhân như sữa vôi, sữa vôi kết hợp với MgSO4 hoặc dung dịch kiềm Trong đồ án này, nhiệm vụ là hấp thụ khí SO2 bằng nước, một phương pháp hấp thụ vật lý với hiệu suất không cao Để nâng cao hiệu suất hấp thụ, cần chọn điều kiện làm việc của tháp hấp thụ ở nhiệt độ thấp và áp suất cao.

Tháp đệm là thiết bị quan trọng trong ngành công nghiệp hóa chất nhờ vào thiết kế đơn giản và dễ vận hành Chúng được ứng dụng trong các quá trình như hấp thụ, chưng luyện, và hấp phụ Tháp có hình dạng trụ và bên trong chứa các đệm, được sắp xếp theo mục đích thiết kế; lớp đệm dưới thường được sắp xếp ngăn nắp, trong khi từ lớp thứ ba trở đi, đệm thường được đổ lộn xộn.

Tháp đệm có những ưu điểm sau:

- Bề mặt tiếp xúc pha lớn, hiệu suất cao

- Trở lực trong tháp không quá lớn

- Giới hạn làm việc tương đối rộng

Tuy nhiên, tháp có nhược điểm là khó thấm ướt đều đệm làm giảm khả năng hấp thụ.

Thiết kế đồ án môn học

Đầu đề thiết kế

Thiết kế hệ thống hấp thụ khí thải áp dụng trong công nghiệp.

Các số liệu ban đầu

- Hỗn hợp khí cần tách: SO2 trong không khí

- Lưu lượng khí vào tháp: 9000 m 3 /h

- Nồng độ SO2: yđ = 0,1( kmol/kmol)

- Nhiệt độ áp suất và lượng dung môi: mô phỏng theo một số điều kiện

- Loại thiêt bị: Tháp đệm

Sơ đồ hệ thống tháp đệm hấp thụ :

Hình 1: Sơ đồ tháp đệm

Phương pháp hấp thụ xử lý SO 2

Sơ đồ của hệ thống bao gồm:

5 Van an toàn Thuyết minh dây chuyền:

Hỗn hợp khí chứa SO2 và không khí được đưa vào tháp hấp thụ bằng máy nén khí từ phía dưới Nước từ bể chứa được bơm li tâm vào tháp, với hệ thống van điều chỉnh lưu lượng và đồng hồ đo lưu lượng Nước được tưới từ trên xuống dưới theo chiều cao tháp hấp thụ với lưu lượng phù hợp.

Sau khi đi qua lớp đệm, hỗn hợp khí trải qua quá trình hấp thụ và di chuyển lên đỉnh tháp, sau đó thoát ra ngoài qua ống dẫn khí Nồng độ khí SO2 trong hỗn hợp khí giảm khi ra khỏi tháp, mức độ giảm này phụ thuộc vào hiệu suất hấp thụ của tháp.

Nước hấp thụ SO2 sẽ chảy xuống đáy tháp và được dẫn ra ngoài qua ống thoát chất lỏng Nếu nồng độ SO2 trong nước cao, nó sẽ được xử lý để tái sử dụng.

Tính toán đường kính trong của tháp

2.4.1 Đổi đơn vị tính toán sơ bộ:

Gy: lưu lượng hỗn hợp khí vào tháp ( kmol/h)

Gx: lưu lượng nước vào tháp ( kmol/h)

Gtrơ: lưu lượng khí trơ ( kmol/h)

Yđ: nồng độ phần mol tương đối của SO2 trong khí đi vào tháp

(kmol SO2/kmol khí trơ)

Yc: nồng độ phần mol tương đối của SO2 trong khí đi ra khỏi tháp

(kmol SO2/kmol khí trơ)

Xđ: nồng độ phần mol tương đối của SO2 trong nước đi vào tháp

(kmol SO2/kmol dung môi)

Xc: nồng độ phần mol tương đối của SO2 trong nước đi ra khỏi tháp

(kmol SO2/kmol dung môi)

Theo đề bài yđ=0.1 (kmol SO2/kmol dung môi), suy ra:

1−0.1(= 0.111 (kmol SO2/kmol khí trơ) (3-T8)

❖ Biết hiệu suất hấp thụ là 90%

Do đó: Yc = Yđ( 1-η) =0,111.( 1-0,90)= 0.0111 (kmol SO2/kmol khí trơ)

1−0.0111= 0.011(kmol SO2/kmol hỗn hợp khí) (3-T8)

= 0.0555 (kmol SO2/kmol hỗn hợp khí)

Dung môi ban đầu là nước → Xđ = 0

Giả sử điều kiện làm việc của tháp là T % 0 C→T )8K

P tm = 760mmHg Ở điều kiện tiêu chuẩn Gy= 9000 Nm 3 /h → Ở điều kiện giả sử thì

Ta coi hỗn hợp khí là lý tưởng Theo phương trình trạng thái khí lý tưởng ta có:

2.4.2 Thiết lập các phương trình:

❖ Thiết lập phương trình đường cân bằng:

Theo định luật Henry ta có: ycb=m*x (kmol/kmol)

1+(1−𝑚)∗𝑋 (kmol SO2/kmol khí trơ) (2-T140)

𝑃 Ở 25 C với khí SO2 thì ψ =0,031.10 6 mmHg

Ta có phương trình đường cân bằng:

1−39,79∗𝑋 (kmol SO2/kmol khí trơ)

❖ Thiết lập phương trình đường làm việc:

Phương trình cân bằng vật liệu cho 1 thiết diện F bất kỳ:

Gtrơ Y + Gx Xđ = Gtrơ Yc + Gx X

Do Xđ = 0 nên phương trình trở thành: z

Vậy ta có phương trình đường làm việc:

2.4.3 Tính lượng dung môi cần thiết:

❖ Giả thiết Xc= Xcb ta có lượng dung môi tối thiểu cần hấp thụ là

➢ Từ phương trình đường cân bằng rút Xcbc ta được:

➢ Từ phương trình cân bằng vật chất lượng khí đi vào tháp bao gồm khí SO2 và khí trơ ( khí không bị hấp thụ ) ta có:

➢ Từ các số liệu trên ta tính được Gxmin

2.46∗10 −3 = 16057 (kmol H2O/h) Lượng dung môi thực tế của quá trình hấp thụ: Gx = β Gxmin (kmol/h) (2-T141)

→ Phương trình đường làm việc: Y= 75.2*X+0.0111

❖ Lượng khí SO2 bị hấp thụ trong quá trình hấp thụ:

Hình 2: Nguyên lý chung của quá trình chuyển khối

2.4.4 Các thông số của pha khí và pha lỏng:

❖ Các thông số pha khí:

➢ Các thông số vật lý của khí SO2:

Khối lượng mol của khí SO2 MSO2= 64 kg/kmol

Khối lương mol của không khí Mkk= 28.8 kg/kmol

Khối lượng mol trung bình của pha khí:

Mytb= MSO2 *ytb + Mkk*(1-ytb)

➢ Khối lượng riêng của pha khí ρSO2= 𝑀𝑠𝑜2∗273∗𝑃

→ Khối lượng riêng trung bình của pha khí:

➢ Lưu lượng khí trung bình (m 3 /h)

Gyđ= 9824 (m 3 /h) - ở điều kiện làm việc 25 o C, 1atm

Gyc= Gyđ – GSO2= Gyđ– 𝐺𝑠𝑜2∗𝑀𝑠𝑜2 ρSO2

➢ Độ nhớt của pha khí: àSO2 = 12.55*10 -6 (N.s/m 2 ) àkk = 1.851*10 -5 (N.s/m 2 )

→ Độ nhớt trung bình của pha khí:

➢ Lưu lượng pha khí (kg/s)

❖ Các thông số của pha lỏng:

➢ Khối lượng mol của nước MH2O= 18 (kg/kmol)

Vì lượng SO2 trong pha lỏng rất nhỏ nên ρx = ρH2O = 998.07 (kg/m 3 )

➢ Lưu lượng lỏng trung bình trong tháp hấp thụ:

➢ Độ nhớt của pha lỏng: Ở nhiệt độ 25 o C: àx = àH2O = 8.937*10 -4 (N.s/m 2 ) Ở nhiệt độ 20 o C : àxn = 1.005*10 -3 (N.s/m 2 )

2.4.5 Tính vận tốc của pha khí đi trong tháp :

Chọn loại đệm vòng Rasiga bằng sứ đổ lộn xộn: 80x80x8 (mm) có: (2-T193)

- Bề mặt riêng của đệm: σđ = 60 (m 2 /m 3 )

- Thể tích tự do Vđ= 0.78 (m 3 /m 3 )

❖ Vận tốc đảo pha: Áp dụng công thức: (2-T187)

Vđ: thể tích tự do của đệm, m3 /m3

đ : bề mặt riêng của đệm, m2 /m3

Gx, Gy là lượng lỏng và lượng hơi trung bình( kg/s)

Từ các số liệu đã có ta tính được

→ Vận tốc thực tế của khí đi trong tháp: 𝜔 = s*0.85= 1*0.85= 0.85 (m/s)

2.4.6 Đường kính trong của tháp đệm:

Tính chiều cao làm việc của tháp đệm

❖ Chiều cao làm việc của tháp được xác định theo phương pháp số đơn vị chuyển khối:

Hlv = hdv.my (m) (2-T175) Trong đó:

Hlv: chiều cao tháp, m hdv: chiều cao một đơn vị chuyển khối, m my: số đơn vị chuyển khối Xác định chiều cao một đơn vị chuyển khối

❖ Xác định chiều cao của 1 đơn vị chuyển khối: hdv = h1 + m* 𝐺𝑦

𝐺𝑥*h2 (2-T177) Trong đó: h1: chiều cao 1 đơn vị chuyển khối đối với pha khí (m) h2: chiều cao 1 đơn vị chuyển khối đối với pha lỏng (m) h1= 𝑉đ

Vđ= 0.78 (m 3 /m 3 ): thể tích tự do của đệm σđ= 60 (m 2 /m 3 ): bề mặt riêng của đệm a: hệ số phụ thuộc vào dạng đệm, a= 0.123 đối với đệm vòng àx= 8.937*10 -4 (N.s/m 2 ): độ nhớt của pha lỏng ở 25 o C

➢ Tính Rey, Pry cho pha khí và Rex, Prx cho pha lỏng được tính như sau: (trang 178, sổ tay 2)

4 = 3.14 (m 2 ) là diện tích mặt cắt ngang của tháp

Gx: lưu lượng pha lỏng đi trong tháp (kg/s) àx, ày: độ nhớt của pha lỏng và pha khớ (N.s/m 2 )

Dx, Dy: hệ số khuếch tán khí SO2 vào trong pha lỏngvà pha khí (m 2 /s)

➢ Tính hệ số khuếch tán

Hệ số khuếch tán SO2 vào pha lỏng:

Mb= MSO2= 64 (kg/kmol) Φ: hệ số kết hợp , ϕ= 2.6 đối với nước

Vb= 44.8 (cm 3 /mol): là thể tích mol của SO2 à= àx= 0.8937 (cP)

Hệ số khuếch tán SO2 vào không khí:

Ma, Mb: khối lượng mol của không khí và SO2, Ma= 28.8 kg/kmol, Mb= 64 kg/kmol

Va, Vb: thể tích mol của không khí và SO2, Va= 29.9 cm 3 /mol, Vb= 44.8 cm 3 /mol

Suy ra các thông số Re và Pr có kết quả :

➢ Tính hệ số thấp ướt:

Mật độ tưới thực tế: (2-T177)

3.14 = 166 (m 3 /m 2 h) Mật độ tưới lý thuyết:

➢ Chiều cao của 1 đơn vị chuyển khối pha khí: h1 = 0.78

➢ Chiều cao của 1 đơn vị chuyển khối kha lỏng: h2 = 256*( 8.937∗10 −4

➢ Chiều cao của 1 đơn vị chuyển khối : hđv = 0.58+ 40.79* 3.15

❖ Số đơn vị chuyển khối my:

Từ 2 phương trình đường làm việc và phương trình đường cân bằng ta có bảng số liệu:

Bảng 1: Bảng tính số đơn vị chuyển khối

Ta tính số đơn vị chuyển khối theo tích phân: my = ∫ 𝑌𝑐 𝑌đ 𝑌−𝑌 𝑑𝑦 ∗

Theo công thức tính tích phân gần đúng Newton-Leibniz: (8-T51) my = (𝑌đ−𝑌𝑐)

Thay số từ bảng số liệu: my= (0.111−0.0111)

Ta chia lớp đệm thành 2 đoạn, mỗi đoạn 4 m

Vậy chiều cao của tháp H= Hlv+Ho= 8+3.6.6 (m)

Tính trở lực của đệm

2.6.1 Trở lực của đệm khô: ΔPk = λ’* 𝐻

2 (2-T189) Trong đó: ΔPk- tổn thất áp suất khi đệm khô tại điềm đảo pha, N/m 2

H- chiều cao của lớp đệm, H = 8 m dtđ= 4∗𝑉đ

Hệ số trở lực của đệm, ký hiệu là λ’, được xác định bởi cả trở lực do ma sát và trở lực cục bộ Đối với đệm vòng đổ lộn xộn, λ’ sẽ phụ thuộc vào chế độ thủy lực của dòng khí Công thức tính toán cho hệ số này được thể hiện qua phương trình 60 = 52*10 - 3 (m).

3940 0.2 = 3 ωy- vận tốc của khí tính trên toàn bộ tiết diện của tháp, m/s σđ- bề mặt riêng của đệm, m 2 /m 3

Vđ- thể tích tự do của đệm, m 3/ m 3

2.6.2 Trở lực của đệm ướt: ΔPư = ΔPk*(1 + 𝐴 ∗ ( 𝐺𝑥

Trong công thức 𝜌𝑥 ) 𝑛 ∗ ( à𝑥 à𝑦 ) 𝑐 (2-T189), ΔPư đại diện cho tổn thất áp suất khi đệm ướt tại điểm đảo pha, với tốc độ khí tương đương tốc độ khí khi đi qua đệm khô, được đo bằng N/m² Đồng thời, ΔPk thể hiện tổn thất áp suất (trở lực) của đệm khô, cũng được tính bằng N/m².

Gx và Gy là lưu lượng của pha lỏng và khí, được đo bằng kg/s ρx và ρy đại diện cho khối lượng riêng của pha lỏng và pha khí, tính bằng kg/m³ Độ nhớt của pha lỏng và pha khí được ký hiệu là àx và ày, với đơn vị là N.s/m².

Mô phỏng các điều kiện ( nhiệt độ và áp suất )

Nhiệt độ

Nhiệt độ ( o C) Đường kính tháp, m

Bảng 2: Mô phỏng nhiệt độ

Khi nhiệt độ tăng, thể tích làm việc của tháp cũng tăng theo, nhưng điều này không có lợi cho quá trình hấp thụ Sự gia tăng nhiệt độ dẫn đến giảm hiệu suất hấp thụ, do đó, để đáp ứng yêu cầu, cần phải tăng kích thước thiết bị, bao gồm cả đường kính và chiều cao.

Từ bảng ta chọn nhiệt độ làm việc của tháp là 25 o C

Áp suất

Áp suất (atm) Đường kính tháp, m

Bảng 3: Mô phỏng áp suất

Áp suất ảnh hưởng đến hiệu suất hấp thụ, giúp tăng hiệu suất và giảm kích thước thiết bị Tuy nhiên, khi áp suất tăng, chi phí vận hành cũng sẽ tăng do cần lắp đặt thêm máy nén và tiêu thụ năng lượng cao hơn Do đó, việc chọn áp suất làm việc là 1 atm không chỉ giúp tiết kiệm chi phí thiết bị mà còn dễ dàng kiểm soát chế độ làm việc của thiết bị.

Tính toán thiết bị phụ

Bơm

Trong ngành công nghiệp, bơm ly tâm là thiết bị phổ biến với nhiều loại khác nhau về cấu tạo và cách vận hành Bơm ly tâm được phân loại dựa trên nhiều tiêu chí như số bậc, cách đặt bơm, điều kiện vận chuyển chất lỏng từ guồng ra thân bơm, và các đặc trưng khác Bài viết này sẽ tập trung vào bơm ly tâm 1 cấp nằm ngang trong dây chuyền công nghệ.

4.1.1 Nguyên tắc làm việc của bơm ly tâm:

Bơm ly tâm hoạt động dựa trên nguyên tắc ly tâm, trong đó chất lỏng được hút vào và đẩy ra nhờ lực ly tâm từ cánh guồng quay, đồng thời nhận thêm năng lượng trong quá trình này.

Bơm có cấu tạo chính là cánh guồng, nơi chứa các cánh có hình dạng nhất định, được đặt trong thân bơm và quay với tốc độ cao Chất lỏng được hút vào tâm guồng theo phương thẳng góc, sau đó di chuyển vào rãnh giữa các guồng và cùng chuyển động với guồng Lực ly tâm làm tăng áp suất chất lỏng, đẩy nó ra vào thân bơm và ống đẩy theo phương tiếp tuyến, trong khi tạo ra áp suất thấp ở tâm guồng Nhờ áp lực từ mặt thoáng bể chứa, chất lỏng tiếp tục dâng lên trong ống hút Để đảm bảo hoạt động liên tục, ống hút được trang bị lưới lọc ngăn rác và vật rắn, cùng với van một chiều giữ cho chất lỏng không rò rỉ khi bơm ngừng hoạt động Ống đẩy cũng có van một chiều nhằm ngăn chặn tình trạng chất lỏng dồn vào bơm, tránh gây ra va đập thủy lực có thể làm hỏng thiết bị.

Hình 3: Cấu tạo bơm ly tâm

4.1.2 Ưu nhược điểm của bơm ly tâm:

Trong số các loại bơm như bơm pitong, bơm ly tâm, bơm xoáy lốc, bơm răng khía và bơm vít xoắn, bơm ly tâm là loại được sử dụng phổ biến nhất nhờ vào nhiều ưu điểm vượt trội.

- Quay nhanh ( có thể nối trực tiếp với động cơ );

- Có thể bơm các chất lỏng không sạch;

Bơm không có supap giúp giảm thiểu tình trạng tắc nghẽn và hư hỏng, tương tự như thanh đẩy trong pitong Nhờ đó, bơm có tuổi thọ cao hơn và yêu cầu bảo trì ít hơn so với bơm pitong.

Tuy nhiên bơm ly tâm cũng có những nhược điểm như:

- Hiệu suất thấp hơn bơm pitong từ 10% đến 15%

- Năng suất giảm khi áp suất tăng

- Bơm ly tâm khi khởi động cần phải đuổi không khí ra khỏi bơm và ra khổi ống hút nên phải mồi nước trước khi vận hành

4.1.3 Tính toán để lựa chọn phân khúc bơm: Để lựa chọn và mua được loại bơm phù hợp với yêu cầu thiết kế ta cà quan tâm đến:

- Để tính được công suất máy bơm ta cần xác định H: tổng cột áp máy bơm và hiệu suất η của bơm

4.1.3.1 Tính tổng cột áp máy bơm:

❖ Chọn mốc tính thế năng tại mặt 1-1

Viết phương trình Becnully cho mặt 1-1 và 1’-1’:

Viết phương trình Becnully cho mặt 2-2 và 2’-2’:

Cộng 2 phương trình trên ta được:

P,P2 : áp suất bề mặt nước tại thùng và áp suất trên đỉnh (N/m 2 ) ρ: khối lượng riêng của nước (kg/m 3 )

Ho= Hh + Hđ: chiều cao mực nước cần hút (phụ thuộc chiều cao thiết bị) (m)

Trong hệ thống bơm, tổn thất cột áp được xác định bằng công thức Hm = hmh + hmđ, trong đó hmh là tổn thất cột áp đoạn ống hút và hmđ là tổn thất cột áp đoạn ống đẩy, tính bằng mét Vận tốc của nước trong bể, nước ra khỏi ống đẩy, nước vào bơm và nước ra đầu ra bơm lần lượt được ký hiệu là ω1, ω2, ωv và ωr, với ω1 = 0 m/s và ωr = ω2.

Mà tổng cột áp máy bơm H = Pr − 𝑃𝑣

❖ Xác định tổn thất cột áp của ống hút hmh thông qua ΔPh= hmh*ρ*g ΔPh bao gồm : ΔPho:áp suất để hút nước lên đường ống, ΔPho= 𝜌∗𝜔ℎ

2 ΔPd: áp suất để khắc phục tổn thất dọc đường ống hút, ΔPd= λ* 𝐿

2 ΔPc: áp suất để khắc phục tổn thất cục bộ đường ống hút, ΔPc= ζ* 𝜌∗𝜔ℎ 2

• Tính đường kính ống hút và vận tốc trong ống hút:

Theo bảng II.2 trang 370 sổ tay 1 ta có: ωh= 0.8-2 m/s

Chọn vận tốc trong ống hút là 1.6 m/s

0.785∗1.6 = 0.34 (m) Theo tiêu chuẩn về đường kính ống ta chọn ϕh= 0.35 m

Tính lại vận tốc trong ống hút: ωh= 𝑄

→ chuẩn số Reynol của chất lỏng trong ống hút:

Ta thấy Re >> 4000 → Dòng chảy ở chế độ chảy rối

• Tính hệ số ma sát dọc đường tính theo công thức:

Trong đó: Δ: độ nhám tương đối, Δ= 𝜀

𝑑ℎ (1-T380) ε= 0.085 (mm), là độ nhám tương đối Chọn đường ống làm bằng thép tráng kẽm→ Δ= 𝜀

0.35 = 2.43*10 -4 Thay vào công thức ta tính được: λ= ( 1

• Tính hệ số trở lực cục bộ:

- Trở lục đột thu, chọn ống có đầu lồi ra phía trước ζthu= 0.5

- Trở lực từ lưới chắn ở đầu ống hút, chọn f= 𝐹𝑜

- Trở lực van 1 chiều: ζvan= 2

- Trở lực của khúc ngoặt 90 o , chọn 𝑟𝑜

Chiều cao hút của bơm ly tâm phụ thuộc vào nhiệt độ, theo bảng II.34 trang 441 Ở nhiệt độ 25 oC, chiều cao hút khoảng 4.5 m để tránh hiện tượng xâm thực Tuy nhiên, để giảm thiểu nguy cơ đóng băng trong bơm, nên giảm chiều cao hút xuống khoảng 1-1.5 m Do đó, chiều cao hút được chọn là khoảng 3 m, và đoạn ống ngang tính từ chỗ ngoặt 90 độ là 1 m.

• Áp suất để khắc phục tổn thấp áp suất trên đường ống hút: ΔPh= 998.07∗1.5

• Ta tính được hmh= ΔPh

❖ Xác định tổn thấp áp suất của ống đẩy hmđ thông qua ΔPđ= hmđ*ρ*g (1-T377) ΔPđ bao gồm : ΔPđo:áp suất để đẩy nước lên đường ống, ΔPđo= 𝜌∗𝜔đ

2 ΔPd: áp suất để khắc phục tổn thất dọc đường ống đẩy ΔPd= λ* 𝐿

2 ΔPc: áp suất để khắc phục tổn thất cục bộ đường ống đẩy ΔPc= ζ* 𝜌∗𝜔đ 2

• Tính đường kính ống hút và vận tốc trong ống đẩy:

Chọn vận tốc trong ống đẩy là 2 m/s

0.785∗2= 0.3 (m) Theo tiêu chuẩn về đường kính ống ta chọn ϕđ= 0.3 m

→ chuẩn số Reynol của chất lỏng trong ống đẩy:

Ta thấy Re >> 4000 → Dòng chảy ở chế độ chảy rối

• Tính hệ số ma sát dọc đường tính theo công thức:

3.7) (1-T380) Trong đó: Δ: độ nhám tương đối, Δ= 𝜀

𝑑ℎ ε= 0.085 (mm), là độ nhám tương đối Chọn đường ống làm bằng thép tráng kẽm→ Δ= 𝜀

0.35 = 2.43*10 -4 Thay vào công thức ta tính được: λ= ( 1

• Tính hệ số trở lực cục bộ:

- Trở lực đột mở: ζmở= 0.5

- Trở lực van 1 chiều: ζvan= 2

- Trở lực của khúc ngoặt 90 o , chọn 𝑟𝑜

• Chọn chiều dài ống đẩy là L= 11.6 + 1= 12.6 (m)

(11.6 : là chiều cao của tháp; 1: là khoảng cách từ bơm đến tháp)

• Áp lực cần thiết để khắc phục tổn thất do đường ống đẩy là: ΔPđ= 𝜌∗𝜔đ

• Ta tính được hmđ= ΔPđ

❖ Ta có áp suất tại mặt 1-1 và 2-2:

❖ Vậy tổn thất cột áp của máy bơm:

4.1.3.2 Tính hiệu suất của bơm: η= ηo*ηd*ηck (1-T439) Trong đó:

Hiệu suất thể tích (o) được xác định dựa trên sự hao hụt chất lỏng khi chảy từ vùng áp suất cao sang vùng áp suất thấp, cũng như sự rò rỉ chất lỏng từ các vị trí không kín của bơm.

- tl : hiệu suất thủy lực

- tk : hiệu suất cơ khí

Hiệu suất của bơm phụ thuộc vào loại bơm và năng suất làm việc của nó Khi chế độ hoạt động của bơm thay đổi, hiệu suất cũng sẽ thay đổi theo Đối với bơm ly tâm, hiệu suất tối ưu nằm trong khoảng từ 0.85 đến 0.96.

4.1.3.3 Công suất yêu cầu của máy bơm:

❖ Công suất của động cơ điện: Pđc= 𝑃

𝜂𝑡𝑟∗𝜂đ𝑐 Với ηtr = 0.85 : là hiệu suất truyền động ηđc = 0.95 : là hiệu suất động cơ điện

❖ Thông thường động cơ điện có công suất lớn hơn so với tính toán:

Quạt

Dựa trên mô phỏng đề bài và số liệu tính toán, áp suất làm việc được xác định là 1 atm, do đó trong hệ thống không cần sử dụng máy nén Chúng tôi sẽ tiến hành tính toán và lựa chọn thiết bị vận chuyển khí thải là quạt ly tâm.

4.2.1 Giới thiệu sơ bộ về quạt ly tâm:

Quạt ly tâm hoạt động dựa trên nguyên tắc bơm ly tâm, với áp suất tại tâm quạt thấp khi rôto quay, cho phép không khí đi vào và nhận thêm năng lượng từ lực ly tâm Loại quạt này được ưa chuộng trong ngành công nghiệp nhờ vào nhiều ưu điểm vượt trội.

Quạt ly tâm được phân loại thành ba loại chính: quạt ly tâm thấp áp, quạt ly tâm cao áp và quạt ly tâm trung áp Việc lựa chọn loại quạt phù hợp tùy thuộc vào nhu cầu sử dụng và vị trí lắp đặt của người dùng.

Khi quạt bắt đầu hoạt động, rôto hút không khí dọc theo trục nhờ lực ly tâm, sau đó đẩy không khí ra ngoài theo hướng vuông góc với trục quạt.

❖ Quạt ly tâm có rất nhiều ưu điểm:

Quạt ly tâm nổi bật với lực hút mạnh mẽ và khả năng đẩy không khí đi xa, tạo ra áp suất lớn giúp không khí bên trong được truyền qua ống gió một cách hiệu quả và xa hơn.

Quạt ly tâm, với cấu trúc và thiết kế đặc biệt, có khả năng nén khí tốt hơn so với quạt hướng trục Nhờ vào đặc tính này, quạt ly tâm có thể tạo ra áp suất lên đến hơn 100.000 Pa, thường được ứng dụng trong các nồi hơi với cột áp từ 500 đến 100.000 Pa.

Quạt ly tâm được thiết kế với số lượng cánh quạt lớn, giúp cắt không khí hiệu quả Motor của quạt có hai loại: chuyển động trực tiếp và chuyển động gián tiếp thông qua dây curoa, được đặt hoàn toàn bên ngoài Thiết kế này giúp motor tránh tiếp xúc trực tiếp với bụi từ luồng gió trong quá trình vận hành, đảm bảo hiệu suất và độ bền của quạt.

Khi lắp đặt quạt ly tâm, nhà sản xuất cung cấp hai chiều quay để đáp ứng nhu cầu người sử dụng, bao gồm quạt quay theo chiều kim đồng hồ và quạt quay ngược lại Quạt ly tâm có thể gắn trực tiếp với động cơ điện hoặc kết nối gián tiếp qua hệ thống bánh đai, mang lại sự linh hoạt trong việc lắp đặt.

Quạt ly tâm có nhiều ứng dụng quan trọng, bao gồm việc hút và thải không khí ô nhiễm, độc hại, thông gió, và hút bụi trong các hệ thống xay sát, sản xuất tại xưởng gỗ, cũng như trong ngành sản xuất cao su và hóa chất.

❖ Ngoài những ưu điểm thì quạt ly tâm vướng những nhược điểm như:

Quạt ly tâm cao áp có nguy cơ quá tải động cơ khi không kết nối đúng vào hệ thống, do đó cần thiết kế van tiết lưu ở đầu vào hoặc trong hệ thống phụ tải ổn định Miệng cửa hút và hệ thống ống dẫn cùng miệng cửa thổi thường ít thay đổi để đảm bảo hiệu suất hoạt động.

4.2.2 Tính toán lựa chọn quạt:

Tương tự như máy bơm nước, để lựa chọn quạt ta cần quan tâm đến các thông số:

Hình 5: Sơ đồ quạt hút

- Để tính được công suất quạt ta cần xác định H: tổng cột áp của quạt và hiệu suất η

4.2.2.1 Tính tổn thất cột áp của quạt

❖ Ta tính toán tổn thất cột áp của quạt thông qua áp suất toàn phần của quạt:

H = 𝑃 𝜌∗𝑔 (m) Viết phương trình Becnully cho mặt cắt

1-1 và 2-2 ta thu được công thức tính áp suất toàn phần do quạt tạo ra như sau:

P- là áp suất toàn phần do quạt tạo ra

P1- áp suất dư trong không gian hút, P1=0 N/m 2

P2- áp suất dư trong không quan đẩy,

P2= ΔPư = 2800 N/m 2 ρ- khối lượng riêng của dòng khí trong ống, ρ= 1.21 kg/m 3 ρk- khối lượng riêng của khí môi trường xung quanh, ρk= 1.18 kg/m 3 ωo-tốc độ khí trong ống,chọn đường kính d= 0.5 m→ωo= 4∗𝑄

H chiều cao cần để đưa dòng khí lên, chọn H = 2.5 m

Để xác định ΔPh và ΔPđ, cần xem xét hai thành phần chính là trở lực dọc đường và trở lực cục bộ trong toàn bộ hệ thống ống dẫn.

❖ Xác định tổn thất áp suất gây ra do trở lực dọc đường hd= 𝜆 ∗ 𝐿

L- chiều dài ống dẫn khí, chọn L= 10 m d- đường kính ống, coi đường kính ống hút bằng đường kính ống đẩy, d= 0.5 m λ- hệ số tổn thất dọc đường, tương tự như đường ống bơm ta có

Với: Δ: độ nhám tương đối, Δ= 𝜀

𝑑ℎ ε= 0.085 (mm), là độ nhám tương đối Chọn đường ống làm bằng thép tráng kẽm→ Δ= 𝜀

Suy ra tổn thất cột áp do dọc đường ống : hd= 0.0152 ∗ 10

❖ Xác định tổn thấp cột áp gây ra do trở lực cục bộ:

Chọn hệ thống như hình vẽ tại mục 4.2.2.1, hệ số trở lực cục bộ bao gồm từ:

- Đột thu, đột mở ống, ζthu= ζmở = 0.5

- Van 1 chiều (số lượng 2), ζvan= 2.5

❖ Thay vào phương trình (*) mục 4.2.2.1 ta tính được tổn thất áp suất tổng của quạt:

❖ Tổng cột áp của quạt:

4.2.2.2 Hiệu suất làm việc của quạt: η= η1*η2*η3 (1-T463) Trong đó:

- 1 : hiệu suất lý thuyết của quạt, chọn 1= 0.8

- 2 : hiệu suất của ổ đỡ, chọn 2= 0.9

- 3 : hiệu suất đối với hệ truyền bằng đai, chọn 3= 0.95

Tính toán cơ khí

Chiều dày thân tháp

Thiết bị hoạt động ở áp suất khí quyển, chuyên dùng để hấp thụ khí SO2, có hình dạng tháp trụ Tháp được chế tạo bằng cách uốn các tấm vật liệu theo kích thước đã định và hàn ghép lại, sau đó được lắp đặt theo phương thẳng đứng.

- Chọn thân tháp làm bằng vật liệu X18H10T ( C < 0,1%, Cr khoảng 18%, Ni khoảng 10%, Ti không quá 1 – 1,5%) (2-T307)

- Chọn thép không gỉ, bền nhiệt và chịu nhiệt

- Thông số giới hạn bền kéo và giới hạn bền chảy của thép loại X18H10T: σk = 550.10 6 (N/m2 ) σc = 220.10 6 (N/m2 ) (2-T310)

• Độ giãn tương đối: δ = 38% (trang 310, sổ tay 2)

• Độ nhớt va đập : ak = 2.10 6 J/m2 (2-T310)

Chiều dày thân tháp hình trụ, làm việc với áp suất bên trong được xác định bằng công thức:S= 𝐷𝑡∗𝑃

• Dt.: đường kính trong tháp, m

Hệ số bền φ của thành thân trụ theo phương dọc được xác định, với trường hợp thân có lỗ gia cố hoàn toàn, φ sẽ bằng φh đối với mối hàn đặc Đối với hàn tay bằng hồ quang điện sử dụng thép không gỉ, giá trị của φ và φh là 0,95 (2-T362).

• C : hệ số bổ sung do ăn mòn, bào mòn và dung sai về chiều dày, m

• [σk]: ứng suất cho phép của loại thép X18H10T

• P: Áp suất trong thiết bị, N/m 2

P: Áp suất trong thiết bị ứng với sự chênh lệch áp suất lớn nhất bên trong và ben ngoài tháp, N/m 2

• Pmt : Áp suất làm việc, Pmt= 1 x 1,013.10 5 = 1.013*10 5 , N/m 2

• Ptt : Áp suất thuỷ tĩnh của cột chất lỏng Ptt = ρx.g.H, N/m 2

▪ ρx: khối lượng riêng của nước, kg/m3

▪ H: chiều cao cột chất lỏng, H= 10 m (3m chiều cao hút, 7m chiều cao đẩy)

C phụ thuộc vào độ ăn mòn, độ bào mòn và dung sai của chiều dày Đại lượng C được xác định theo công thức:

Hệ số bổ sung do ăn mòn cho vật liệu thép X18H10T trong thời hạn sử dụng 20 năm với tốc độ ăn mòn 0,1 mm/năm được xác định là C1 = 2 mm (theo bảng XII.1, trang 305, 2).

• C2: Đại lượng bổ sung do hao mòn, C2= 0

• C3: Đại lượng bổ sung do dung sai của chiều dày, C3= 0.8 (bảng XIII.9, trang

• ηc: hệ số an toàn theo giới hạn chảy, ηc= 1.5

• ηk: hệ số an toàn theo giới kéo, ηk= 2.6

Ta lấy giá trị bé hơn trong hai giá trị vừa tính được:

❖ Tính bề dày thực của thân tháp:

Để tính toán chiều dày tối thiểu cho tháp có đường kính từ 1 đến 2 m, công thức được sử dụng là 2∗147∗10^6∗0.95 + 2.8*10^-3 = 4.2*10^-3 (m), làm tròn lấy S = 5 (mm) Để chịu được áp lực, cần cộng thêm 7 mm chiều dày Do đó, chiều dày thân tháp được chọn là 12 mm.

❖ Kiểm tra ứng suất của thành theo áp suất thử (sử dụng nước)

Xác định ứng suất ở thân thiết bị theo áp suất thử tính toán: σ= (𝐷𝑡+(𝑆−𝐶))∗𝑃𝑜

1.2 = 18.3*10 6 Thỏa mãn điều kiện, vậy chiều dày thân tháp là 12 mm

Tính chiều dày đáy, nắp

- Chọn đáy, nắp hình elip tiêu chuẩn

Chiều dày đáy và nắp thiết bị:

• φh: hệ số mối hàn tay bằng hồ quang điện, 𝐷𝑡 ≥ 700𝑚𝑚 không có khả năng hàn thêm với vật liệu là théop không gỉ, φh= 0.9 (2-T362)

• [𝜎𝑘]: ứng suất cho phép của thiết bị, [𝜎𝑘]7*10 6

• C là đại lượng bổ sung, C= 2.8 mm

• k: hệ số không thứ nguyên, chọn đáy có lỗ được tăng cứng hoàn toàn, k=1

• P: áp suất trong của thiết bị, P= 1.99*10 5 N/m 2

• hb: chiều cao phần lồi của đáy và nắp, hb= 0.25Dt= 0.25*2= 0.5 (m)

2∗0.5 + 2.8 *10 -3 = 0.0044 m= 4.4 mm Tương tự như thân tháp ta phải cộng thêm 7 mm chiều dày mục đích giúp tháp chịu được áp lực nên S= 4.4+ 7= 11.4

Hình 6: Hình minh họa nắp, đáy Đại lượng bổ sung C khi S-C= 9.2 mm < 10 mm Do đó ta tăng thêm 2 mm so với giá trị C tính được ở trên: hay S= 14 mm (2-T386)

- Kiểm tra ứng suất của thành theo áp suất thử (sử dụng nước)

1.2 = 183*10 6 Thỏa mãn điều kiện, vậy bề dày của nắp, đáy là 14 mm đường kính lớn bằng 2 m, thu hẹp dần thành hình elip có ống được tăng cứng hoàn toàn

Tính ống dẫn khí, dẫn lỏng

Theo như tính toán ở phần quạt, đường kính trong của ống dẫn khí là 500 mm

Theo như tính toán ở phần bơm đường kính ống hút của máy bơm là 350 mm; đường kính ống đẩy của máy bơm là 300 mm

Lưới đỡ đệm và hệ thống phân phối lỏng

Tra bảng IX.22, trang 230, 2 kết hợp với bảng 7.34, trang 208, 4 ta được:

- Đĩa phân phối lỏng kiểu I với các thông số:

Hình 7: Đĩa phân phối lại dòng lỏng

Hình 9: Bích nối thân tháp, tháp-nắp, đáy

Chiều rộng của bước b,mm(đối với đệm 80x80x8)

Bề dày s của 1 thanh, mm

Tính bích ghép thân tháp

5.5.1 Bích nối thiết bị Để nối thiết bị ( thân, nắp và đáy) ta có thể dùng bích liền kiểu I (hình bên dưới) chế tạo bằng thép CT3

D – Đường kính ngoài của bích

Db – Đường kính vòng bu-lông

DI– Đường kính trong của bích

Dn – Đường kính quy ước của bích

Dy – Đường kính trong của ống h – Chiều dày của bích db – Đường kính bu-lông

Với đường kính của tháp Dt = 2000 mm và áp suất tính toán p = 0.14*10 6 N/m2 , tra bảng XIII.27, trang 423, 2 ta có các thông số của bích như sau: p y 10 -6 Kích thước nối

Bảng 4: Thông số mặt bích nối thân

Kích thước cho bề mặt đệm bít kín dùng cho loại bích trên: (Bảng XIII.31 - II-433)

Bảng 5: Thông số mặt đệm bít kín giữa hai bích

5.5.2 Bích nối đường ống với lỗ ở đáy và nắp :

Ta dùng kiểu bích tự do bằng thép Tra bảng XIII-28, trang 425, 2 ta có ρy.10 -6 Dy

Bảng 6: Thông số bích nối ống với đáy và nắp 5.5.3 Bích nối ống dẫn với các bộ phận khác trong thiết bị

Chọn bích liền bằng kim loại đen, kiểu I

Hình 10: Bích nối ống dẫn với các thiết bị khác

Tra bảng XIII.26,trang 414, 2 Ứng với ống có đường kính Dy= 300 mm ta có các thông số sau

Bảng 7: Thông số bích nối ống với các bộ phận khác

5.5.4 Chân đỡ, trụ đỡ, tai treo

Khi lắp đặt thiết bị, thường không đặt trực tiếp lên bề mặt mà cần sử dụng tai treo, chân đỡ hoặc vỏ đỡ để đảm bảo thiết bị ổn định trong quá trình vận hành Để lựa chọn chân đỡ, vỏ đỡ hay tai treo phù hợp, cần tính toán trọng tải của tháp (4-T502) Trọng tải của tháp là yếu tố quan trọng trong việc đảm bảo an toàn và hiệu suất hoạt động của thiết bị.

Ptháp = Pthân + Pđáy,nắp + Pchất lỏng + Pbích + Pđệm + Plưới,pp lỏng , N

❖ Khối lượng thân thiết bị

Mth: khối lượng của thâ thiết bị, kg

Dn, Dt: đường kính ngoài và trong của thiết bị, m

H: chiều cao của tháp, m Ống d b z h cái m

33 ρ: khối lượng riêng của thép,ρ = 7,9.10 3 kg/m 3 ,tra bảng XII.7,trang 313, 2

❖ Khối lượng của đáy và nắp tháp

- Khối lượng của nắp: S= 14 mm; Dt 00 mm

→ Tra bảng XIII.11,trang 384, 2 ta có chiều cao gờ h= 50 mm và

- Khối lượng đáy: S m; Dt 00 mm

- Tra bảng XIII.11,trang 384, 2 ta có chiều cao gờ h= 30 mm và

❖ Khối lượng của đệm Đệm là đệm vòng Rasig đổ lộn xộn: đệm bằng sứ kích thước 80×80×8

Tra bảng thông số kỹ thuật IX.8, trang 193, 2 ρđệm = 535 kg/m 3

❖ Khối lượng của chất lỏng:

Trong đó: ρ: khối lượng riêng chất lỏng ở 25 0 C

D: đường kính tháp, m H: chiều cao tháp trước khi bị nước choán hết, m

MN bao gồm khối lượng lỏng và khối lượng của đĩa phân phối chất lỏng Khối lượng của đĩa phân phối lỏng được tra cứu từ bảng 7.35 trong sách hỗn hợp nhiều cấu tử, trang 211 Đĩa này được chế tạo từ vật liệu thép hợp kim với khối lượng là 52,4 kg.

• Bích nối thân thiết bị Áp dụng công thức: Mb = 𝜋

Trong đó: ρthép: khối lượng riêng của thép làm bích(CT3), tra bảng XII.7, trang 313, 2 ρthép = 7,85.10 3 (kg/m 3 )

Db: đường kính ngoài của bích, D= 2160 mm = 2.16 m

DI: đường kính trong của bích, Dn= 2028 mm= 2.028 m h: chiều dài của bích, h% mm=0,04 m

Do đó Mb = Mb1+Mb2 = 685+ 184= 869 (kg)

Trọng tải của tháp là:

Khối lượng tối đa của toàn tháp:

Mtt= Mđệm + Mbích + MN + Mthân + Mnắp,đáy

Nhận xét cho thấy tải trọng của tháp rất lớn, do đó cần tính toán trụ đỡ thay vì chỉ tra cứu kích thước các loại chân đỡ như trong sổ tay các quá trình thiết bị tập 2.

Chọn dạng trụ đỡ trụ với góc ϴ = 90 độ, sử dụng vật liệu thép cacbon có ứng suất thiết kế J = 135 N/mm² (theo bảng 8.2,4-T495) và mô đun Young E = 200000 N/mm² ở nhiệt độ môi trường.

- Chọn áp suât động do gió tạo ra Pđ = 1280 N/m 2 (tương đương vận tốc gió 160 km/h) (4-T496)

- Chọn hệ số hàn φ = 0.95 (bảng XIII.8, 2-T362) Đường kính trung bình của tháp:

Tải trọng tính theo 1 m đường kính:

Momen uốn tại đường chân đáy trụ đỡ:

- Chọn bề dày trụ đỡ ts= 18 mm

Khi đó ứng suất uốn được tính theo công thức:

Do ứng suất do áp suất động từ gió rất nhỏ, có thể bỏ qua Trong quá trình kiểm tra tháp bằng nước, ứng suất do trọng lượng là yếu tố chính cần xem xét.

𝜋∗(2000+18)∗18 = 2.2 (N/mm 2 ) Ứng suất gây do trọng lượng tháp ở trạng thái không làm việc :

𝜋∗(2000+18)∗18 = 70.5 (N/mm 2 ) Ứng suất nén cực đại (gồm có ứng suất do nước và tháp)

𝜎 𝑤𝑚𝑎𝑥 = 𝜎 𝑤𝑠𝑛 + 𝜎 𝑤𝑠𝑜 = 2.2 + 70.5 = 72.7 (N/mm 2 ) Ứng suất nén cực tiểu (chỉ có ứng suất do tháp không làm việc)

Kiểm tra theo tiêu chuẩn thiết kế:

Cả hai tiêu chuẩn thiết kế đều được đáp ứng đầy đủ Để đảm bảo khả năng chống ăn mòn, chiều dày của trụ sẽ được tăng thêm 2mm, do đó tổng chiều dày của trụ sẽ là 20mm.

Tính vòng chịu tải ở đáy và các bulong định vị:

- Chọn đường kính vòng tròn tâm của các lỗ lắp bulong gần đúng 2.2 m

- Ta có chu vi của đường kính lắp lỗ bulong: C= πDb= π*2.2 = 7 m

- Số bulong cần thiết để định vị lòng đáy trụ đỡ khi chọn bước bulong nhỏ nhất là p = 600 mm : N = 7

0.6= 11.6 cái làm tròn gần nhất đến bội số của 4 nên số bulong là 12 cái, chọn bulong M56

- Chiều rộng đường kính đáy trụ đỡ :

- Chiều rộng Lb= 272 mm là quá lớn vì vậy thay cho trợ đỡ hình trụ có đường kính 2 m nên chọn trụ đỡ hình côn (hình bên dưới)

- Chọn đường kính của trụ đỡ là 3m khi đó góc tại đáy trụ: ϴ = arctan( 1 3

- Tương tự như trên chọn đường kính vòng tròn tâm gắn bulong là 3.1 m, số bulong 12, chọn bulong M56, suy ra : bước bulong = 𝜋∗3.1∗10

Tính bề dày vòng đáy trụ

- Tải trọng nén tổng cộng tác dụng lên vòng đáy của trụ đỡ (tính theo 1 đơn vị chiều dài) tính theo công thức:

- Chọn áp suất tác dụng lên móng betong fc= 5 N/mm 2 , khi đó chiều rộng tối thiểu của vòng đáy trụ đỡ:

Chiều rộng tối thiểu của vòng tròn đáy trụ đỡ được xác định bởi kích thước cụ thể của ghế đỡ Cụ thể, kích thước thực của vòng đáy trụ đỡ là Lb = 180 + 50 + 20 = 250.

- Áp lực thực tế tác dụng lên bê tông:

- Bề dày nhỏ nhất của vòng đáy trụ đỡ :

- Ở đây fr = 140 N/mm 2 - ứng suất thiết kế cho phép của vật liệu chế tạo vòng đáy trụ

- Cấu tạo chi tiết trụ mô tả hình bên:

Hình 12: Chi tiết trụ đỡ

Bài viết này trình bày thiết kế hệ thống tháp đệm hấp thụ SO2 bằng dung môi nước Trong quá trình tính toán, do độ dài và sự phức tạp của các công thức, cũng như việc làm tròn số liệu và tham khảo từ tài liệu, nên bản thiết kế có thể có sai sót trong tính toán.

Bản thiết kế không chỉ giúp em hệ thống hóa toàn bộ kiến thức từ các môn học cơ bản I, II, III, mà còn cung cấp cái nhìn tổng quan về sơ đồ của hệ thống xử lý khí thải trong ngành môi trường và hóa học.

Ngày đăng: 05/12/2024, 20:01

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

  • Đang cập nhật ...

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w