ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINHTRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Báo Cáo Cơ sở thiết kế máy và thiết bị hóa học Sinh Viên thực hiện: Đề tài: Tính toán bền cho thiết bị sử dụng đáy Ellipse chịu
Trang 1ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
Báo Cáo Cơ sở thiết
kế máy
và thiết bị hóa học
Sinh Viên thực hiện:
Đề tài: Tính toán bền cho thiết bị
sử dụng đáy Ellipse chịu áp suất trong
GVHD: Hoàng Trung Ngôn
Trang 2NỘI DUNG
1
3
• GIỚI THIỆU VỀ ĐÁY ELLIPSE
Trang 3GIỚI THIỆU VỀ ĐÁY ELLIPSE
Đáy Ellipse được sử dụng trong các thiết bị chịu
áp suất cao
Được chế tạo bằng phương pháp dập,phù hợp với
các thiết bị chịu áp suất cao
(≥1N/mm 2 ), đường kính có thể lên đến 4m.
Trang 4GIỚI THIỆU VỀ ĐÁY ELLIPSE
Chế tạo đáy Ellipse
Trang 5GIỚI THIỆU VỀ ĐÁY ELLIPSE
Đáy Ellipse trong thực tế
Bồn trữ bia có đáy Ellipse
Trang 6GIỚI THIỆU VỀ ĐÁY ELLIPSE
Hệ thống bồn đáy Ellipse
Trang 7GIỚI THIỆU VỀ ĐÁY ELLIPSE
Bồn Ellipse kép (cả nắp và đáy Ellipse)
Trang 8BÀI TOÁN
Tính bề dày của đáy dạng Ellipse chuẩn của một bình khí nén có các thông số như sau:
Trang 9TÍNH TOÁN BỀN THEO TCVN
Trang 10TÍNH TOÁN BỀN THEO TCVN
Lựa chọn vật liệu:
Trong việc chế tạo thiết bị hóa chất và nồi hơi người ta dùng thép Carbon
và thép hợp kim thấp (hàm lượng các nguyên tố không gỉ đến 2,5%)
Các loại thép này có độ dẻo cao, dễ uốn, có tính hàn cao
Cho phép dùng để chế tạo các thiết bị có nhiệt độ thành bé hơn 450 OC,
và áp suất làm việc không quá 6,4 N/mm2
Chọn Thép CT-3 làm vật liệu chế tạo
Trang 11TÍNH TOÁN BỀN THEO TCVN
Lựa chọn vật liệu : Chọn thép CT-3
Tra các thông số của vật liệu:
T=30 o C
σ = 140 N/mm 2
ρ h = 0,9
Trang 12TÍNH TOÁN BỀN THEO TCVN
Tính bề dày tối thiểu
Bề dày tối thiểu cho phép được tính theo công thức :
S'= = 9,52381 mm
Các thông số của bài toán:
Dt= 2000 mm
T = 30 oC
p = 1,2 N/mm2
σ = 140 N/mm2
ρh= 0,9
Đáy ellipse chuẩn => Rt =Dt =2000 mm
Do:
Trang 13
TÍNH TOÁN BỀN THEO TCVN
Tính bề dày thực
Bề dày thực: S=S'+C= 10 mm
với C = Ca + Cb + Cc + C0 = 0 + 0 + 0 + 0,4774 = 0,47619
Bề dày thành đáy cần thỏa điều kiện : ≤ 0,125
= 0,005 < 0,125
Thỏa điều kiện bề dày
Trang 14TÍNH TOÁN BỀN THEO TCVN
Kiểm tra áp suất cho phép
Áp suất tính toán cho phép: [p]= = 1,2573 N/mm2
Áp suất tính toán p= 1,2 N/mm2
[p]>p
Ta chọn bề dày đáy thiết bị là : 10 mm
Trang 15
TÍNH TOÁN BỀN THEO ASME 2013
Lưu ý: Tất cả các biểu thức tính toán theo ASME đều được xây dựng trên
hệ thống đo lường của Mỹ nên ta sẽ đổi các đại lượng liên quan trong trong bài theo hệ thống này (psi, inch,…)
Điều kiện bài toán:
( Ở đây ta giữ nguyên điều kiện bài toán chỉ thay đổi đơn vị tính toán)
Vật liệu chế tạo: Thép CT-3
σ =S= 140 N/mm 2 = 203305 psi
Hệ số mối hàn E = 0,9
Trang 16TÍNH TOÁN BỀN THEO ASME 2013
Tính toán bề dày tối thiểu:
Bề dày tối thiểu cho phép được tính theo công thức :
Với P, D,S và E đã có từ điều kiện bài toán
Và K là hệ số của phương trình tính toán, K phụ thuôc vào tỉ số D/2h (h là 1/2 chiều dài trục nhỏ của hình elip )
t=
Theo đề bài đáy Ellipse chuẩn =>D/2h=2 ta tra được K=1 theo bảng:
Trang 17TÍNH TOÁN BỀN THEO ASME 2013
Tính toán bề dày tối thiểu:
Bề dày tối thiểu cho phép :
t= = 0,37521 in
= 9,53037 mm
Trang 18
KẾT LUẬN
So sánh bề dày thiết bị tính theo 2 phương pháp
Trang 19TÀI LIỆU THAM KHẢO
Hồ Lê Viên- “Tính toán, thiết kế các chi tiết thiết bị hóa chất và dầu khí”, Chương 6: Đáy và Nón- NXB Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội
ASME 2013 BVPC Section VIII
Trang 20THANK YOU!