THIẾT KẾ THIẾT BỊ CÔ ĐẶC LIÊN TỤC DUNG DỊCH NƯỚC ÉP DƯA HẤU

bị cô đặc được phân loại theo các cách sau: Theo sự bố trí bề mặt đun nóng: nằm ngang, thẳng đứng, nghiêng... Theo chất tải nhiệt: đun nóng bằng hơi (hơi nước bão hoà, hơi quá nhiệt), bằng khói lò, chất tải nhiệt có nhiệt độ cao (dầu, nước ở áp suất cao…), bằng dòng điện … Theo chế độ tuần hoàn: tuần hoàn tự nhiên, tuần hoàn cưỡng bức... Theo cấu tạo bề mặt đun nóng: vỏ bọc ngoài, ống xoắn, ống chùm… Cô đặc được ứng dụng rộng rãi trong công nghệ hóa học và thực phẩm với mục đích: Làm tăng nồng độ chất hoà tan trong dung dịch (làm đậm đặc) Tách các chất hoà tan ở dạng rắn (kết tinh) Tách dung môi ở dạng nguyên chất (nước cất) Lấy nhiệt từ môi trường lạnh khi thay đổi trạng thái của tác nhân làm lạnh. bị cô đặc được phân loại theo các cách sau: Theo sự bố trí bề mặt đun nóng: nằm ngang, thẳng đứng, nghiêng... Theo chất tải nhiệt: đun nóng bằng hơi (hơi nước bão hoà, hơi quá nhiệt), bằng khói lò, chất tải nhiệt có nhiệt độ cao (dầu, nước ở áp suất cao…), bằng dòng điện … Theo chế độ tuần hoàn: tuần hoàn tự nhiên, tuần hoàn cưỡng bức... Theo cấu tạo bề mặt đun nóng: vỏ bọc ngoài, ống xoắn, ống chùm… Cô đặc được ứng dụng rộng rãi trong công nghệ hóa học và thực phẩm với mục đích: Làm tăng nồng độ chất hoà tan trong dung dịch (làm đậm đặc) Tách các chất hoà tan ở dạng rắn (kết tinh) Tách dung môi ở dạng nguyên chất (nước cất) Lấy nhiệt từ môi trường lạnh khi thay đổi trạng thái của tác nhân làm lạnh. bị cô đặc được phân loại theo các cách sau: Theo sự bố trí bề mặt đun nóng: nằm ngang, thẳng đứng, nghiêng... Theo chất tải nhiệt: đun nóng bằng hơi (hơi nước bão hoà, hơi quá nhiệt), bằng khói lò, chất tải nhiệt có nhiệt độ cao (dầu, nước ở áp suất cao…), bằng dòng điện … Theo chế độ tuần hoàn: tuần hoàn tự nhiên, tuần hoàn cưỡng bức... Theo cấu tạo bề mặt đun nóng: vỏ bọc ngoài, ống xoắn, ống chùm… Cô đặc được ứng dụng rộng rãi trong công nghệ hóa học và thực phẩm với mục đích: Làm tăng nồng độ chất hoà tan trong dung dịch (làm đậm đặc) Tách các chất hoà tan ở dạng rắn (kết tinh) Tách dung môi ở dạng nguyên chất (nước cất) Lấy nhiệt từ môi trường lạnh khi thay đổi trạng thái của tác nhân làm lạnh.

Trường Đ i h c Bách Khoa – Đ i h c Qu c gia Tp H Chí Minhạ ọ ạ ọ ố ồ

Khoa Kỹ thu t Hóa h cậ ọ

B MÔN QUÁ TRÌNH VÀ THI T B Ộ Ế Ị

M C L C Ụ Ụ

Quá trình cô đ c dung d ch l ng - l ng hay l ng - r n có chênh l ch nhi tặ ị ỏ ỏ ỏ ắ ệ ệ

đ sôi cao thì thộ ường được ti n hành b ng cách tách m t ph n dung môi Tùyế ằ ộ ầtheo tính ch t c a c u t khó bay h i (hay không bay h i), ta có th tách m tấ ủ ấ ử ơ ơ ể ộ

ph n dung môi (cáu t d bay h i h n) b ng phầ ử ễ ơ ơ ằ ương pháp nhi t hay làm l nhệ ạ

k t tinh.ế

Trong phương pháp nhi t, quá trình cô đ c thệ ặ ường được ti n hành tr ngế ở ạthái sôi, nghĩa là áp su t h i riêng ph n c a dung môi trên b m t dung d chấ ơ ầ ủ ề ặ ị

b ng áp su t làm vi c c a thi t b Cô đ c có th ti n hành các áp su t khácằ ấ ệ ủ ế ị ặ ể ế ở ấnhau, khi làm vi c áp su t thệ ở ấ ường (áp su t khí quy n) ta dùng thi t b h , cònấ ể ế ị ởkhi làm vi c áp su t khác thì ta dùng thi t b kín.ệ ở ấ ế ị

Quá trình cô đ c có th làm vi c gián đo n hay liên t c, có th ti n hành ặ ể ệ ạ ụ ể ế ở

h th ng cô đ c m t n i ho c nhi u n i.ệ ố ặ ộ ồ ặ ề ồ

Thi t b cô đ c đế ị ặ ược phân lo i theo các cách sau:ạ

 Theo s b trí b m t đun nóng: n m ngang, th ng đ ng, nghiêng ự ố ề ặ ằ ẳ ứ

 Theo ch t t i nhi t: đun nóng b ng h i (h i nấ ả ệ ằ ơ ơ ước bão hoà, h i quáơnhi t), b ng khói lò, ch t t i nhi t có nhi t đ cao (d u, nệ ằ ấ ả ệ ệ ộ ầ ướ ởc áp

su t cao…), b ng dòng đi n …ấ ằ ệ

 Theo ch đ tu n hoàn: tu n hoàn t nhiên, tu n hoàn cế ộ ầ ầ ự ầ ưỡng b c ứ

 Theo c u t o b m t đun nóng: v b c ngoài, ng xo n, ng chùm…ấ ạ ề ặ ỏ ọ ố ắ ố

Cô đ c đặ ượ ức ng d ng r ng rãi trong công ngh hóa h c và th c ph m v iụ ộ ệ ọ ự ẩ ớ

m c đích:ụ

 Làm tăng n ng đ ch t hoà tan trong dung d ch (làm đ m đ c)ồ ộ ấ ị ậ ặ

 Tách các ch t hoà tan d ng r n (k t tinh)ấ ở ạ ắ ế

 Tách dung môi d ng nguyên ch t (nở ạ ấ ướ ấc c t)

 L y nhi t t môi trấ ệ ừ ường l nh khi thay đ i tr ng thái c a tác nhânạ ổ ạ ủlàm l nh.ạ

Hi n nay có r t nhi u lo i thi t b đệ ấ ề ạ ế ị ược s d ng trong công nghi p s nử ụ ệ ả

xu t hoá ch t và th c ph m v i nh ng m c đích khác nhau Nh ng do th i gianấ ấ ự ẩ ớ ữ ụ ư ờ

nghiên c u có h n nên nhi m v c a đ án này ch nghiên c u v thi t b cô đ cứ ạ ệ ụ ủ ồ ỉ ứ ề ế ị ặ

d ng màng và ng d ng nó đ cô đ c nạ ứ ụ ể ặ ước d a h u trong công ngh s n xu tư ấ ệ ả ấ

nước d a h u.ư ấ

1.2 T NG QUAN V NGUYÊN LI U Ổ Ề Ệ

1.2.1 Gi i thi u v cây d a h u ớ ệ ề ư ấ

D a h uư ấ có tên khoa h cọ là Citrullus lanatus, là m t loài th c v t trongộ ự ậ họ

B u bíầ có ngu n g c t mi n namồ ố ừ ề châu Phi Cây d a h u sinh trư ấ ưởng t t trênốvùng đ t cát ven bi n và đ t phù sa sông Đ ng b ng sông C u Long và duyên h iấ ể ấ ồ ằ ử ả

mi n Trung là nh ng khu v c tr ng d a h u l n nh t nề ữ ự ồ ư ấ ớ ấ ước ta

Qu d a h u là m t lo i trái cây có giá tr nh dinh dả ư ấ ộ ạ ị ưỡng cao, hàm lượng

ch t béo và natri th p, đ ng th i là ngu n cung c p năng lấ ấ ồ ờ ồ ấ ượng, vitamin và cáckhoáng ch t cho c th D a h u có ch a citrulline - m t acid amin có tác d ngấ ơ ể ư ấ ứ ộ ụ

đi u hòa huy t áp, đ ng th i là ngu n cung c p lycopene và ch t ch ng oxi hóaề ế ồ ờ ồ ấ ấ ố

1.2.2 Gi i thi u v n ớ ệ ề ướ c d a h u và đ c tính cô đ c ư ấ ặ ặ

Nước d a h u ch a hàm lư ấ ứ ượng đường kho ng 5-8 % Không gi ng nh siroả ố ư

d a h u, s n ph m nư ấ ả ẩ ước d a h u đư ấ ược dùng u ng ngay mà không c n pha loãngố ầ

v i nớ ước S n ph m ph i có hả ẩ ả ương v và màu s c c a nguyên li u ban đ u Nị ắ ủ ệ ầ ước

d a h u là m t s n ph m giàu vitamin nên không ch u đư ấ ộ ả ẩ ị ược nhi t đ cao, cácệ ộthành ph n quý giá trong d ch qu d b thu phân dầ ị ả ễ ị ỷ ưới tác d ng c a nhi t.ụ ủ ệ

Dung d ch nị ước d a h u có n ng đ đ u 5% ư ấ ồ ộ ầ ở 250C t b n ch a nguyênừ ồ ứ

li u đệ ược b m đ nh lơ ị ượng b m qua l u lơ ư ượng k đ n thi t b gia nhi t, l uế ế ế ị ệ ư

lượng luôn đ m b o là 1,226 mả ả 3/h

T i thi t b gia nhi t, dung d ch đạ ế ị ệ ị ược đun nóng đ n 70ế 0C b ng h i nằ ơ ướcbão hòa 2 at (119,6ở 0C) đượ ấ ừc l y t lò h i Thi t b gia nhi t đơ ế ị ệ ược thi t k theoế ế

ki u ng chùm th ng đ ng, dung d ch đi trong ng h i đ t đi ngoài ng, để ố ẳ ứ ị ố ơ ố ố ườngkính c a thi t b gia nhi t là 0,ủ ế ị ệ 8m, chi u dài ng truy n nhi t 2m, đề ố ề ệ ường kính

ng 38mm

ố

Sau đó dung d ch ti p t c ch y vào n i cô đ c T i đây dung d ch đị ế ụ ả ồ ặ ạ ị ược cô

đ c đ n n ng đ 25% nh h i đ t là h i bão hòa 119,6ặ ế ồ ộ ờ ơ ố ơ ở 0C được c p t lò h iấ ừ ơ

nh thi t b gia nhi t (lư ế ị ệ ượng h i đ t c n s d ng là 1147,64 kg/h) Đây là thi tơ ố ầ ử ụ ế

b cô đ c lo i màngị ặ ạ ch y ngả ượ , đc ường kính bu ng đ t 0,8m, chi u dài ng ngồ ố ề ố ốtruy n nhi t là 5m, đề ệ ường kính ng 38mm, đố ường kính bu ng b c 1,2m, chi uồ ố ềcao bu ng b c là 2,5m Nhi t đ sôi c a dung d ch trong n i cô đ c là 70,124ồ ố ệ ộ ủ ị ồ ặ 0C,

áp su t c a h i th là 0,314 at Dung d ch sau khi đấ ủ ơ ứ ị ược cô đ c đ n n ng đ 25%ặ ế ồ ộ

được b m kh i n i cô đ c vào b n ch a s n ph m đáy bu ng b c n i cô đ cơ ỏ ồ ặ ồ ứ ả ẩ Ở ồ ố ồ ặ

có l p m t đ u dò đ ki m tra n ng đ c a dung d ch sau khi cô đ c N u dungắ ộ ầ ể ể ồ ộ ủ ị ặ ế

d ch ch a đ t đ n n ng đ c n thi t thì sẽ đị ư ạ ế ồ ộ ầ ế ược b m tr l i n i cô đ c đ côơ ở ạ ồ ặ ể

đ c ti p ặ ế

Lượng h i th trong n i đơ ứ ồ ược d n vào thi t b ng ng t Baromet v iẫ ế ị ư ụ ớ

đường kính thi t b là 05 m, chi u cao 3,2m, s ngăn là 8, áp su t trong thi t bế ị ề ố ấ ế ị

ng ng t là 0,3 at Ph n h i không ng ng đư ụ ầ ơ ư ược đ a qua thi t b tách l ng r iư ế ị ỏ ồ

được hút ra ngoài b ng b m chân không Nằ ơ ước cung c p cho thi t b ng ng tấ ế ị ư ụBaromet được b m tr c ti p t b nơ ự ế ừ ể ướ ạc s ch, nhi t đ c a nệ ộ ủ ước là 250C

Ph n khí không ng ng c a thi t b gia nhi t, n i cô đ c đầ ư ủ ế ị ệ ồ ặ ược th i b Cònả ỏ

nước ng ng thì đư ược d n qua các b y h i đ n b ch a nẫ ẫ ơ ế ể ứ ước đ đ a v lò h i.ể ư ề ơ

PH N 3: CÂN B NG V T CH T VÀ NĂNG L Ầ Ằ Ậ Ấ ƯỢ NG

Xc: N ng đ cu i c a dung d ch (% kh i lồ ộ ố ủ ị ố ượng) => Xc = 0,25

B ng 3 ả 1 Cân b ng v t ch t c a hằ ậ ấ ủ ệ

Suất lượng dung dịch (kg/h) Vào Gd = 1250

Ra Gc = 250Nồng độ dung dịch (% khối lượng) VàoRa XXd = 5

∆’: đ tăng nhi t đ sôi t i áp su t cô đ c (ộ ệ ộ ạ ấ ặ 0C)

∆0: đ tăng nhi t đ sôi t i áp su t thộ ệ ộ ạ ấ ường (0C)f: h s hi u ch nh và đệ ố ệ ỉ ược tính theo công th c sauứ

f = 16,14

2

T m r [2]

Trong thi t b cô đ c lo i màng, quá trình b c h i ti n hành trong l p dungế ị ặ ạ ố ơ ế ớ

d ch r t m ng nên nh hị ấ ỏ ả ưởng c a áp su t th y tĩnh th c t không đáng k ủ ấ ủ ự ế ể

V y:ậ ∆’’ = 00C

3.2.2.3 T n th t nhi t đ do tr l c trên đ ổ ấ ệ ộ ở ự ườ ng ng ố

Thường ch p nh n t n th t nhi t đ trên đo n ng d n h i th t n i côấ ậ ổ ấ ệ ộ ạ ố ẫ ơ ứ ừ ồ

3.2.4 Cân b ng nhi t l ằ ệ ượ ng

3.2.4.1 Ph ươ ng trình cân b ng nhi t l ằ ệ ượ ng

Trong đó:

D: su t lấ ượng h i đ t c n dùng (kg/h)ơ ố ầ: đ m c a h i đ t Ch n = 0,05

iD, iw: hàm nhi t c a h i đ t, h i th (J/kg)ệ ủ ơ ố ơ ứ

t1, t2: nhi t đ vào và ra kh i n i c a dung d ch (ệ ộ ỏ ồ ủ ị 0C)

Cd, Cc: nhi t dung riêng ban đ u, ra kh i n i c a dung d ch (J/kg.đ )ệ ầ ỏ ồ ủ ị ộθ: nhi t đ nệ ộ ước ng ng t (ư ụ 0C) – l y b ng nhi t đ h i đ t: ấ ằ ệ ộ ơ ố θ =119,6 0C

Cng : nhi t dung riêng c a nệ ủ ước ng ng (J/kg.đ )ư ộ

Qtt : nhi t m t mát ra môi trệ ấ ường xung quanh (J) Ch n Qọ tt = 0,03QD

Gd: su t lấ ượng dung d ch ban đ u (kg/h)ị ầ

Qcđ: nhi t cô đ c (J/kg) Qệ ặ cđ = 0

Phương trình cân b ng nhi t lằ ệ ượng:

(1-ϕ).D.iD + ϕ.D.Cng.tD + Gd.Cd.t1 = W.iw + GcCc.t2 + D.Cng θ + Qtt ± Qc [5]

3.2.4.2 Tra và tính toán các thông s liên quan ố

B ng 3 ả 3 Các thông s tính toán su t lố ấ ượng h i đ tơ ố

PH N 4: TÍNH TOÁN THI T B CHÍNH Ầ Ế Ị

4.1 TÍNH TOÁN H S C P NHI T, H S TRUY N NHI T VÀ DI N TÍCH B Ệ Ố Ấ Ệ Ệ Ố Ề Ệ Ệ Ề

M T TRUY N NHI T Ặ Ề Ệ

4.1.1 Tính toán h s c p nhi t ệ ố ấ ệ

4.1.1.1 Tính toán nhi t t i riêng trung bình ệ ả

Ch n v t li u làm ng truy n nhi t là thép không r X18H10T có h s d nọ ậ ệ ố ề ệ ỉ ệ ố ẫnhi t = 16,3 W/m.đ ệ λ ộ[f] Ch n b dày thành ng là: = 2 mm.ọ ề ố δ

Gi thi t quá trình là liên t c và n đ nh.ả ế ụ ổ ị

Nhi t t i riêng c a h i đ t c p cho thành thi t b :ệ ả ủ ơ ố ấ ế ị

Nhi t t i riêng phía dung d ch sôi:ệ ả ị

α2: h s c p nhi t phía dung d ch (W/mệ ố ấ ệ ị 2.đ )ộ

rcau1: nhi t tr c n b n phía h i đ t ệ ở ặ ẩ ơ ố [g] => rcau1 = 0,345.10-3

(m2.đ /W)ộ

rcau2: nhi t tr c n b n phía dung d ch ệ ở ặ ẩ ị [g]=> rcau2 = 0,387.10-3

(m2.đ /W)ộ

δλ: Nhi t tr thành thi t b (mệ ở ế ị 2.đ /W)ộ

∑r =

cau1 cau2

δ(r + +r )λ

= 8,545.10-4 (m2.đ /W).ộ

4.1.1.2 Tính h s c p nhi t phía h i ng ng t ệ ố ấ ệ ơ ư ụ α 1

Khi t c đ c a h i nh ( ố ộ ủ ơ ỏ ω ≤ 10 m/s , chính xác h n khi ơ ρω2 ≤

30) và màng

nước ng ng chuy n đ ng dòng (Reư ể ộ m <100) thì h s c p nhi t 1 đ i v i ngệ ố ấ ệ α ố ớ ố

th ng đ ng đẳ ứ ược tính theo công th c sau:ứ

α1 = 2,04.A

4 1

r

Δt H (W/m2.đ ) ộ [7]

A =

2 3 0,25

ρ λ( )μ

Xem nh s m t mát nhi t không đáng k : q = qư ự ấ ệ ể 1 = q2

α θ λ [8]

Trong đó:

Nu, Re, Pr: các chu n s Nusselt, Reynolds và Prandtl.ẩ ố

α2: h s c p nhi t phía dung d ch sôi (W/mệ ố ấ ệ ị 2.đ ).ộ

1 2 dd

dung d chị

Cdd = 4190 – (2514 – 7,542.tdd).Xtb

= 4190 – (2514 – 7,542.70,064).0,15 = 3892,2 (J/kg.đ )ộ

1061,04 9,81.g

Kh i lố ượng mol dung d chị 2

ρM [9]

= 3,58.10-8 3892,2 1061,04

3 1061,0421 = 0,547 (W/m.đ )ộ

Sau nhi u l n tính l p, ta ch n đề ầ ặ ọ ược các thông s th o mãn.ố ả

B ng 4 ả 2 B thông s h s c p nhi t và nhi t t i riêngộ ố ệ ố ấ ệ ệ ả

4.1.2 Tính toán

h s truy n ệ ố ề nhi t t ng quát ệ ổ

K = hi

tb

Δt

q =

34476,33

49, 472

= 696,9 (W/m2.độ)

4.1.3 Tính toán

di n tích b ệ ề

m t truy n ặ ề nhi t ệ

π.d.lTrong đó:

V y: ậ Dt = 0,057.(9 – 1) + 4.0,038 = 0,608 (m)

Ch n Dọ t chu n cho bu ng đ t là 0,8m.ẩ ồ ố [o]

4.2.2 Tính kích th ướ c bu ng b c ồ ố

4.2.2.1 Tính chi u cao không gian h i ề ơ

Công th c tính chi u cao không gian h i:ứ ề ơ

2

b

h b

4V

H = πD (m)Trong đó:

Vb: th tích bu ng b c (m3)ể ồ ố

Db: đường kính bu ng b c (m), Dồ ố b = 1,2m (ch n s b )ọ ơ ộCông th c tính th tích bu ng b c:ứ ể ồ ố

Vb = h p

W

ρ U (m3) [15]

U p

(m 3 /m 3 h) D b (m) V h (m

3 ) H h (m)

Ch n chi u cao không gian h i Họ ề ơ h = 2m

4.2.2.2 Tinh v n t c h i, v n t c l ng và ki m tra đi u ki n ậ ố ơ ậ ố ắ ể ề ệ

 V n t c l ng (ậ ố ắ ω0) được tính nh sau:ư

ω0 =

l h h

4.g.(ρ -ρ ).d3.ξ.ρ

(m/s) [17]

V i:ớ

ρl, ρh: kh i lố ượng riêng c a gi t l ng và c a h i th (kg/mủ ọ ỏ ủ ơ ứ 3)d: đường kính gi t l ng => Ch n d = 0,0003 mọ ỏ ọ

500 < Re < 150000 : = 0,44ξ

v i :ớ

Re =

h h

ω d ν

=

h h h

ω d.ρ μ

b

VF (m/s)

Fb =

b π.D π.1, 2

h 0

ω.100 43,37%

= 2500 + 100 = 2600 (mm)Suy ra: S’ = 5,76 mm.

Chi u dày th c c a thân bu ng b c:ề ự ủ ồ ố

S = S’ + C (mm)

V i C : H s b sung b dày tính toán (mm)ớ ệ ố ổ ề

C = Ca + Cb +Cc Trong đó:

Ca: H s b sung do ăn mòn hoá h c c a môi trệ ố ổ ọ ủ ường (mm)

V y:ậ S = 5,76+1,5 = 7,26 mm

⇒ Ch n b dày chu n là : S = 8 (mm) ọ ề ẩ [u]

5.1.2.2 Ki m tra đi u ki n ch u áp su t ngoài ể ề ệ ị ấ

Đi u ki n 1:ề ệ

2(S C ) L D1,5

D D 2.(S C )

−

[22]

2.(8 1) 2500 12001,5

t c

σ: Gi i h n ch y c a v t li u làm thân nhi t đ tính toánớ ạ ả ủ ậ ệ ở ệ ộ(N/mm2)

=>

t c σ = 214,5 N/mm2

V y chi u dày thân bu ng b c: S = 8 mm.ậ ề ồ ố

5.1.2.3 Ki m tra đi u ki n ch u tác d ng đ ng th i c a l c nén chi u tr c c a và ể ề ệ ị ụ ồ ờ ủ ự ề ụ ủ

áp su t ngoài ấ

Ta có :

b a

D 1200

86 2.(S C ) = 2(8 1) =

⇒ kc = 0,084 [y]

Do đó :

t c

L c nén chi u tr c tác d ng lên thân : ự ề ụ ụ

η = 0,95 (thi t b có b c cách nhi t).ế ị ọ ệ[σ] = [σ]*.η = 143.0,95 = 135,85 (N/mm2).

t c

σ

= [σ]*.nc = 143.1,5 = 214,5 (N/mm2)

V i nớ c = 1,5 [w]

Áp su t bên trong thi t b là áp su t chân không nên n p ch u áp su t ngoài.ấ ế ị ấ ắ ị ấ

Ch n b dày n p b ng b dày thân bu ng b c => S = 8 mmọ ề ắ ằ ề ồ ố

Ki m tra đi u ki n n đ nh c a n p theo công th c (24):ể ề ệ ổ ị ủ ắ ứ

0,15.E 0,15.2,05.10x.σ = 0, 7.214,5

= 204,8



t t

t c

c σ: gi i h n ch y c a v t li u làm thân nhi t đ tính toánớ ạ ả ủ ậ ệ ở ệ ộ(N/mm2)

x =

t y t c

σσ: t s gi i h n đàn h i c a v t li u làm n p v i gi i h nỷ ố ớ ạ ồ ủ ậ ệ ắ ớ ớ ạ

ch y c a nó nhi t đ tính toán Đ i v i thép không r x = 0,7 ả ủ ở ệ ộ ố ớ ỉ [aa]

Áp su t tính toán cho phép bên trong thi t b (24): ấ ế ị

n

t

2.[σ ].(S C ) 2.135,85.(8 1) [p ]

β.R 2,546.1200

= 0,62 (N/mm2) [29]

Kc =

t c c t

σ

875 k E

= 0,052 [25]

kc: H s ph thu c vào t s ệ ố ụ ộ ỷ ố a

D 2.(S-C )

= 57 => kc = 0,057

Et: Mođun đàn h i c a v t li u thân nhi t đ làm vi c (N/mmồ ủ ậ ệ ở ệ ộ ệ 2)

Et = 2,05.105 N/mm2 t

c σ: Gi i h n ch y c a v t li u làm thân nhi t đ tính toánớ ạ ả ủ ậ ệ ở ệ ộ(N/mm2)

t c σ = 214,5 N/mm2 Suy ra: [Pnct] = .0,052.2,05.10π 5.(8-1).cos230 = 175819,2 (N)

Áp su t ngoài tính toán cho phép ấ :

a

2(S C ) l' D'1,5

p

P 52296, 2 0,1

0, 4 1 [P ] [p ] 175819, 2 0,982 + = + = <

(th a)ỏ

V y b dày đáy bu ng b c : S = 8 mm.ậ ề ồ ố

5.3 V NG Ỉ Ố

Ch n v ng hình tròn ph ng làm b ng thép không r X18H10T, ng đọ ỉ ố ẳ ằ ỉ ố ược bốtrí trên v ng theo ki u hình tam giác.ỉ ố ể

B dày s b v ng đề ơ ộ ỉ ố ược tính theo công th c sau:ứ

u 2

n

pσ

d h'3,6 1 0,7

= 1,5.38

3 2

Bích dùng đ n i n p v i bu ng b c (nhóm I), bu ng b c v i bu ng đ tể ố ắ ớ ồ ố ồ ố ớ ồ ố(nhóm II) và bu ng đ t v i đáy (nhóm III).ồ ố ớ

B ng 5 ả 2 Các thông s c a bíchố ủ

L c c n thi t đ ép ch t đ m ban đ u:ự ầ ế ể ặ ệ ầ

Q2 = π.Dtb b0 q0 (N) [35]

V i qớ 0: áp su t riêng c n thi t đ làm bi n d ng d o đ m.ấ ầ ế ể ế ạ ẻ ệ

1 2max(Q ,Q ) 113278,14

Z = 20

= 5663,91 (N)Trong đó:

L c tác d ng lên 1 bulông:ự ụ

qb =

QZ =

1 2max(Q ,Q ) 50400,89

Z = 20

= 2520,04 (N)Trong đó:

Đ ườ ng kính chân ren bulong nhóm I:

dt =

b

q 5663,91 1,13 1,13

= 7900 kg/m

Kh i lố ượng n p:ắ Gn p ắ = 49 kg (B ng XIII.11 – trang 384 – S tay T2) ả ổ

Kh i lố ượng đáy: Gđáy = 75,8 kg (B ng XIII.21 – tr.394 – S tay T2).ả ổ

Kh i lố ượng ng truy n nhi t:ố ề ệ

Gố ng =

2 2

n t

π.n.(d d ) H.ρ

Ch n tai treo ch u t i t i đa G = 10000 N.ọ ị ả ố

B ng 5 ả 5 Thông s c a tai treoố ủ

B1 (mm )

H (mm)

S (mm)

l (m)

a (mm)

d (mm)

m (kg)

5.6 KÍNH QUAN SÁT

Ta dùng kính quan sát đ ki m tra m c ch t l ng bên trong thi t b ể ể ự ấ ỏ ế ị

Kính quan sát có d ng hình tròn đạ ường kính d = 100 mm và đượ ắc l p vàothân bu ng b c c a thi t b ồ ố ủ ế ị

5.7 B C CÁCH NHI T CHO THI T B Ọ Ệ Ế Ị

Ch n v t li u làm b c cách nhi t là bông th y tinh.ọ ậ ệ ọ ệ ủ

tT2 = 450C : nhi t đ b m t l p cách nhi t v phía không khí.ệ ộ ề ặ ớ ệ ề

tT1 = tD = 119,60C: nhi t đ l p cách nhi t ti p giáp b m t thi t b ệ ộ ớ ệ ế ề ặ ế ị

tKK = 27,20C: nhi t đ không khí trung bình c năm (TP.HCM).ệ ộ ả

λc = 0,05 W/m.K: h s d n nhi t c a bông th y tinh.ệ ố ẫ ệ ủ ủ

αn : h s c p nhi t t b m t ngoài l p cách nhi t đ n không khí ,ệ ố ấ ệ ừ ề ặ ớ ệ ế

được xác đ nh theo công th c :ị ứ

αn = 9,3 + 0,058.tT2 = 9,3 + 0,058.45 = 11,91 (W/m2.K) [38]

V y chi u dày c a b c cách nhi t là :ậ ề ủ ọ ệ

c T1 T 2 c

tT2 = 450C: nhi t đ b m t l p cách nhi t v phía không khí.ệ ộ ề ặ ớ ệ ề

tT1 = tsdd = 70,1280C:nhi t đ l p cách nhi t ti p giáp b m t thi tệ ộ ớ ệ ế ề ặ ế

b ị