tính toán tháp đệm hấp thụ SO2

còn có cả bản vẽ cad chi tiết nếu bạn cần hãy liên hệ..........................................................l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.l.

PHẦN III.TÍNH TỐN CƠ KHÍ I CHIỀU DÀY THÂN THÁP Thiết bị làm việc áp suất khí quyển, dùng để hấp thụ khí S0 2, thân tháp hình trụ, chế tạo cách uốn vật liệu với kích thước định sẵn, hàn ghép mối, tháp đặt thẳng đứng  Chọn thân tháp làm vật liệu X18H10T  Chọn thép không gỉ, bền nhiệt chịu nhiệt  Thông số giới hạn bền kéo giới hạn bền chảy thép loại X18H10T: ỏk = 550.106(N/m2) ỏc = 220.106 (N/m2)  Độ giãn tương đối: ọ = 38%  Độ nhớt va đập : ak = 2.106J/m2 Chiều dày thân tháp hình trụ, làm việc với áp suất bên xác định công thức: Dt.P S = ———— + C ( m ) [II- 360 ] 2.[ỏk].ử.P Trong đó:  Dt.: đường kính tháp, m  ử: hệ số bền thành thân trụ theo phương dọc, với thân hay có lỗ gia cố hồn tồn = ửh mối hàn dọc.Với hàn tay hồ quang điện,thép không gỉ ta có: = ửh = 0,95 [II-362]  C : hệ số bổ xung ăn mòn, bào mòn dung sai chiều dày, m  [ỏk]: ứng suất cho phép loại thép X18H10T  P: áp suất thiết bị, N/m2 P: áp suất thiết bị ứng với chênh lệch áp suất lớn bên bên tháp, N/m2 P= Pmt+ Ptt Trong đó:  Pmt : áp suất làm việc, Pmt= 3,102x9,81.104 = 304306,2N/m2  Ptt : áp suất thuỷ tĩnh cột chất lỏng Ptt = ủx.g.H (N/m2) [II- 360 ] Với:  ủx: khối lượng riêng nước, kg/m3  g: gia tốc trọng trường, g= 9,81 m/s2  H: chiều cao cột chất lỏng, H= 6,1 m => Ptt = ủx.g.H = 997,46x9,81x6,1 = 0,5969.105 ( N/m2) => P = Pmt+ Ptt = 3,043.105+ 0,6169.105= 3,6399.105( N/m2) * Tính C C phụ thuộc vào độ ăn mòn, độ bào mòn dung sai chiều dày Đại lượng C xác định theo công thức: C = C1+ C2+ C3 ,m [II-363] Trong đó:  C1: hệ số bố sung ăn mòn Đối với vật liệu thép X18H10T có độ bền 0,05→ 0,1mm/năm lấy C1= 1mm  C2: đại lượng bổ sung hao mòn, C2=  C3: đại lượng bổ sung dung sai chiều dày, C3= 0,5mm [II-364] Vậy C = + + 0,5 = 1,5 (mm ) *Tính [ỏk]: Theo bảng XIII-4 ,ta chọn giá trị nhỏ nhất, tính theo cơng thức sau: ỏk.ị [ỏk] =——— [II-357] ịk ỏc.ị [ỏk] =——— ịc Theo giới hạn bền kéo ta có:  ị: hệ số hiệu chỉnh, ị =1  ỏk= 550.106(N/m2)  ịk: hệ số an toàn bền, ịk= 2,6 ỏk.ị 550.106x1 => [ỏk] =——— = ———— = 211,5.106 (N/m2) ịk 2,6 Theo giới hạn bền chảy: ỏc.ị [ỏk] =——— ịc [II- 356] Trong đó:  ị: hệ số hiệu chỉnh, ị =1  ỏc = 220.106 (N/m2)  ịc: hệ số an toàn theo giới hạn chảy, ịc= 1,5 [II-356] ỏc.ị 220.106ì1 => [ỏk] =——— = —————— = 146,7.106 ( N/m2) ịc 1,5 Ta lấy giá trị bé hai giá trị vừa tính được: [ỏk] = 146,7.106( N/m2) [ỏk] ửh 146,7.106 ——— = ————— = 403,03 >50 P 3,6399.105 => bề dày thân tháp tính theo cơng thức sau: Do đó: Dt.P 1,6ì3,043.105 S = ————+ C = ———————— + 1,5.10-3 2.[ỏ k].ử 2ì146,7.106ì0,95 = 3,25.10-3(m ) Quy tròn lên S = mm Kiểm tra ứng suất thành theo áp suất thử: [Dt+ ( S -C )].P0 ỏc ỏ = ——————— ≤ —— , N/m2 2.( S - C ) 1,2 Trong đó:  P0: áp suất thử,được xác định theo công thức P0 = Pth+ Ptt Pth: áp suất thuỷ lực lấy theo bảng XIII.5 Chọn Pth = 1,5P = 1,5ì3,043.105= 4,565.105 (N/m2) Ptt: áp suất thuỷ tĩnh, Ptt= 0,832.105 (N/m2) => P0 = 4,565.105+ 0,832.105 = 5,397.105(N/m2) [II- 365] Vậy: [Dt+ ( S -C )].P0 [ 1,6+ ( 4- 1,5 ).10-3] ì5,397.105 ỏ = ——————— = ————————————— 2.( S - C ) ì ( - 1,5 ).10-3ì 0,95 = 182,08.106 (N/m2) ỏc 220.106 —— = ——— = 183.106 (N/m2) 1,2 1,2 Như thoả mãn II CHIỀU DÀY NẮP VÀ ĐÁY THIẾT BỊ Nắp đáy phận quan trọng thiết bị,được chế tạo loại vật liệu với thân thiết bị thép X18H10T Thiết bị đặt thẳng đứng Áp suất P = 3,043.105 > 0,7.105 N/m2 người ta thường dùng nắp elip có gờ Chiều dày nắp xác định theo công thức sau: S= 385] Dt.P Dt ——————ì —— + C ( m ) [II- 3,8.[ỏk].k.ửh - P 2.hb Trong đó:  P : áp suất thiết bị  hb : chiều cao phần lồi đáy nắp , hb= 0,4m  [ỏk] : ứng suất cho phép thiết bị , [ỏk] = 146,7.106(N/m2)  ửh : hệ số bền mối hàn hướng tâm, với mối hàn tay hồ quang điện, vật liệu thép cacbon không gỉ chọn ửh= 0,95  C: đại lượng bổ sung, ( mm )  k : hệ số không thứ nguyên, chọn k = Vì: [ỏk] 146,7.106 ——— k ửh= ————— 1.0,95 = 457,986 > 30 P 3,043.105 => Cơng thức tính bề dày đáy nắp tính theo cơng thức: Dt.P Dt S= ——————ì—— + C ( m ) 3,8.[ỏk].k ửh 2.hb 1,6ì3,043.105 1,6 = ——————————ì———— + C =0,00184 + C ( m ) 3,8ì146,7.106ì1ì 0,95 2ì0,4 Kiểm tra ứng suất đáy, nắp thiết bị theo áp suất thử: [Dt2+ 2.hb (S - C)].P0 ỏc ỏ = ———————— ≤ —— , N/m2 [II-386] 7,6.k ửh hb (S - C) 1,2 -3 [1,6 + 2ì0,4ì (7- 3,5).10 ] ì 3,043.105 ỏ = ———————————————— = 77,153.106 (N/m2) 7,6ì0,95ì0,4ì (7-3,5) 10-3 ỏc —— = 183.106 (N/m2) 1,2 ỏ thoả mãn Vậy chọn S = mm III ĐƯỜNG KÍNH ỐNG DẪN *Đường kính ống dẫn khí Áp dụng cơng thức: d= V 0,785.ω Trong đó:   V: lưu lượng thể tích khí ống, m/s Gy.My 444,33ì29,04 V= ——— = ————————— = 2,533 (m3/s) ủy.3600 1,415ì3600  ự: tốc độ trung bình ống, m/s P = 3,102 at, ự = 15ữ25 m/s Ta chọn ự = 20m/s  d: đường kính ống dẫn, m => Thay vào cơng thức tính đường kính ta có: [I-369] 2, 533 = 0, 402(m) 0, 785 × 20 d= V 2,533 Qui tròn d = 0,41 (m) => ự = ——— = ———— = 19,19 (m/s) d2ì0,785 0,412ì0,785 *Đường kính ống dẫn chất lỏng d= Trong đó:  V: V= V 0,785.ω lưu lượng thể tích nước ống, m 3/s Gx M nuoc 1441, 79 × 18 = = 0, 0072(m3 / s ) ρ nuoc 3600 3600 × 997, 08 Theo bảng II.2 [I-370] chất lỏng ống đẩy bơm ựd = 1,5-2,5 m/s Chọn ựd = 2,0 m/s => d d = 0, 0072 = 0, 068(m) 0, 785 × Quy chuẩn dd = 7cm 0,0072 => ựd = ————— = 1,872 (m/s) 0,072ì0,785 IV BÍCH NỐI Py Dt (N/m ) (mm) Kích thước nối Kiêủ Bulơng D Db DI D0 bích mm H db z(cái) 0,3043.10 1600 1750 1700 1675 1615 M24 40 Mặt bích phận quan trọng dùng để nối phần thiết bị nối phận khác với thiết bị Công nghệ chế tạo mặt bích phụ thuộc vào vật liệu chế tạo mặt bích, phương pháp nối áp suất mơi trường Dùng bích để nối nắp đáy với thân.Chọn loại bích liền thép kiểu I Đây loại thép phù hợp với thiết bị hàn, đúc rèn… để nối thiết bị Các thơng số bích: [II - 423] Bích nối ống dẫn với thíết bị: ta dùng kiểu bích tự thép để nối ống dẫn với thiết bị Các thơng số bích (tra bảng XIII-28) [ II - 425] Py (N/m2) Dy (mm) 0,3043.106 22ữ 26 Kiểu bích D0 h mm 28 14 h1 D0 - - V CHÂN ĐỠ THIẾT BỊ Thông thường ngưòi ta khơng đặt trực tiếp thiết bị lên bề mặt mà phải có tai treo hay chân đỡ để đỡ thiết bị Với thiết bị này, tốt ta nên chọn chân đỡ để tháp ổn định vận hành Muốn chọn chân đỡ thích hợp ta phải tính trọng tải tháp Tải trọng tháp: Ptháp = Pthân + Pđáy, nắp + Pchất lỏng + Pbích + Pđệm (N) * Khối lượng thân thiết bị Mth = V.ủ = S.H.ủ = (ẽ/4).(Dn2 – D2t) H.ủ Trong đó:  Mth: khối lượng thân thiết bị, kg  Dn, Dt: đường kính ngồi thiết bị, m  H: chiều cao tháp, m  ủ: khối lượng riêng thép, ủ = 7,9.103 kg/m3 => Mth = (ù/4).[ ( 1,6 + 2ì0,005)2 – 1,62 ]ì8,6ì7,9.103 = 1712,85 (kg) * Khối lượng đáy nắp tháp Do đáy nắp làm giống nên => Mđáy, nắp = 2Mđáy Chiều dày nắp tháp S = mm Tra bảng XIII-11 [II- 384] ta có: S = mm Dt = 1600 mm => chiều cao gờ h = 25 mm ; Mđáy = 283 kg => Mđáy, nắp= 2ì283 = 566 (kg) * Khối lượng đệm Đệm vòng Rasig, độ lộn xộn, kích thước 30 x 30 x 3,5 Tra bảng thơng số kỹ thuật IX.8 [II -193] ẹđệm = 570 kg/m Mđệm = Hđệm (ù/4).D2.ủđệm= 6.1 ì.(ù/4)ì1,62ì570 = 6990,92 (Kg) *Khối lượng chất lỏng M l = ρ π D H Trong đó:  Khối lượng riêng chất lỏng 300C  D: đường kính tháp,m  H: chiều cao tháp bị nước choán hết,m Vậy: M l = 997, 08 × 3,14 × 1, × 8, = 17232, 09(kg ) * Khối lượng bích Áp dụng cơng thức: Mb = π ( Db2 − DI2 ).h.ρ thep Trong đó:  ρ thep : khối lượng riêng thép làm bích, ρ thep = 7,9.103(kg/m3)  Db: đường kính bích, Db= 1600 mm = 1,6 m  Dn: đường kính ngồi bích, Dn= 1660 mm= 1,66 m  h: chiều dài bích, h=56 mm = 0,056m π => M b = × ( 1, 662 − 1, 62 ) × 0, 056 × 7,9.103 = 67,93(kg ) Có bích loại một: M b = × 67,93 = 271, 72(kg ) Có bích nối ống dẫn: M 4bich = × π × ( 0,162 − 0,112 ) × 0, 016 × 7,9.103 = 5,36( kg ) Khối lượng bích là: Mb=271,72 + 5,36 = 277,08 (kg) * Trọng tải tháp là: Khối lượng toàn tháp Mtt= Mđệm + Mbích + Mchất lỏng + Mthân + Mnắp,đáy =1712,85 + 566 + 6990,92 + 17232,09 + 277,08 = 26778,94 ( kg )  Trọng tải tháp: P = Mtt x g = 26778,9 x 9,81 = 262701,40 (N ) Ta sử dụng chân đỡ trọng tải chân là: P / 4= 262701,40 /4 = 65675,35 (N ) Bảng thông số chân đỡ Tải trọng cho phép Bề mặt đỡ F.10- Tải trọng cho phép [II- 437] L mm B B1 B2 H H S L d , m2 chân G.104N 775 bề mặt đỡ q.106, N/m2 0.90 310 25 26 Những điều cần ý chế tạo:  Đảm bảo đường hàn ngắn tốt  Chỉ hàn giáp má  Bố trí đường hàn dọc  Bố trí mối hàn vị trí dễ quan sát  Khơng khoan lỗ qua mối hàn 38 47 25 20 115 34 ... ta nên chọn chân đỡ để tháp ổn định vận hành Muốn chọn chân đỡ thích hợp ta phải tính trọng tải tháp Tải trọng tháp: Ptháp = Pthân + Pđáy, nắp + Pchất lỏng + Pbích + Pđệm (N) * Khối lượng thân... [II -193] đệm = 570 kg/m Mđệm = Hđệm (ù/4).D2. đệm= 6.1 ì.(ù/4)ì1,62ì570 = 6990,92 (Kg) *Khối lượng chất lỏng M l = ρ π D H Trong đó:  Khối lượng riêng chất lỏng 300C  D: đường kính tháp, m ... 277,08 (kg) * Trọng tải tháp là: Khối lượng toàn tháp Mtt= Mđệm + Mbích + Mchất lỏng + Mthân + Mnắp,đáy =1712,85 + 566 + 6990,92 + 17232,09 + 277,08 = 26778,94 ( kg )  Trọng tải tháp: P = Mtt x g