Tính bề dày thân trụ của tháp

Vì tháp chưng cất hoạt đợng ở áp suất thường nên ta thiết kế thân hình trụ bằng phương pháp hàn giáp mới (phương pháp hờ quang). Thân tháp được ghép với nhau bằng các mới ghép bích.

Để đảm bảo chất lượng của sản phẩm và khả năng ăn mòn của Benzen đới với thiết bị, ta chọn vật liệu chế tạo thân tháp là thép khơng gỉ mã X18H10T.

Tra bảng 170 bảng IX.5 trang 170 STTB tập 2 Ứng với đường kính trong của tháp Dt = 2,2 m Chọn:

 Khoảng cách giữa các đĩa: Hd = 0,6 m

 Khoảng cách giữa hai mặt nới bích: 4200 mm

 Sớ đĩa giữa hai mặt bích: nd = 7

 Nhiệt đợ làm việc: tw = 109,86

 Tớc đợ ăn mòn của thép ≤ 0,1mm/năm

Dựa vào bảng XII.4 và bảng XII.7 trang 310 và trang 313 STTB tập 2 (tính chất vật lý của kim loại và hợp kim của chúng)

Các thơng sớ đặc trung của X18H10T (với chiều dày tấm thép 4 ÷ 25mm)

 Giới hạn bền kéo: k = 550 6 (N/m2)

 Giới hạn bền chảy: ch = 2206 (N/m2)

 Hệ sớ giãn khi kéo ở nhiệt đợ 20 ÷ 1000C: 16,66 , 1/0C

 Khới lượng riêng: = 7,9 3 (Kg/m3)

 Nhiệt đợ nóng chảy: t = 14000C

 Hệ sớ Poatxơng: µ = 0,33 Tra bảng XIII.3 trang 356 STTB tập 2

 Hệ sớ an toàn kéo: nk = 2,6

 Hệ sớ bền chảy: nch = 1,5

 Áp suất bên trong tháp (tính tại đáy tháp) với mơi trường làm việc lỏng – khí

P = Ph + PL + P

 Áp suất hơi trong tháp: Ph = 1at = 9,81 4 (N/m2)

 Áp suất thủy tỉnh của cợt chất lỏng: PL = L.g.H

L: Khới lượng riêng trung bình của pha lỏng

L = = = 796,14 (Kg/m3)

H = 17,112 m (Lấy chiều cao tháp)

=> PL = 796,14.9,81.17,112 = 133647 (N/m2) Tổng trở lực của tháp: P = 10325,878 (N/m2)

=> Áp suất bên trong tháp: P =242072,878 N/m2

- Ứng suất cho phép của vật liệu được tính theo:

k ]= = = 211,546 (N/m2)

ch ]= = = 146,676 (N/m2) Với: là hệ sớ điều chỉnh

Chọn k],ch]) = 146,676 (N/m2)

- Bề dày tháp được tính theo cơng thức: =

Thanh thiết bị kín thì = h = 0,95 Do = = 575,6 > 25 nên bỏ qua P => = = 1,9 (mm)

- Bề dày thực tế của thân tháp: S = + C

Trong đó:

 Ca: Hệ sớ bổ sung do ăn mòn, xuất phát từ điều kiện ăn mòn vật liệu của mơi trường và thời gian làm việc

 Cb: Đới với vật liệu bền (thời gian làm việc từ 15 ÷ 20 năm) ===> Ca = 0,1 15 = 1,5 (mm)

 Hệ sớ bổ sung do ăn mòn: Cb = 0

 C0: Hệ sớ bổ sung do sai sớ C0 = 0,4 (mm) [Bảng XIII.9 trang 364 STTB tập 2]

=> C = 1,5 + 0,4 = 1,9 mm => S = + C = 3,8 mm

Để an toàn theo tiêu chuẩn ta chọn bề dày thực tế của tháp S = 4 mm (làm tròn S)

- Kiểm tra bề dày của thân tháp:

 Kiểm tra điều kiện

( thỏa)

 Kiểm tra áp suất tính toán bên trong tháp [P] = = (N/m2)

Vậy [P] > P ( Hợp lý)

Vậy chiều dày của thân tháp S = 4 (mm)