c) Ứng suất cho phép của thép X18H10T theo giới hạn bền.
3.2.4.Tính chiều dày đáy và nắp thiết bị.
1 Tính chiều dày đáy thiết bị.
Đáy cũng như nắp thiết bị là những bộ phận quan trọng nên được chế tạo cùng vật liệu với thân thiết bị. Đó là thép không gỉ X18H10T.
Đáy và nắp có nhiều dạng: elip, bán cầu, nón, phẳng…. ở đây ta chọn đáy và nắp thiết bị dạng elip có gờ.
Vì có cùng vật liệu với thân thiết bị nên cũng có các thông số như sau: - Hệ số bền: ϕ = 0,95 - Ứng suất: - Áp suất: • P = 109732,235N/m2 . • P0= 0,262698.106 N/m2 .
Chiều dày của đáy thiết bị được xác định theo công thức [7,385]
Trong đó:
Dt: đường kính trong của thiết bị, Dt=1,3 m.
P: áp suất làm việc của thiết bị, P = 109732,235N/m2
: hệ số bền của mối hàn hướng tâm xembảng XIII.8 [7, 362]; = 0,95. ứng suất:
hb: chiều dài phần lồi của đáy. Tra bảng XIII.10 [11, 382] ta có hb = 325mm = 0,325m.
chọn chiều cao gờ bằng h = 40mm
K: hệ số không thứ nguyên được xác định theo công thức sau [7,385]
Trong đó:
- d: đường kính lớn nhất của lỗ ở đáy hoặc nắp, chọn d=0,2m - Dt: đường kính của thiết bị, Dt=1,3m
Vậy:
C: đại lượng bổ sung, đối với đáy và nắp ta thêm vào đại lượng C một trong các trường hợp sau:
+ Thêm 2 mm khi S-C≤10 mm.
+ Thêm 1 mm khi 20mm> S-C > 10 mm. + Không cần thêm nếu S-C >20 mm. Thế các giá trị vào công thức (3) ta có:
Do S-C= 0,623<10mm nên ta thêm vào chiều dày 2 mm nữa. Vậy chiều dày của đáy là: S= 2,422.10-3 + 2.10-3 = 4,422.10-3m = 4,422 mm.
Qui chuẩn chiều dày của đáy ta được S=5mm. Vậy chiều dày của đáy tháp, S=5 mm.
Kiểm tra ứng suất của đáy thiết bị ở áp suất thuỷ lực theo công thức [7,386]
Thế các giá trị vào ta được:
Vậy đáy có kích thước là: • Chiều dày S=5 mm • hb= 325 mm
Do trong tháp sủi bọt thường thiết kế phần trên lớn hơn phần dưới nhằm làm giảm vận tốc của bọt khí khi đi lên trên. Thông thường ta có Dtrên=1,2 Ddưới
Vậy Dtrên=1,2 1,3=1,56 m
Qui chuẩn ta có được đường kính của tháp ở phần trên là 1,6 m = 1600 mm. 2Tính chiều dày của nắp thiết bị.
Công thức tính chiều dày của nắp thiết bị cũng tương tự như công thức tính chiều dày của đáy thiết bị [7, 385]
(4) Trong đó:
Dtr: đường kính trong phần trên của thiết bị, Dtr=1,6 m. P: áp suất làm việc của thiết bị, P=109732,235N/m2
: hệ số bền của mối hàn hướng tâm xem bảng XIII.8[7, 362]; =0,95. ứng suất:
hb: chiều dài phần lồi của nắp. Tra bảng XIII.13 [7, 388] ta có hb=400mm=0,4m. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
chọn chiều cao gờ h = 80 mm.
K: hệ số không thứ nguyên được xác định theo công thức sau [7,385]
Trong đó:
d: đường kính lớn nhất của lỗ ở đáy hoặc nắp, chọn d=0,4m Dtr: đường kính của thiết bị, Dtr=1,6m
Vậy:
C: đại lượng bổ sung, đối với nắp cũng như đáy ta thêm vào đại lượng C một trong các trường hợp sau:
+ Thêm 2 mm khi S-C≤10 mm.
+ Thêm 1 mm khi 20mm> S-C > 10 mm. + Không cần thêm nếu S-C >20 mm. Thế các giá trị vào công thức (3) ta có:
Do S-C = 0,8845<10mm nên ta thêm vào chiều dày 2 mm nữa. Vậy chiều dày của nắp tháp là: S=2,685.10-3 + 2.10-3 = 4,685.10-3m = 4,685 mm.
Qui chuẩn chiều dày của nắp ta được S=5mm.
Chọn bích để nối thân, đáy và nắp thiết bị.
Mặt bích là bộ phận quan trọng dùng để nối các phần của thiết bị cũng như nối các bộ phận khác (nắp, đáy, ống dẫn…). Công nghệ chế tạo bích phụ thuộc vào vật liệu, ở đây ta chọn thép làm bích là thép không rỉ ( CT3).
Tra bảng XIII.26 [7, 409] ta có bảng số liệu về kích thướt của bích nối thân, đáy và nắp thiết bị như sau:
Bảng 3.3. Số liệu về kích thước của bích
Py.10-6
(N/m2)
Dt
(mm)
Kích thước nối Kiểu
bích
D Db D1 D0 Bu lông 1
mm db z h
0,3 1300 1440 1390 1360 1313 M20 28 22
0,3 1600 1750 1700 1660 1613 M24 40 35
Chọn bích bằng thép CT3 để nối các ống dẫn. Ta có đường kính các ống dẫn như sau: [7,409÷416]
- Đường kính ống dẫn nguyên liệu vào, d1=300mm - Đường kính ống dẫn sản phẩm ra, d2=300mm - Đường kính ống dẫn hơi nước vào, d3=200mm
- Đường kính ống dẫn xúc tác đưa đi tái sinh, chọn d4=200mm
- Đường kính ống dẫn dung dịch xúc tác tuần hoàn ra, chọn d5=150mm - Đường kính ống dẫn dung dịch xúc tác tuần hoàn vào, chọn d6=150mm
Bảng 3.4. Số liệu kích thước bích nối các ống dẫn
Py.10-6 (N/m2) Tên ống dẫn Dy (mm) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Kích thước nối Kiểu
bích Dn D D D0 Bu lông 1 mm db z h 0,3 d1 300 325 435 395 365 M20 12 22 d2 300 325 435 395 365 M20 12 22 d3 200 219 290 255 232 M16 8 16 d4 200 219 290 255 232 M16 8 16
d5 150 159 260 225 202 M16 8 16
d6 150 159 260 225 202 M16 8 16
Bảng 3.5. Kích thước chiều dài đoạn ống nối
(tra bảng XIII.32 [7, 434]) Tên ống D l (p≤2,5.10-6, N/m2) mm d1 300 140 d2 300 140 d3 200 130 d4 200 130 d5 150 130 d6 150 130