V. TÍNH TOÁN CƠ KHÍ 1 Tính các đường ống dẫn
V.5. Tính lưới đỡ đệm, dầm đỡ đệm, đĩa phân phối chất lỏng.
• Đĩa phân phối chất lỏng, chọn kiểu đĩa loại 2, với các thông số sau: Theo số liệu trong [IV – 121]
Bảng 10. Đường kính tháp Đường kính đĩa Đường kính ống Bước ống, t Số ống mm Chiếc
2000 1370 57 95 142
• Lưới đỡ đệm
- Chọn đường kính lưới là: Dl = 1920mm.
• Dầm đỡ đệm.
- Chọn dầm đỡ hình chữ nhật có chiều cao bằng 2 lần chiều rộng. Dầm được làm bằng vật liệu thép CT3, hai đầu thanh dầm được hàn vào thân thiết bị. - Tính độ bền của dầm bị uốn trong giới hạn đàn hồi từ đó xác định được kích thước dầm. Coi thanh dầm bị uốn thuần tuý, sau khi xác định được kích thước ta tiến hành kiểm tra độ bền của dầm.
, kN/m2 Trong đó:
σz: ứng suất pháp, kN/m2
τy: ứng suất tiếp, kN/m2
- Dầm sẽ chịu tác dụng phân bố gây nên bởi khối lượng của líp đệm của chất lỏng và của thành thiết bị.
- Để đảm bảo độ bền cho thanh dầm, ta coi chất lỏng choán đầy tháp.
- Vì nên ta coi tháp chứa toàn C6H6. Đồng thời coi cả tháp là một khối tác dụng lên một thanh dầm chung.
- Thể tích của đệm. m2 - Khối lượng đệm. mđ = ρđ.Vđ với ρđ = 570 kg/m2 [II – 193] => mđ = 570.17,24488 = 9829,58 kg
- Khối lượng chất lỏng trong tháp (coi trong tháp chứa toàn Nước) mth = Vth.
Tại to
F = 67,57oC ta có = 828,0515 kg/m3 m3 mth = 27,29288.828,0515 = 22599,9 kg - Diện tích bao quanh tháp.
S = π.d.Ht = 3,14.8,692.2 = 54,586 m2
- Lực phân bố tác dụng lên thanh dầm của thành thiết bị là. qth = ρth.S = 7850.54,586 = 428500 N/m2
- Khối lượng của nắp bằng khối lượng của đáy: mn = mđ = 364 kg - Lực phân bố tác dụng lên dầm của thiết bị.
, N/m
N/m = 592,4674 kN/m
- Momen đối với trục x, Mx.
kN A B Dt MA MB A B
- Lực cắt ngang dầm tại 2 đầu A và B
Vì trạng thái ứng suất là đơn nên ta có
: ứng suất cho phép của thép CT3
= = 240.106 N/m2 = 240.103 kN/m2 wx: kích thước dầm ảo, m2 m2 Lấy wx = 6,18.10-4 m2 m Ta chọn b = 100mm h = 200mm
- Kiểm tra độ bền của thanh dầm có b = 100mm, h = 200mm. Theo công thức: tại vị trí 1,2,3. σmax σmax
Ta có: σmax = σmin = kN/m2 kN/m2 Tại vị trí (1): kN/m2
σ < [σ] => thoả mãn điều kiện bền Tại vị trí (2):
mà vậy kN/m2
kN/m2
σ < [σ] => thoả mãn điều kiện bền.
Tại vị trí (3): kN/m2
σ < [σ] => thoả mãn điều kiện bền.
Vậy thanh dầm với thông số: b = 100mm và h = 200mm là đạt được yêu cầu thiết kế.