Xác định áp suất làm việc : P =Pmt + Pt + ∆Pt
∆Pt : trở lực của tháp , ∆Pt = 5378 (N/m2 )
Pmt : áp suất pha khí trong thiết bị : Pmt = 1atm = 105 N/m2 Pt : áp suất thủy tĩnh của cột chất lỏng trong thiết bị Pt = g . ρlỏng . H = 9,81 . 1000 . 3,5 = 34335 (N/m2 )
→ P = 105 + 34335 + 5378 = 139713 N/m2 ≈ 0,140 . 106 N/m2 Ứng suất cho phép của thép CT3 :
Theo giới hạn bền : = . η = . 1 = 146 .106 (N/m2) Theo giới hạn chảy : = . η = . 1 = 160 .106 ( N/m2)
Nên chiều dày thân hình trụ làm việc chịu áp suất P được xác định theo công thức :
S = + C (m)
Vì = 0,95 = 992,7 > 50 nên có thể bỏ qua đại lượng P ở mẫu số . → S = + C
Với
Dt : là đường kính trong của tháp , Dt = 1m P : áp suất làm việc trong thiết bị
C : hệ số bổ sung do ăn mòn , bào mòn và dung sai về chiều dày . C = C1+ C2 + C3
Trong đó
C1 = 1mm : đối với vật liệu bền (0,05 – 1mm/năm )
C2 = 0 : do đại lượng bổ sung do hao mòn C2 chỉ cần tính đến trong trường hợp nguyên liệu có chứa các hạt chuyển động với vận tốc lớn trong thiết bị .
C3 = 0,8 mm : đại lượng bổ sung do dung sai của chiều dày phụ thuộc vào chiều dày của tấm vật liệu .
→ C = 1+0,8+0 = 1,8 (mm) = 1,8. 10-3 (m) Do đó : S = + 1,8 . 10-3 = 2,3 (mm)
Chọn S = 3 (mm)
Kiểm tra ứng suất của thành theo áp suất thử theo công thức : σ = ≤
Trong đó P0 : áp suất thử tính toán được xác định theo công thức P0 = Pth + Pt
Pth: áp suất thủy lực lấy theo bảng XIII.5 trang 358 Sổ tay quá trình thiết bị và hóa chất Tập 2 – Vũ Bá Minh.
Pth = 1,5P = 1,5 x 139713 =209569,5 (N/m2) Pt = 34335 N/m2 : áp suất thủy tĩnh của nước → P0= 209569,5 + 34335 = 243904,5 ≈ 0,24 x106 N/m2 Do đó σ = = 105,4 x 106 (N/m2)
σ =105,4 x 106 (N/m2) < = = 200 .106 ( N/m2)