PHẦN 3: TÍNH TOÁN CƠ KHÍ
3.1.5. Tính chiều dày đáy phòng đốt
Nắp và đáy thiết bị là những bộ phận quan trọng của thiết bị và thường được chế tạo cùng loại vật liệu với thân thiết bị.
Đáy và nắp thiết bị có thể nối với thân bằng cách hàn, ghép bích hay hàn liền với thân.
Chọn đáy là elip có gờ, làm bằng vật liệu thép không gỉ 12MX. Chiều dày đáy phòng đốt được tính theo công thức:
S = 𝐷𝑡.𝑃
.𝐷𝑡 + C, m [4 – 385]
3,8.[𝜎].𝑘.𝜑ℎ−𝑃 2.ℎ𝑏Trong đó: Trong đó:
Dtr: là đường kính trong buồng đốt, Dtr= 0,8 (m) hb: chiều cao phần lồi của đáy
theo XIII.10 [1 – 382]: Dtr= 0,8 m → hb= 200 mm
𝜑ℎ: hệ số bền hàn của mối hàn hướng tâm, chọn vật liệu và cách hàn bằng tay,𝜑ℎ= 0,95
k: hệ số bền của đáy, k = 1 –𝑑 𝐷𝑡
[2 – 385]
tròn)
d: đường kính lớn nhất (hay kích thước lớn nhất của lỗ không phải hình
Ta có: V lưu lượng dung dịch ra khỏi nồi 1: V = 𝐺𝑑−𝑊1 =12240 − 3365,05= 2,2.10-3(m3/s) 3600.𝜌𝑑𝑑1 3600.1097,52 𝑉 ⇨ d =√𝜋.𝜔=√ 4 2,2.10−3 𝜋 4.1,2 = 0,0483 m ⇨ k = 1 -0,0483= 0,94 0,8
⇨ 𝑘 0,6
<𝐷𝑡 2hb = 2 < 2,5do đó thỏa mãn điều kiện
Trong đó:
𝜔: vận tốc thích hợp của dung dịch trong ống: với dung dịch NaNO3là dung dịch có độ nhớt cao ta chọn𝜔= 1,2 (m/s)
Quy chuẩn theo XIII.32 [1 - 434]⇒d = 0,05 m
P: áp suất làm việc ở phía dưới phần đáy của phòng đốt P = Pmt+ P1
Pmt: áp suất hơi thứ ở buồng bốc = 1,702.9,81.104= 167260,5 (N/m2) Chiều cao thủy tĩnh trong phòng đốt, H= 6 m
Chiều cao thủy tĩnh của dung dịch dâng,ℎ1= 0,8 m Chiều cao thủy tĩnh đáy elip,ℎ𝑏= 0,2 m
Khối lượng riêng của chất lỏng,𝜌= 1097,05 (kg/m3) P1: áp suất cột chất lỏng
P1=𝜌(𝐻 + ℎ1+ ℎ𝑏)𝑔= 1097,05.9,81. (6+0,8+0,2) = 75334,4 (N/m2) P = Pmt+ P1= 167260,5+75334,4 = 242594,9 (N/m2)
biểu thức được viết dưới dạng là:
S = 𝐷𝑡.𝑝 .𝐷𝑡 + C 3,8.[𝜎].𝑘.𝜑ℎ−𝑃 2.ℎ𝑏 ⇨ S =0,8.242594,9 3,8.1,44.108.0, 94.0,95−2425 94,9 .0,8 2.0,2 + C = 0,4.10-3+ C [m]
Đại lượng bổ sung C khi S – C < 10 mm nên ta thêm 2mm so với C do đó: C = 2 + 1,4 = 3,4 mm
⇨ S =7,947.10-4+ 3,4.10-3= 4,2.10-3(m) = 4,2 (mm)
Quy chuẩn theo bảng XIII.11 [2 – 384] lấy S = 5 mm để dễ chế tạo và ghép nối.
* Kiểm tra ứng suất theo áp suất thủy lực:
𝜎 = [𝐷 2 +2.ℎ𝑏.(𝑆 − 𝐶)].𝑃0 7,6.𝑘.𝜑ℎ.ℎ𝑏.(𝑆 − 𝐶) ≤𝜎𝑐 1,2 , N/m2 [4 – 386]
P0= 1,5. P = 1,5. 242594,9 = 363892,35 [N/m2]
⇨ 𝜎 =[0,82+2.0,2.(5 −3,4).10−3].299940,75≤240.1067,6.0,94.0,95.0,2.(5−3,4).10−3 1,2 7,6.0,94.0,95.0,2.(5−3,4).10−3 1,2 = 21,48. 106≤ 200. 106 [N/m2]
Độ bền đảm bảo an toàn. Vậy chọn S = 5 mm.