- Tổng hợp phần kết quả:
4.2.8. Cách nhiệt cho buồng bốc
Hệ số dẫn nhiệt của vật liệu amiang có độ ẩm 50%, λc= 0,07 (W/m.độ) Hệ số cấp nhiệt từ bề mặt ngoài của lớp cách nhiệt đến không khí:
n= 9.3 + 0.058 × tT2= 9.3 + 0.058 × 50 = 12.2 (W/m2.độ) Trong đó: tT2: nhiệt độ bề mặt lớp cách nhiệt phía không khí, khoảng 40-50oC.
Chọn tT2 = 50oC
Bề dày lớp cách nhiệt cho buồng bốc theo công thức VI.66, st.QTTB, t2/ 92 [7] n( tT2 – tkk ) = �� ( tT1 – tT2 )�
→ δ = c(tT1−tT2 ) n( tT2 − tkk) =
0,07 × (129.9 − 50 )
12.2 × (50 − 27,2) = 0.02 m = 20mm Trong đó: tT2: nhiệt độ bề mặt lớp cách nhiệt phía không khí, khoảng 40-50oC
tT1: nhiệt độ lớp cách nhiệt tiếp giáp bề mặt thiết bị. Vì trở lực nhiệt tường thiết bị rất nhỏ so với trở lực nhiệt của lớp cách nhiệt, cho nên tT1 lấy bằng nhiệt độ hơi đốt.
tT1= 129.90C
4.3. Kích thước các ống dẫn 4.3.1. Ống nhập liệu
Gđ= 8400 kg/h.
Nhập liệu chất lỏng ít nhớt (dung dịch KOH 5%). Chọn v = 1 m/s (trang 74, [2]).
ρ = 1180 kg/m3
⇒ d = �. �. � =4. Gđ 3.14 × 1180 × 1 × 3600 = 0,05 m.4 × 8400 Quy chuẩn theo bảng (XIII.26, trang 410, [2])
Chọn dt= 50 mm, dn= 60 mm.
4.3.2. Ống tháo liệu
Gc= 1200 kg/h
Tháo liệu chất lỏng ít nhớt (dung dịch KOH 20% ở 94℃). Chọn v = 1 m/s (trang74, [2]). ρ = 1180 kg/m3
⇒ d = �. �. � =4. � 3.14 × 1180 × 3600 × 1 = 0.02 m.4 × 1200 Quy chuẩn theo bảng (XIII.26, trang 410, [2])
Chọn dt= 20 mm, dn= 27 mm.
4.3.3. Ống dẫn hơi đốt
Lượng hơi đốt biểu kiến D = 2.275 kg/s.
Dẫn hơi nước bão hoà ở áp suất 3 at. Chọn v = 20 m/s (trang 74, [2]). ρ = 1.618 kg/m3(tra bảng I.251, trang 315, [1]).
⇒ d = 4. � �. �. � =
4 × 2.275
3.14 × 1.618 × 20 = 0.3 m. Quy chuẩn theo bảng (XIII.26, trang 410, [2])
4.3.4. Ống dẫn nước ngưng
Với D = 2.275 kg/s suy ra G = 2.275 kg/s
Dẫn nước lỏng cân bằng với hơi nước bão hoà ở 3 at. Chọn v = 1 m/s (trang 74, [2]).
ρ = 958.4 kg/m3bảng (I.251, trang 315, [1]).
⇒ d = �. �. �4. � = 3.14 × 1 × 958.4 = 0,05 m.4 × 2.275 Quy chuẩn theo bảng (XIII.26, trang 410, [2])
Chọn dt= 50 mm, dn= 60 mm.
4.3.5. Ống dẫn hơi thứ
W = 7200 kg/h
Chọn v = 20 m/s (trang 74, [2]).
ρ = 0,618 kg/m3tra bảng (I.251, trang 314, [1]).
⇒ d = �. �. � =4. � 3.14 × 0.618 × 20 × 3600 = 0,16 m.4 × 7200 Chọn dt= 200 mm, dn= 210mm.
4.4. Chọn mặt bích
Mặt bích là bộ phận quang trọng để nối các phần của thiết bị cũng như các bộ phận khác với thiết bị.
Hệ thống cô đặc đang tính có áp suất làm việc không cao lắm nên chọn loại bích liền để nối các bộ phận của thiết bị.
Số liệu mặt bích nối với buồng đốt và buồng bốc được thể hiện trong bảng sau: Buồng đốt và buồng bốc được nối với nhau theo đường kính buồng đốt Dt=800 mm. Áp suất tính toán của buồng bốc là 0,68 N/mm2.
⇒Chọn dự phòng áp suất trong thân là Py = N/m2để bích kín thân. Các thông số của bích được tra từ bảng (XIII.27, trang 419, [2])
Bảng 4.4. Kích thước mặt bích của buồng bốc và buồng đốt
BUỒNG BỐC – BUỒNG ĐỐT
Py Dt Kích thước nối Kiểu bích: 1
D Db D1 D0 Bu lông h
Db Z
N/mm2 mm mm mm cái mm
0.7 1600 1770 1700 1660 1615 M30 40 40
4.4.1. Mặt bích nối buồng đốt và đáy:
Buồng đốt và đáy được nối với nhau theo đường kính buồng đốt Dt= 800 mm. Áp suất tính toán của đáy là 0.68 N/mm2.
⇒Chọn dự phòng áp suất trong thân là Py = 0.7 N/ m2để bích kín thân. Các thông số của bích được tra từ bảng (XIII.27, trang 422, [2]):
Bảng 4.5. Kích thước mặt bích của đáy buồng đốt và đáy buồng đốt
ĐÁY – BUỒNG ĐỐT
Py Dt D Db Kích thước nốiD1 D0 Bu lông Kiểu bích: 1h
Db Z
N/mm2 mm mm mm cái
0.7 1600 1770 1700 1660 1615 M30 40 40
4.4.2. Mặt bích nối nắp và buồng bốc:
Buồng buồng bốc và nắp được nối với nhau theo đường kính buồng bốc Dt= 2200 mm.
⇒Chọn dự phòng áp suất trong thân là Py = 0.3 N/m2để bích kín thân. Các thông số của bích được tra từ bảng (XIII.27, trang 422, [2]):
Bảng 4.6. Kích thước mặt bích của buồng bốc và nắp
BUỒNG BỐC – NẮP
Py Dt
Kích thước nối Kiểu bích: 1
Db Z
N/mm2 mm mm mm cái mm
0.3 2000 2160 2100 2060 2015 M27 48 40
4.5. Chọn tai treo
Tai treo (giá đỡ) là bộ phận dung để giữ thiết bị vào một phần vị trí nhất định trong quá trình hoạt động. Kích thước và hình dáng của tai treo phụ thuộc vào các yếu tố nhất định như: đặc tính của tải trọng, vào vật liệu làm thiết bị, trọng lượng của thiết bị. Tai treo thiết bị: Chọn 4 tai treo làm bằng vật liệu OX18H10T gắn với buồng đốt. Vị trí gắn tai treo khoảng 2/3 chiều cao buồng đốt
Ta có ρthép không gỉ= 7900 (kg/m3) theo Bảng (XII.7, trang 313,[2]) Tải trọng tác dụng lên một tai treo là:
Q =G × 9.814 =7900 × 9.814 = 19374.75 ( N)
4.5.1. Nắp ellipse
Nắp được làm bằng thép không gỉ OX18H10T
Đáy nón tiêu chuẩn có Dt= 2000 mm, S = 5, Hgờ= 50 mm
Tra bảng XIII.21 (st. QTTB, t2/382), diện tích bề mặt F = 4.6 m2
Khối lượng thép làm đáy nón:
��ắ� = � × � × ��ℎé� = 4.6 × 0.005 × 7900 = 181.7 (��)
4.5.2. Đáy nón
Đáy nón được làm bằng thép không gỉ OX18H10T Đáy nón tiêu chuẩn Dt= 1600 mm, S = 5, Hgờ= 50 mm
Tra bảng XIII.21 (st. QTTB, t2/394), diện tích bề mặt F = 4.566 m2
Khối lượng thép làm đáy nón:
��ắ� = � × � × ��ℎé� = 4.566 × 0.005 × 7900 = 180.357(��)
4.6. Buồng đốt
Thể tích thép làm buồng đốt: Vbđ =π
4× Dnbđ2 − Dtbđ2 × Hbđ =π
4 × (1.612 − 1.62) × 2 = 0.05 �3 Trong đó:
Dnbđ đường kính ngoài của buồng đốt, m. Dtbđ đường kính trong của buồng đốt, m. Hbđ chiều cao của buồng đốt, m.
Khối lượng thép làm buồng đốt:
mbđ = ρ1 × Vbđ = 0.05 × 7900 = 398.34 (kg)
4.7. Buồng bốc
Buồng bốc được làm bằng thép không gỉ OX18H10T. Thể tích thép làm buồng bốc:
Vbđ =π4× Dnbb2 − Dtbb2 × Hbb =π4× 2.0062 − 22 × 2 = 0,0207 m3 Trong đó:
Dnbb đường kính ngoài của buồng bốc, m. Dtbb đường kính trong của buồng bốc, m. Hbb chiều cao của buồng bốc, m.
Khối lượng thép làm buồng bốc:
mbđ = p1 × Vbđ = 7900 × 0.0207 = 163.53 (kg)