9.1 .Sơ đồ cân bằng nhiệt lượng
12. Tính hiệu số nhiệt độ hữu ích cho từng nồi:
Tỉ số: 𝑄1 𝐾1 = 2714232,75 912,74 = 2973,72 𝑄2 𝐾2 = 2581621,37 810,50 = 3185,21
Tính hiệu số nhiệt độ hữu ích cho từng nồi theo cơng thức:
∆𝑇𝑖∗ = (∆𝑇1+ ∆𝑇2). 𝑄𝑖 𝐾𝑖 𝑄1 𝐾1 + 𝑄2 𝐾2 { ∆𝑇1∗ = (∆𝑇1+ ∆𝑇2). 𝑄1 𝐾1 𝑄1 𝐾1+ 𝑄2 𝐾2 = (35,06 + 36,35). 2973,72 2973,72 + 3185,21 = 34,38 [℃] ∆𝑇2∗ = (∆𝑇1+ ∆𝑇2). 𝑄2 𝐾2 𝑄1 𝐾1+ 𝑄2 𝐾2 = (35,06 + 36,35). 3185,21 2973,72 + 3185,21 = 36,93 [℃] 13. So sánh ∆𝑻𝒊∗và ∆𝑻𝒊
28 𝜀1 = |∆𝑇1− ∆𝑇1∗| ∆𝑇1 = |35,06 − 34,48| 35,06 = 1,65% 𝜀2 = |∆𝑇2− ∆𝑇2∗| ∆𝑇2 = |36,35 − 36,93| 36,35 = 1,60%
Sai số < 5 %, vậy nên chấp nhận giả thiết phân bố áp suất P1:P2 = 2,6:1
Bảng 7. Tổng hợp số liệu Nồi K (W/m2.độ) Qi (W) ∆Ti (oC) ∆Ti* (oC) Sai số (%) 1 912,74 2714232,75 35,06 34,48 1,65 2 810,50 2581621,37 36,35 36,35 1,60 14. Tính bề mặt truyền nhiệt F
Theo phương pháp phân phối nhiệt độ hữu ích, điều kiện bề mặt truyền nhiệt các nồi bằng nhau :
𝐹𝑖 = 𝑄𝑖
𝐾𝑖. ∆𝑇𝑖∗ (𝑚2)
Với nồi cô đặc 1:
𝐹1 = 𝑄1
𝐾1. ∆𝑇1∗ =
2714232,75
912,74.34,48 = 86,3 (𝑚 2)
Với nồi cô đặc 2:
𝐹2 = 𝑄2
𝐾2. ∆𝑇2∗ =
2581621,37
810,50. 36,35 = 86,3 (𝑚 2)
29
PHẦN 3: TÍNH TỐN CƠ KHÍ
Trong tính tốn cơ khí ta chỉ cần tính cho nồi 1, thơng số nồi 2 lấy giống nồi 1.
1.Buồng đốt nồi cô đặc
Thiết bị là việc ở điều kiện áp suất thấp (<1,6 N/m2), chọn nhiệt độ thành thiết bị là nhiệt độ mơi trường, đối với thiết bị đốt nóng có cách nhiệt bên ngồi. Chọn thân hình trụ hàn, làm việc chịu áp suất trong, kiểu hàn giáp mối hai bên, hàn tay hồ quang điện, vật liệu chế tạo là thép bền không gỉ X18H10T. Khi chế tạo cần chú ý:
-Đảm bảo đường hàn càng ngắn càng tốt. -Chỉ hàn giáp mối.
-Bố trí các đường hàn dọc.
-Bố trí mối hàn ở vị trí dễ quan sát. -Khơng khoan lỗ qua mối hàn. -Tính số ống trong buồng đốt
1.1: Tính số ống trong buồng đốt
𝑛 = 𝐹
𝜋.𝑑.𝐻 (ống) Trong đó:
- dtr: Đường kính trong của ống truyền nhiệt, m - H: Chiều cao của ống, m
- F: Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt của nồi, m2 Chọn đường kính ngồi của ống: dn = 38 (mm) [2-81] Bề dày của ống truyền nhiệt: = 2 (mm)
Đường kính trong của ống: dtr = dn ‒ 2. = 38 – 2.2 = 34 (mm) Thay vào ta có 𝑛 = 86,3
𝜋.0,034.5= 161,69 (ống)
Quy chuẩn theo bảng V.11 [4-48] ta được n = 187 ống. Ta có bảng sau: Số ống hình sáu cạnh Số ống trên đường xuyên tâm của hình sáu cạnh Tổng số ống khơng kề các ống trong hình viên phân Số ống trong các hình viên phân Tổng số ống trong tất cả các hình viên phân Tổng số ống thiết bị Ở dãy thứ nhất Ở dãy thứ hai Ở dãy thứ ba 7 15 169 3 - - 18 187
30 Chọn cách bố trí ống theo đường lục giác đều
Diện tích bề mặt truyền nhiệt thực của ống:
𝐹 = n. π. d. H = 187. 𝜋.0,034.5= 99,87 (m2)
1.2:Đường kính trong của buồng đốt
Tính theo công thức: Dt = t. (b – 1) + 4. dn [m] [4 – 49] Trong đó:
-b: số ống trên đường xuyên tâm của hình lục giác, b = 15 -dn: đường kính ngồi của ống truyền nhiệt, dn = 38 mm
-t: bước ống của chùm ống truyền nhiệt trong buồng đốt, t = 1,45. dn Thay số ta có:
Dt = 1,45. 0,038. (15 – 1) + 4.0,038 = 0,9234 (m) Quy chuẩn theo bảng XIII.6 [4 – 359] chọn Dt = 1000 mm
1.3. Tính chiều dày buồng đốt
Chọn vật liệu làm thân buồng đốt là thép crôm – niken – titan (X18H10T) và phương pháp chế tạo là dạng thân hình trụ hàn.
Bề dày buồng đốt được tính theo cơng thức XIII.8 [2-360]
𝑆 = 𝐷𝑡𝑟. 𝑝
2. [𝜎]. 𝜑 − 𝑝+ 𝐶 (𝑚)
Trong đó:
-Dtr: đường kính trong của buồng đốt, m
- φ: hệ số bền hàn của thanh hình trụ theo phương dọc - Pb : áp suất trong của thiết bị, N/m2
- C : hệ số bổ sung do ăn mòn và dung sai về chiều dày, m - b : ứng suất cho phép, N/m2
(*) Xác định đại lượng C
Theo bảng XIII.8 [2-362] nếu hàn tay bằng hồ quang điện với Dtr ≥ 700 (mm), thép khơng gỉ thì φ = 0,95
Đại lượng bổ sung C trong công thức XIII.8 [2-362] phụ thuộc vào độ ăn mòn, độ bào mòn và dung sai của chiều dày. Xác định đại lượng C theo công thức
𝐶 = 𝐶1 + 𝐶2 + 𝐶3 , 𝑚
Trong đó :
- C1 : bổ sung do ăn mòn, xuất phát từ điều kiện ăn mịn vật liệu của mơi trường và thời gian làm việc của thiết bị, m
31 Đối với vật liệu bền (0,05 ÷ 0,1 mm/năm) ta lấy C1 = 1 (mm)
- C2 : đại lượng bổ sung do hao mịn, chỉ tính đến trong trường hợp ngun liệu có chứa các hạt rắn chuyến động với tốc độ lớn ở trong thiết bị. Chọn C2 = 0 (mm)
- C3 : đại lượng bổ sung do dung sai của chiều dày, phụ thuộc vào chiều dày tấm vật liệu. Tra bảng XIII.9 [2-364] chọn C3 = 0,4 (mm)
Vậy C = 1 + 0 + 0,4 = 1,40 (mm) = 0,0014 (m)
(*) Xác định ứng suất cho phép b
Khi tính tốn sức bền của thiết bị trước hết cần xác định ứng suất cho phép. Đại lượng ứng suất cho phép phụ thuộc vào dạng ứng suất, đặc trưng bền của vật liệu chế tạo, nhiệt độ tính tốn, cơng nghệ chế tạo và điều kiện sản xuất. Ứng suất cho phép được xác định theo các công thức XIII.1, XIII.2 [2-355]:
[𝛿𝑐] =𝜎𝑐
𝑛𝑐. 𝜂𝑐 [4-356]
[𝛿𝑘] = 𝜎𝑘
𝑛𝑘. 𝜂𝑘 [4-356] Trong đó:
- nk, nc: hệ số an toàn theo giới hạn bền, giới hạn chảy
Tra bảng XIII.3 [2-356] với thép không gỉ cán, rèn dập ta xác định được nk = 2,6 và nc = 1,5.
- [k], [c]: ứng suất cho phép khi kéo, theo giới hạn chảy - k : giới hạn bền khi kéo.
Tra bảng XII.4 [2-309] với thép không gỉ X18H10T dày 4 – 25 mm ta được k = 550.106 (N/m2 )
- c : giới hạn chảy. Tra bảng XII.4 [2-309] với thép không gỉ X18H10T dày 4 – 25 mm ta được c = 220.106 (N/m2 )
- η : hệ số điều chỉnh. Các chi tiết, bộ phận khơng bị đốt nóng hay được cách ly với nguồn đốt nóng trực tiếp (nhóm thiết bị 2). Các thiết bị dùng để sản xuất ở áp suất cao (loại 1). Tra bảng XIII.2 [2-356] ta xác định được η = 0,9
Suy ra :
[𝛿𝑘] =550.106.0,9
2.6 = 190,38.106 (N/m2)
[𝛿𝑐] =220.106.0,9
1,5 = 132,00.106 (N/m2) Vậy ứng suất cho phép của vật liệu:
32
(*) Xác định áp suất làm việc (áp suất trong thiết bị)
Môi trường là hỗn hợp hơi bão hòa – nước ngưng nên áp suất làm việc bằng tổng áp suất hơi (khí) và áp suất thủy tĩnh pl của chất lỏng.
𝑃𝑏 = 𝑃𝑚𝑡 + 𝑃𝑙 ≈ 𝑃𝑚𝑡, N/m2
Có Pmt = Phđ = 5,00 (at) = 5,00.98100 = 490500 (N/m2 ) Vậy 𝑃𝑏 = 490500 (N/𝑚2 )
(*) Xác định chiều dày buồng đốt
Ta có:
[𝜎]. 𝜑
𝑃𝑏 =
132,00.106. 0,95
490500 = 255,66 > 50
Vì vậy bỏ qua Pb ở mẫu trong cơng thức tính S. Vây tính đươc chiều dày buồng đốt:
𝑆 = 𝐷𝑡𝑟. 𝑃𝑏
2. [𝜎]. 𝜑 − 𝑃𝑏 + 𝐶 =
1.490500
2.132,00.106. 0,95. 10
3+ 1.4 = 3,36𝑚𝑚
Quy chuẩn theo bảng XIII.9 [4-364] lấy S = 4mm
(*) Kiểm tra ứng suất thành thiết bị theo áp suất thử
Trong tất cả mọi trường hợp sau khi đã xác định được chiều dày thiết bị, ta cần kiểm tra ứng suất theo áp suất thử bằng công thức XIII.26 [2-365]
𝜎 = [𝐷𝑡𝑟 + (𝑆 − 𝐶)]. 𝑝0 2(𝑆 − 𝐶). 𝜑 < 𝜎𝑐 1,2 (𝑁/𝑚 2) Trong đó:
- Po: Áp suất thử được tính theo cơng thức XIII.27 [2-366]
𝑃𝑜 = 𝑃𝑡ℎ + 𝑃1 , N/m2
Với + Pth : áp suất thử thủy lực lấy theo bảng XIII.5 [2-358]. Ta có Pth = 1,5.Pb = 1,5. 490500= 735750 (N/m2 )
+ P1 : áp suất thủy tĩnh của nước được tính theo công thức XIII.10 [2-360] P1 = ρ.g.H (N/m2 )
Tra bảng I.5 [1-11] với nước ở 25 oC được khối lượng riêng của nước tại 25 oC là
= 997,08 (kg/m³)
Ta có: P1 = 997,08.9,81.(5 + 0,5) =53797,45 (N/m2 ) Suy ra Po = 735750 + 53797,45= 789547,45 (N/m2 ) Vậy ta có:
33 𝜎 =[1 + (4 − 1,4).10−3]. 789547,45 2(4 − 1,4).10−3. 0,95 = 160,24.10 6 <220. 10 6 1,2 = 183,33. 106 (𝑁/𝑚2)
Vậy chiều dày phịng đốt là S = 4mm
1.4. Tính chiều dày lưới đỡ ống
Chiều dày lưới đỡ ống phải đảm bảo các yêu cầu sau: - Yêu cầu 1: Giữ chặt ống sau khi nung, bền
𝑆′ =𝑑𝑛
8 + 5 =
38
8 + 5 = 9,75 (𝑚𝑚)
Để đáp ứng yêu cầu này chọn chiều dày tối thiểu của mạng ống là S’ = 10 (mm) - Yêu cầu 2: Chịu ăn mòn tốt
Để đáp ứng yêu cầu này thì chiều dày mạng ống là S = S’ + C = 10 + 1,40 = 11,40 (mm) . Chọn S= 12 mm
- Yêu cầu 3: Giữ nguyên hình dạng của mạng khi khoan, khi nung cũng như sau khi nung ống
Để thỏa mãn yêu cầu này thì cần đảm bảo tiết diện dọc giới hạn bởi ống là f ≥ fmin Tiết diện dọc giới hạn bởi ống là 𝑓 = 𝑆. (𝑡 − 𝑑𝑛 ) ≥ 𝑓𝑚𝑖𝑛 = 4,4𝑑𝑛 + 12 (𝑚𝑚2) Trong đó:
-S: Là chiều dày mạng ống, mm
-t: Là bước ống, t = .dn = 1,45. 38 = 55,1 (mm)
-dn: Đường kính ngồi của ống truyền nhiệt, dn = 38 (mm) Suy ra
f = 12. (55,1 - 38) = 205,2 (mm2) fmin = 4,4.38 + 12 = 179,2 (mm2) Vậy f ≥ fmin
- Yêu cầu 4: Bền dưới tác dụng của các loại ứng suất
Để thỏa mãn yêu cầu này ta tiến hành kiểm tra mạng ống theo giới hạn bền uốn với điều kiện 𝜎𝑢′ = 𝑃𝑏 3,6 (1 − 0,7.𝑑𝑙𝑛) (𝑆𝑙) 2 ≤ 𝜎𝑢 = 1,4 𝜎𝑏 Trong đó: -Pb: áp suất làm việc, N/m2
34 Dựa vào hình vẽ ta có: AB = t.cos300 = 55,1. √3 2 = 47,72 (mm) AD = t + ED = t + t.sin300 = t(1 + sin300 ) = 55,1.(1 + 0,5) = 82,65 (mm) 𝑙 = 𝐴𝐵+𝐴𝐷 2 = 47,72+82,65 2 = 65,12 (𝑚𝑚)
Thay số vào công thức ta được:
σu = 1,4[σ] = 1,4.1,32. 108 = 184,8. 106 (N/m2 )
𝜎𝑢′ = 490500
3,6(1−0,7.65,1238 )(65,1212 )2 = 6,78.106 (N/m2)
1.5. Tính chiều dày đáy buồng đốt
Đáy buồng đốt là thiết bị quan trọng của thiết bị thường được chế tạo cùng vật liệu với thân thiết bị, ở đây là thép không gỉ X18H10
Đáy nối với thân thiết bị bằng cách ghép bích.
Đáy chọn elip có gờ đối với thiết bị có thân hàn thẳng đứng chịu áp suất trong Chiều dày đáy phòng đốt được xác định theo công thức XIII.47 [2-385]:
𝑆 = 𝐷𝑡. 𝑝
3,8. [σ]. 𝑘. 𝜑ℎ − 𝑝. 𝐷𝑡
2ℎ𝑏+ 𝐶 (𝑚)
Với điều kiện:
𝑘 0,6<
𝐷𝑡
2ℎ𝑏 ≤ 2,5
Trong đó
- Dt: Là đường kính trong buồng đốt, Dt= 1 m - hb: Chiều cao phần lồi của đáy
Dtr
35 Theo XIII.10 [4 – 382]: Dt = 1 m → hb = 250 mm
- [𝜎]: Ứng suất cho phép của vật liệu
- φh: Hệ số bền hàn của mối hàn hướng tâm, φh = 0,95 - k: Hệ số bền của đáy, được xác định theo công thức
k = 1 − 𝑑
𝐷𝑡 (CT XIII.48 [4-385])
- d: Đường kính lỗ, tính theo đáy buồng đốt có cửa tháo dung dịch:
𝑑 = √ 𝑉
0,785.𝜔 (m) Trong đó:
- ω: Là vận tốc dung dịch ra khỏi nồi 1 => lấy ω = 0,6 (m/s) - V: Lưu lượng dung dịch ra khỏi nồi 1, 𝑉 = 𝐺𝑑−𝑊1
3600.𝜌dd1 (m3/s)
- ρ: Khối lượng riêng của dung dịch ra khỏi nồi 1, ρ = 1006,3 (kg/𝑚3)
𝑉 =10800−4167,02 3600.1006,3 = 1,83.10−3 (m3/s) Do đó: 𝑑 = √1,83.10−3 0,785.0,6 = 0,062 (m) => k = 1 −0,062 1 = 0,938 Ta có: 0,938 0,6 = 1,56 < 1.103 2.250= 2 ≤ 2,5
- C: Hệ số bổ xung tính theo cơng thức XIII.17 [4-363], tăng thêm một ít tùy theo chiều dày. Khi 10 ≤ S – C ≤ 20 mm. C = 2 + 1,4 = 3,4 mm
- p: áp suất làm việc của thiết bị (p = p1+ ρdd.g. Hdd)
ρdd.g. Hdd: áp suất thủy tĩnh của cột chất lỏng trong buồng đốt
Hdd = Hống + hb + h1= 5 + 0,25 + 0,5 = 5,75 m
p1: áp suất của hơi thứ trong nồi, p1 = 1,59 at = 155979 (N/m2)
p = p1+ ρdd.g. Hdd = 155979 + 1006,3.9,81.5,75 = 212741,87 (N/m2) Xét: [σ].𝑘.𝜑ℎ
𝑝 =132.106.0,938.0,95
212741,87 = 522,90 > 30
Nên có thể bỏ qua đại lượng p ở mẫu, vậy chiều dày đáy lồi phòng đốt là:
S = 1.212741,87
3,8.132.106.0,938.0,95. 1
2.0,25+ 3,4.10−3 = 4,35.10-3 (m)= 4,35 (mm)
Quy chuẩn theo bảng XIII.11 [4-384] lấy S = 5mm để dễ chế tạo và ghép nối
(*) Kiểm tra ứng suất theo áp suất thuỷ lực Po.
36 𝜎 =[𝐷2 𝑡𝑟+ 2ℎ𝑏. (𝑆 − 𝐶)]. 𝑃𝑜 7,6. 𝑘. 𝜑ℎ. ℎ𝑏(𝑆 − 𝐶) ≤ 𝜎𝑐 1,2 Với Po= 1,5p= 1,5. 212741,87=319112,76 (N/m2 ) Ta có: 𝜎 =[12+2.0,25.(5−3,4).10−3].319112,76 7,6.0,938.0,95.0,25.(5−3,4).10−3 = 117,89.106 <220.106 1,2 = 183,33.106 Độ bền đảm bảo an toàn.
Thoả mãn điều kiện ứng suất thuỷ lực. Vậy chọn S = 5 (mm)
1.6. Tra bích lắp vào thân và đáy, số bu lơng cần thiết để lắp ghép
Tra bảng XIII.26 [4-413] bích liền bằng kim loại đen để nối các bộ phận của thiết bị và ống dẫn
Py.10-6
(N/m2)
Dy (mm)
Kích thước nối Kiểu
bích D (mm) Db (mm) D1 (mm) D0 (mm) Bulông 1 db (mm) Z(cái) H(mm) 0,6 1000 1140 1090 1060 1013 M20 28 30
2. Buồng bốc nồi cơ đặc 2.1. Thể tích khơng gian hơi 2.1. Thể tích khơng gian hơi
Thể tích khơng gian hơi của buồng bốc được tính theo cơng thức VI.32 [2-71]
𝑉 = 𝑊
𝜌ℎ. 𝑈𝑛 (𝑚 3)
Trong đó:
-W: Là lượng hơi bốc lên trong thiết bị, W = W1 = 4167,02 (kg/h)
-ρh: Khối lượng riêng của hơi thứ tại áp suất P1’= 1,59 (at). Tra theo bảng I.251 [3- 314] ta được ρh = 0,806 (kg/m3)
37 -Un: Cường độ bốc hơi thể tích cho phép của khoảng khơng gian hơi (m3/m3.h) Cường độ bốc hơi phụ thuộc vào nồng độ của dung dịch và áp suất hơi thứ. Ở điều kiện áp suất P = 1(at); 𝑈𝑡𝑡(1𝑎𝑡) = 1600 ÷ 1700 (m3/m3.h). Khi P ≠ 1 at thì 𝑈𝑡𝑡 = f. 𝑈𝑡𝑡(1𝑎𝑡).
Với f là hệ số hiệu chỉnh. Từ đồ thị VI.3 [4-72] có f = 0,97. Chọn 𝑈𝑡𝑡(1𝑎𝑡) = 1600 (m3/m3.h)
Suy ra, Un = f.Utt (1at) = 0,97.1600 = 1552 (m3/m3.h) Thay vào ta có:
𝑉 = 4167,02
0,806.1552= 3,33 (m3)
2.2. Tính chiều cao phịng bốc hơi
Chiều cao phòng bốc hơi được xác định theo công thức VI.34 [2-72] :
𝐻 = 4𝑉
𝜋. 𝐷2 𝑡𝑟𝑏𝑏
(𝑚)
Với Dtrbb: Là đường kính trong của buồng bốc Chọn chiều cao phòng bốc hơi H = 2,6 (m).
𝐷 = √4𝑉
𝜋𝐻 = √4.3,33
𝜋.2,5 = 1,303 (𝑚)
Quy chuẩn theo bảng XIII.6 [2-359], Dtrbb = 1,4 (m).
2.3. Tính chiều dày phịng bốc hơi
Chọn vật liệu làm thân buồng bốc là thép crôm – niken – titan (X18H10T) và phương pháp chế tạo là dạng thân hình trụ hàn.
Do vật liệu chế tạo của buồng bốc tương tự với buồng đốt nên một số thơng số khi tính tốn ta lấy giống với buồng đốt.
Bề dày buồng bốc được tính theo cơng thức XIII.8 [2-360]:
𝑆 = 𝐷𝑡𝑟. 𝑃𝑏
2. 𝜎𝑏. 𝜑 − 𝑃𝑏 + 𝐶 (𝑚)
Trong đó:
- Dtr: Đường kính trong phịng bốc, Dtr = 1,4 m
- σb: Ứng suất cho phép của vật liệu, σb =132.106 N/m
φ: Hệ số bền hàn của thanh trụ theo phương dọc, ta chọn hàn bằng tay với Dtr > 700 mm, thép X18H10T nên φ = 0,95
- C: Hệ số bổ xung, C = 1,4 mm
- Pb: Áp suất hơi thứ, Pb = 1,59.9,81.104 = 155979(N/m2) Vì 𝜎𝑏
𝑃𝑏. 𝜑 =132.106
38 Vậy chiều dày là:
𝑆 = 1,4.155979
2.132.106.0,95+ 1,4.10−3 = 2,27.10−3 (m)
Quy chuẩn theo bảng XIII.9 [4-364] được S = 3 (mm). Ta chọn S = 4mm, cùng độ dày với buồng đốt.
* Kiểm tra ứng suất theo áp suất thủy lực:
𝜎 =[𝐷𝑡𝑟+(𝑆−𝐶)].𝑝0 2(𝑆−𝐶).𝜑 ≤ 𝜎𝑐 1,2 [4-365] Ta có: 𝜎𝑐 1,2 =220.106 1,2 = 183,33.106
- p0: Áp suất thử tính tốn được theo cơng thức: p0 = pth + p1
+ pth: Áp suất thủy lực lấy theo bảng XIII.5 [2-358]. Với thiết bị kiểu hàn, làm việc ở điều kiện áp suất từ 0,07 đến 0,5.106 N/m2 ta có :
pth = 1,5. pb = 1,5. 155979 = 233968,5 (N/m2) + p1: Áp suất thủy tĩnh của nước: 𝑝1 = 𝜌𝑔𝐻 (N/m2)
p1 = 997,08.9,81.2,6 = 25431,52 (N/m2) p0 = 233968,5+25431,52 = 259400,02 (N/m2) Thay vào công thức ta được:
𝜎 =[1,4 + (4 − 1,4). 10−3]. 259400,02
2. (4 − 1,4). 10−3. 0,95 = 73,65.10
6 < 183,33.106
Vậy chiều dày buồng bốc là S = 4 mm
2.4. Tính chiều dày nắp buồng bốc
Cũng như đáy buồng đốt, ta chọn nắp elip có gờ và vật liệu chế tạo là thép không gỉ X18H10T.
Chiều dày nắp buồng bốc được xác định theo công thức XIII.47 [2-385]:
𝑆 = 𝐷𝑡𝑟. 𝑝 3,8. 𝜎𝑏𝑘. 𝑘. 𝜑ℎ − 𝑝. 𝐷𝑡𝑟 2ℎ𝑏 + 𝐶 (𝑚) Điều kiện: 𝑘 0,6 < 𝐷𝑡𝑟 2ℎ𝑏 ≤ 2,5 [4-385] Trong đó: - Pb: Áp suất buồng bốc. Pb = 155979 (N/m2) - Dtr: Là đường kính trong buồng bốc, Dtr= 1,4 m - hb: Chiều cao phần lồi của đáy.
Theo bảng XIII.10 [4-382] do Dtr = 1,4 m nên hb = 350 mm - φh: Hệ số bền hàn của mối hàn hướng tâm, φh = 0,95 - σbk: Ứng suất cho phép của vật liệu
39 - k: Hệ số bền của đáy, được xác định theo công thức k = 1 − 𝑑
𝐷𝑡𝑟 (CT XIII.48 [4-385])
- C: Hệ số bổ sung. Lấy C = 1,4 mm
Đại lượng bổ sung C khi S – C < 10 do đó phải tăng giá trị C thêm 2mm nên tacó:
C = 1,4 + 2 = 3,4 mm
- d: Đường kính lỗ, tính theo đáy buồng bốc có cửa tháo dung dịch: