CHƯƠNG 3 : TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ THIẾT BỊ CHÍNH
5. Tính bền cơ khí cho thiết bị cơ đặc
5.4. Tính cho nắp thiết bị
5.4.1 Sơ lược cấu tạo
Chọn nắp buống đốt là ellipse theo tiêu chuẩn có Dt = 1600mm
Ht = 𝐷𝑡
4 = 1600
4 = 400 mm và Rt = Dt = 1600mm Nắp có gờ và chiều cao gờ là hg = 50mm
Nắp có lỗ để gắn ống tuần hoàn đưa dung dịch vào buồng bốc Vật liệu chế tạo là thép không gỉ OX18H10T.
5.4.2 Tính tốn
Bề dày thực S
Nắp có áp suất tuyệt đối bên trong giống như buồng bốc là p0=0,2095at nên chịu áp suất bên ngoài là Pn=1,7905 at=0,179 N/mm2
Nhiệt độ tính tốn của nắp giống như buồng bốc là
ttt = tD + 20 = 70,7 + 20 = 90,70C (nắp có bọc lớp cách nhiệt).
Chọn bề dày tính tốn nắp S = 10 mm, bằng với bề dày thực của buồng bốc.
Kiểm tra bề dày nắp
𝑅𝑡 𝑆 = 1600 10 = 160 0,10. 𝐸𝑡 𝑥. 𝜎𝑐𝑡 =0,10.2,05. 10 5 0,7.202,95 = 144,30 Vì 𝑅𝑡 𝑆 < 0,10.𝐸𝑡 𝑥.𝜎𝑐𝑡 và 0,2 < ℎ𝑡 𝐷𝑡 < 0,3 nên:
62
[𝑃𝑛] = 2. 𝜎𝑛. (𝑆 − 𝐶𝑎) 𝛽. 𝑅𝑡
Trong đó:
𝐸𝑡 = 2,05. 105𝑁/𝑚𝑚2: hệ số modul đàn hồi của vật liệu làm nắp
𝜎𝑐𝑡 =nc. [𝜎]∗ = 1,65.123 = 202,95: giới hạn chảy của vật liệu
𝜎𝑛 = [𝜎]∗. 𝜇 =123.0,95= 116,85N/mm2 ứng suất nén cho phép của vật liệu.
x = 0,7 :với thép khơng gỉ nc=1,65 hệ số an tồn khi chảy.
𝛽 = 𝐸 𝑡. (𝑆 − 𝐶𝑎) + 5. 𝑥. 𝑅𝑡. 𝜎𝑐𝑡 𝐸𝑡. (𝑆 − 𝐶𝑎) − 6,7. 𝑥. (1 − 𝑥). 𝜎𝑐𝑡 = 2,05. 10 5. (10 − 1) + 5.0,7.1600.202,95 2,05. 105. (10 − 1) − 6,7.0,7. (1 − 0,7). 202,95 = 1,62 𝑃𝑛 =2.𝜎𝑛.(𝑆−𝐶𝑎) 𝛽.𝑅𝑡 =2.116,85.(10−1) 1,62.1600 = 0,811 > 𝑃𝑛 = 0,162
Vậy bề dày của nắp elip là 10 mm.
Tính bền cho các lỗ
Vì nắp chỉ có lỗ để gắn ống tuần hồn nên đường kính lớn nhất của lỗ cho phép không cần tăng cứng được tính theo cơng thức (8-3), trang 162, [6]:
dmax = 2.[(𝑆− 𝐶𝑎
𝑆′ − 0,8)√𝐷𝑡(𝑆 − 𝐶𝑎) − 𝐶𝑎]
dmax = 2.[(10−1
8,33 – 0,8)√1600. (10 − 1) – 1] = 65,3 mm Trong đó:
S – bề dày đáy thiết bị; mm
S’ – bề dày tính tốn tối thiểu của đáy; mm (chọn theo cách tính của buồng bốc)
Ca – hệ số bổ sung do ăn mịn; mm Dt – đường kính trong của nắp; mm
63
So sánh
Ống dẫn hơi thứ dt = 500 mm > dmax
Cần tăng độ cứng cho ống dẫn hơi thứ