CHƯƠNG III : THIẾT KẾ CHÍNH
3.2 Buồng bốc
3.2.3 Bề dày buồng bốc
Vật liệu chế tạo buồng bốc là thép SUS304 và bề dày buồng bốc tính theo cơng thức sau:
S = (m) (Công thức XIII.8, trang 360, [2])
Với: Dt = 1,6 m ϕ = 0,95 [σ ]= 144.106 (N/m2) C = 0,0014 m Nồi 1: P = Pht + Ptht = 2,026.9,81.104 + 619.9,81.1,6 = 208466,424 (N/m2) ⇒ S = (m) Chọn S = 3 (mm)
Kiểm tra ứng suất theo áp suất thử:
= [Dt +( (S − C))].P0 < σC
2. S −C .ϕ1,2
Với P0 = 1,5Pht1 + P1
SVTH: Đặng Thái Ân
GVHD: ThS. Thiều Quang Quốc Việt P0 = 1,5.2,026.9,81.104 + 9,81.619.1,6 = 307841,724 (N/m2) σ [1,6 + (0,003 −0,0014)].307841,724 2.(0,003 −0,0014).0,95 = 162,184.10 (N/m2) Mà C = 200.106 1,2 (N/m2) ⇒ σ < σ1,2C
Do đó, S = 3 (mm) thỏa mãn điều kiện buồng bốc nồi 1 Nồi 2:
P = Pht + Ptht = 0,68.9,81.104 + 558.9,81.1,6 = 75466,368 (N/m2)
⇒ S =
Chọn S = 2 (mm)
Kiểm tra ứng suất theo áp suất thử: = [Dt +( (S−− C)ϕ)].P0 2. S C . (N/m2) (Công thức XIII.26,trang 365, [2]) Với P0 = 1,5Pht1 + P1 P0 = 1,5.0,68.9,81.104 + 9,81.558.1,6 = 108820,368 (N/m2) σ [1,6 + (0,002 − 0,0014)].108820,368 2.(0,002 − 0,0014).0,95 = 57,331.10 (N/m2) Mà σ 1,2C = 200.106 (N/m2) σ <σC 1,2
Do đó, S = 2 (mm) thỏa mãn điều kiện buồng bốc nồi 1 Nồi 3:
P = Pht + Ptht = 0,106.9,81.104 + 534,5.9,81.1,6 = 18788,112 (N/m2)
⇒ S =
Chọn S = 2 (mm)
Kiểm tra ứng suất theo áp suất thử:
[Dt + (S − C )].P0
σ = 2.(S − C).ϕ
Với P0 = 1,5Pht1 + P1
P0 = 1,5.0,106.9,81.104 + 9,81.534,5.1,6 = 23987,412 (N/m2) SVTH: Đặng Thái Ân
GVHD: ThS. Thiều Quang Quốc Việt σ [1,6 + (0,002 − 0,0014)].23987,412 2.(0,002 − 0,0014).0,95 = 33,679.10 (N/m 2) Mà C = 200.106 1,2 (N/m 2) σ <σC 1,2
Do đó, S = 2 (mm) thỏa mãn điều kiện buồng bốc nồi 1
Chiều dày buồng bốc nồi 1 thỏa mãn được chiều dày buồng bốc của nồi 2 và nồi 3. Dựa vào bề dày của vật liệu có sẵn ở thi trường thì ta dễ tìm được thép có bề dày 4 li nên ta chọn chiều dày buồng đốt cho cả 3 nồi là 4 mm.
Dựa vào bề dày của vật liệu có sẵn ở thi trường thì ta dễ tìm được thép có bề dày 4 li nên ta chọn chiều dày buồng bốc cho cả 3 nồi là 4 mm
3.2.4 Bề dày nắp buồng bốc
Thiết kế nắp cho cả 3 nồi theo hình elip có gờ, vật liệu bằng thép cacbon SUS304.
S = (m)
Trong đó :
Đường kính trong của buồng bốc Dt =1,6 (m) Áp suất : P = Pht1=208466,424 (N/m2)
[σ
k
Nắp có lỗ được tăng cứng hồn tồn k = 1 Chiều cao hb của nắp : hb = Dt
Nồi 1:
S =
Ta thấy S – C = 1,28 (mm) < 10 (mm) nên giá trị C tính ở trên phải thêm 2 (mm). Như vậy:
C = 0,0014 + 0,002 = 0,0034 (m)
Suy ra: S = 0,00128 + 0,0034 = 0,00468 (m) = 4,68 (mm)
SVTH: Đặng Thái Ân
GVHD: ThS. Thiều Quang Quốc Việt
Theo bảng XIII.11, trang 384, [2] ta chọn chiều dày S = 5 (mm) cho nắp buồng đốt nồi 1.
Kiểm tra ứng suất thành nắp với áp suất thử thủy lực theo cơng thức:
σ = [Dt2 + 2.hb 7,6.k.ϕ Ta có: P0 = 1,5Pht1+P1 = 1,5.2,026.9,81.104+619.9,81.0,5 = 301162,095 (N/m2) σ = [1,6 <200.10 (N/m2)
Vậy nắp buồng bốc nồi 1 có chiều dày là S = 5 mm. Chọn chiều dày nắp buồng bốc cho cả 3 nồi là S=5mm. Nồi 2:
S =
Ta thấy S – C = 1,28 (mm) < 10 (mm) nên giá trị C tính ở trên phải thêm 2 (mm). Như vậy:
C = 0,0014 + 0,002 = 0,0034 (m)
Suy ra: S = 0,00046 + 0,0034 = 0,00386 (m) = 3,86 (mm)
Theo bảng XIII.11,STQTTB,T2/384, ta chọn chiều dày S = 4 (mm) cho nắp buồng đốt nồi 1.
Kiểm tra ứng suất thành nắp với áp suất thử thủy lực theo công thức:
σ = [Dt2 + 2.hb
7,6.k.ϕ
Ta có:
P0 = 1,5Pht1+P1 = 1,5.0,68.9,81.104+558.9,81.0,5 = 102798,99 (N/m2)
SVTH: Đặng Thái Ân
GVHD: ThS. Thiều Quang Quốc Việt
Vậy nắp buồng bốc nồi 1 có chiều dày là S = 4 mm. Chọn chiều dày nắp buồng bốc cho cả 3 nồi là S=4 mm. Nồi 3:
S =
Ta thấy S – C = 1,28 (mm) < 10 (mm) nên giá trị C tính ở trên phải thêm 2 (mm). Như vậy:
C = 0,0014 + 0,002 = 0,0034 (m)
Suy ra: S = 0,00012 + 0,0034 = 0,00352 (m) = 3,52 (mm)
Tra bảng XIII.11, trang 384, [2]. Ta chọn chiều dày S = 4 (mm) cho nắp buồng đốt nồi 1.
Kiểm tra ứng suất thành nắp với áp suất thử thủy lực theo công thức:
σ =
(Cơng thức XIII.49, trang 386, [2])
Ta có:
P0 = 1,5Pht1+P1 = 1,5.0,106.9,81.104+534,5.9,81.0,5 = 18219,623 (N/m2)
σ =
[1,6<
200.10 (N/m2)
Vậy nắp buồng bốc nồi 3 có chiều dày là S = 4 mm. Chọn chiều dày nắp buồng bốc cho cả 3 nồi là S=5 mm.
3.3 Xác định đường kính các ống dẫn
Đường kính ống dẫn và cửa ra vào của thiết bị xác định theo phương trình:
d
d
(m) (Cơng thức VII.42, trang 74, [2])
Với: Vs : là lưu lượng khí, hơi, dung dịch chảy trong ống, m3/s
: vận tốc của hơi đi trong ống, m/s. D: lượng hơi đốt đi trong ống, kg/h;
SVTH: Đặng Thái Ân
GVHD: ThS. Thiều Quang Quốc Việt
W: lưu lượng khối lượng, kg/s v: lưu lượng thể tích riêng, m3/kg.
3.3.1 Đường kính ống dẫn hơi đốt
Nồi1:
W = 2285,503
3600 =0,635(kg/s) Ở nhiệt độ thđ = 151,1 0C
Chọn vận tốc hơi đi trong ν
ống
= 0,384
w = 35 (m/s)
Nên d = (m)
Vậy quy chuẩn d1 theo bảng XIII.26, trang 409, sổ tay quá trình thiết bị tập 2, ta lấy:
d1 = 100(mm) và dn1 = 108(mm) Nồi 2:
W = (kg/s)
Ở nhiệt độ thđ = 119,015 oC ⇒ Chọn vận tốc hơi đi trong ống
V =
w =
0,835 (m3/kg) 35 (m/s)
Nên d = (m)
Vậy quy chuẩn d2 theo bảng bảng XIII.26, trang 409, sổ tay quá trình thiết bị tập 2, ta lấy: d2 = 150 (mm) và dn2 = 159 (mm) Nồi 3: W = 3600D3 = 1513,8803600 = 0,421 (kg/s) Ở nhiệt độ thđ = 87,590 0 C ⇒ V = 2,590 (m3/kg) Chọn vận tốc hơi đi trong ống w = 35 (m/s) Nên d =
GVHD: ThS. Thiều Quang Quốc Việt
Vậy quy chuẩn d3 theo bảng XIII.26, trang 409, sổ tay quá trình thiết bị tập 2, ta lấy:
d3 = 200 (mm) và dn3 = 219 (mm)
Vậy chọn đường kính cho cả 3 nồi là d = 200 (mm) với đường kính ngồi là dn
= 219 (mm)
3.3.2 Đường kính ống dẫn hơi thứ
Tương tự như đường kính ống dẫn hơi đốt ta dùng cơng thức:
db =
Nồi 1:
Đường kính ống dẫn hơi thứ nồi 1 bằng đường kính ống dẫn hơi đốt nồi 2. Nồi 2:
Đường kính ống dẫn hơi thứ nồi 2 bằng đường kính ống dẫn hơi đốt nồi 3. Nồi 3:
W = (kg/s)
Ở nhiệt độ tht3 = 46,4 0C ⇒ ν Chọn vận tốc đi trong hơi đốt
= 5,121 (m3/kg)
w= 35 (m/s)
Nên d = (m)
Chọn d = 300(mm) với đường kính ngồi dn = 325(mm).
3.3.3. Đường kính ống dẫn dung dịch: