4.4.1. Nếu trong thiết bị ngưng tụ chỉ ngưng tụ lượng hồi lưu:
P.[r + CP.(t’1 – t’2)] = Gn3.Cn.(t2 – t1) [2 – 198 - IX.166] Trong đú: +) CP là nhiệt dung riờng của sản phầm đó ngưng tụ (J/kg.độ)
+) t’1, t’2 là nhiệt độ đầu và cuối của sản phẩm đỉnh đó ngưng tụ (⁰C)
Nhiệt dung riờng của sản phẩm đỉnh đó ngưng tụ chớnh bằng nhiệt dung riờng của lỏng hồi lưu vào thỏp: CP = CR = 2817,8 (J/kg)
Ẩn nhiệt ngưng tụ của hỗn hợp sản phẩm đỉnh là: rnt(P) = rhh(P)= 1127258,11 (J/kg)
Hỗn hợp sản phẩm đỉnh từ t’1 = tP = 65,1⁰C, giả sử được làm lạnh đến t’2 = 20⁰C
Chọn nhiệt độ vào của nước lạnh t1 = 20⁰C, nhiệt độ ra là t2 = 65⁰C để trỏnh đúng cặn và kết tủa cỏc muối trờn bề mặt trao đổi nhiệt.
Nhiệt dung riờng của nước ở nhiệt độ trung bỡnh: t = (t1 + t2)/2 = (20 + 65)/2 = 42,5⁰C là Cn = 1,001375 cal/kg.độ = 4192,6 (J/kg.độ)
Vậy lượng nước làm lạnh cần tiờu tốn là: Gn3 = 𝑃.[𝑟+𝐶𝑃.(𝑡1
′−𝑡2′)]
𝐶𝑛.(𝑡2−𝑡1) = 4000.[1,486+2817,8.(65,1−20)]
4192,6.(65−20) = 2694,36 (kg/h)
4.4.2. Nếu đó ngưng tụ hồn tồn trong thiết bị cần ngưng tụ:
P.CP.(t’1 – t’2) = Gn4 . Cn . (t2 – t1) [2 – 198 – IX.167]
Trong đú: +) CP là nhiệt dung riờng của sản phẩm đỉnh đó ngưng tụ (J/kg.độ) +) t’1, t’2 là nhiệt độ đầu, cuối của sản phẩm đỉnh đó ngưng tụ (⁰C)
Giả thiết tương tự với trường hợp thiết bị ngưng tụ chỉ ngưng tụ hồi lưu, tớnh được lượng nước lạnh cần tiờu tốn là:
Gn4 = 𝑃.𝐶𝑃.(𝑡1 ′−𝑡2′) 𝐶𝑛.(𝑡2−𝑡1) = 4000.2817,8.(65,1−20) 4192,6.(65−20) = 2694,33 (kg/h) PHẦN 5: TÍNH CHỌN CƠ KHÍ VẬT LIỆU PHỤ TRỢ: 5.1. Tớnh cơ khớ:
Tớnh toỏn cơ khớ là nhằm thiết kế được thỏp chưng luyện phự hợp với cỏc thụng số cụng nghệ của quỏ trỡnh. Do yờu cầu của thiết kế thỏp chúp chưng luyện là làm ở ỏp suất 1 atm, nhiệt độ làm việc trong khoảng từ 20 - 100⁰C nờn ta chọn vật liệu chế tạo được cho toàn bộ thỏp chưng là thộp X18H10T.
Thộp X18H10T là thộp khụng gỉ trong đú thành phần C<0,1%, crom khoảng 18%, niken khoảng 10% và titan khụng quỏ 1-1,5%. Dựa vào số liệu cỏc bảng XII.4. Tớnh chất cơ học của thộo tấm [2 – 310], bảng XII.7. Tớnh chất vật lý của kim loại đen và
32
hợp kim của chỳng [2 – 313], ta cú bảng số liệu một số tớnh chất của thộp X18H10T như sau:
Vật liệu Với tấm thộp dày 4-25mm Độ nhớt va đập ak, J/m2 Hệ số dón khi kộo ở 20-100⁰C at, 1/⁰C Khối lượng riờng, ρ, kg/m3 Hệ số dẫn nhiệt ở 20-100⁰C, λ, W/m.độ Giới hạn bền kộo σk, N/m2 Giới hạn bền chảy σc, N/m2 Thộp X18H10T 550.106 220.106 2,0.10-6 16,6.10-6 7,9.103 16,3 5.1.1. Tớnh và chọn đường kớnh cỏc ống nối:
Đường kớnh ống dẫn của cỏc thiết bị vào ra thiết bị phụ thuộc vào lưu lượng dũng hơi đi trong thỏp xỏc định theo cụng thức:
d = √ 𝑉
0,785 . 𝜔 , m [2 – 369 – II.36] Trong đú: +) V là lưu lượng thể tớch của dũng lỏng, m3/s +) ω là tốc độ trung bỡnh, m/s
5.1.1.1. Ống dẫn nhập liệu đầu:
- Nhiệt độ của hỗn hợp nguyờn liệu lỏng vào thỏp: tF = 81,15⁰C
- Dựa vào bảng số liệu khối lượng riờng phụ thuộc nhiệt độ của CH3OH và H2O, sử dụng cụng thức nội suy tỡm được khối lượng riờng của 2 chất tại nhiệt độ
tF = 81,15⁰C lần lượt là: ρCH3OH = 734,735 (kg/m3), ρH2O = 971,195 (kg/m3) - Khối lượng riờng của hỗn hợp lỏng: 1
𝜌ℎℎ = 𝑎1 𝜌1 + 𝑎2 𝜌2 [1 – 5 – I.2] - Do đú: 1 𝜌𝐹 = 𝑎𝐹 𝜌𝐶𝐻3𝑂𝐻 + 1−𝑎𝐹 𝜌𝐻2𝑂 = 0,489 734,735 + 1−0,489 971,195 ⇒ ρF = 839,136 (kg/m3) - Lưu lượng thể tớch chất lỏng chảy trong ống: V = 𝐹
𝜌𝐹 = 1,1
839,136 = 1,31.10-3 (m3/s) - Dựa vào bảng II.2 [1 – 370], với chất lỏng tự chảy ω = 0,1 – 0,5 (m/s). Chọn vận tốc chất lỏng chảy trong ống là 0,25 m/s
- Đường kớnh trong của ống là: dt(F) = √1,31 . 10−3
0,785 . 0,25 = 0,082 (m) - Quy chuẩn đường kớnh ống nhập liệu là dt(F) = 0,09 (m) = 90 mm - Vận tốc thực tế: ωF = 𝑉
0,785 . 𝑑2 = 1,31 . 10
−3
0,785 . 0,092 = 0,206 (m/s)
5.1.1.2. Ống thỏo sản phẩm đỏy:
- Nhiệt độ của hỗn hợp sản phẩm đỏy: tW = 97,69⁰C
- Dựa vào bảng số liệu khối lượng riờng phụ thuộc nhiệt độ của CH3OH và H2O, sử dụng cụng thức nội suy tỡm được khối lượng riờng của 2 chất tại nhiệt độ
33 - Khối lượng riờng của hỗn hợp lỏng: 1
𝜌ℎℎ = 𝑎1 𝜌(1) + 𝑎2 𝜌(2) [1 – 5 – I.2] - Do đú: 1 𝜌𝑊 = 𝑎𝑊 𝜌𝐶𝐻3𝑂𝐻 + 1−𝑎𝑊 𝜌𝐻2𝑂 = 0,026 716,541 + 1−0,026 959,617 ⇒ ρW = 951,227 (kg/m3) - Lưu lượng thể tớch chất lỏng chảy trong ống: V = 𝑊
𝜌𝑊 = 0,58
951,277 = 6,097.10-4 (m3/s) - Dựa vào bảng II.2 [1 – 370], với chất lỏng tự chảy ω = 0,1 – 0,5 (m/s). Chọn vận tốc chất lỏng chảy trong ống là 0,2 m/s
- Đường kớnh trong của ống là: dt(W) = √6,097 . 10−4
0,785 . 0,2 = 0,062 (m) - Quy chuẩn đường kớnh ống nhập liệu là dt(W) = 0,07 (m) = 70 mm - Vận tốc thực tế: ωW = 𝑉
0,785 . 𝑑2 = 6,097 . 10
−4
0,785 . 0,072 = 0,159 (m/s)
5.1.1.3. Ống dẫn lấy sản phẩm đỉnh:
- Nhiệt độ của hỗn hợp hơi đi ra trờn đỉnh thỏp: tP = 65,1⁰C → TP = 338,1 K - Nồng độ phần mol của cấu tử phõn bố trong pha hơi tại đỉnh thỏp: yP = 0,96 - Khối lượng riờng của hơi đi ra khỏi thỏp:
ρP = [𝑦̽𝑃.𝑀𝐶𝐻3𝑂𝐻+(1−𝑦̽𝑃).𝑀𝐻2𝑂].273
22,4.𝑇𝑃 (kg/m3) [2 – 183 – IX.102] - Do đú: ρP = [0,96.32+(1−0,96).18].273
22,4 . 338,1 = 1,133 (kg/m3)
- Lượng hơi đi ra khỏi thỏp là: gd = P . (Rx + 1) = 0,305 . (1,486 + 1) = 0,758 (kg/s) - Lưu lượng thể tớch hơi di chuyển trong ống: V = 𝑔𝑑
𝜌𝑃 = 0,758
1,133 = 0,67 (m3/s) - Dựa vào bảng II.2 [1 – 370], với hơi bóo hũa đi trong ống dẫn khớ ở ỏp suất p = 1-0,5 atm thỡ ω = 20-40 (m/s). Chọn vận tốc khớ di chuyển trong ống dẫn là ω=24 (m/s)
- Đường kớnh trong của ống dẫn hơi là: dt(P) = √ 0,67
0,785 . 24 = 0,189 (m) - Quy chuẩn đường kớnh ống lấy sản phẩm đỉnh là dt(P) = 0,2 m = 200 mm - Vận tốc thực tế: ωP = 𝑉
0,785 . 𝑑2 = 0,67
0,785 . 0,22 = 21,34 (m/s)
5.1.1.4. Ống dẫn hồi lưu lỏng từ thiết bị ngưng tụ về thỏp:
- Nhiệt độ của hỗn hợp lỏng hồi lưu về thỏp: tR = tP = 65,1⁰C
- Dựa vào bảng số liệu khối lượng riờng phụ thuộc nhiệt độ của CH3OH và H2O, sử dụng cụng thức nội suy tỡm được khối lượng riờng của 2 chất tại nhiệt độ
tW = 65,1⁰C lần lượt là: ρCH3OH = 750,9 (kg/m3), ρH2O = 980,195 (kg/m3) - Khối lượng riờng của hỗn hợp lỏng: 1
𝜌ℎℎ = 𝑎1 𝜌1 + 𝑎2 𝜌2 [1 – 5 – I.2] - Do đú: 1 𝜌𝑅 = 𝑎𝑃 𝜌𝐶𝐻3𝑂𝐻 + 1−𝑎𝑃 𝜌𝐻2𝑂 = 0,977 750,9 + 1−0,977 980,195 ⇒ ρR = 754,962 (kg/m3) - Lưu lượng thể tớch chất lỏng chảy trong ống:
V = 𝐺𝑅
𝜌𝑅 = 𝑃 . 𝑅𝑥
𝜌𝑅 = 0,305 . 1,486
34
- Dựa vào bảng II.2 [1 – 370], với chất lỏng tự chảy ω = 0,1 – 0,5 (m/s). Chọn vận tốc chất lỏng chảy trong ống là 0,2 m/s
- Đường kớnh trong của ống dẫn là: dt(R) = √6,003 . 10−4
0,785 . 0,2 = 0,062 (m) - Quy chuẩn đường kớnh ống nhập liệu là dt(W) = 0,07 (m) = 70 mm - Vận tốc thực tế: ωW = 𝑉
0,785 . 𝑑2 = 6,003 . 10
−4
0,785 . 0,072 = 0,156 (m/s)
5.1.1.5. Ống dẫn hồi lưu ở đỏy thỏp:
- Nhiệt độ của hỗn hợp hồi lưu về đỏy thỏp: tW = 97,69⁰C → TW = 370,69 K - Nồng độ phần mol của cấu tử phõn bố trong pha hơi tại đỏy thỏp: yP = 0,015 - Khối lượng riờng của hơi hồi lưu về đỏy thỏp:
ρW = [𝑦̽𝑊.𝑀𝐶𝐻3𝑂𝐻+(1−𝑦̽𝑊).𝑀𝐻2𝑂].273
22,4.𝑇𝑊 (kg/m3) [2 – 183 – IX.102] - Do đú: ρW = [0,015.32+(1−0,015).18].273
22,4 . 370,69 = 0,599 (kg/m3)
- Lượng hơi hồi lưu vào đỏy thỏp là: 𝑔1′ = 1861,77 (kg/h) = 0,52 (kg/s) - Lưu lượng thể tớch hơi di chuyển trong ống: V = 𝑔1
′
𝜌𝑊 = 0,52
0,599 = 0,87 (m3/s) - Dựa vào bảng II.2 [1 – 370], với hơi bóo hũa đi trong ống dẫn khớ ở ỏp suất p = 1-0,5 atm thỡ ω = 20-40 (m/s). Chọn vận tốc khớ di chuyển trong ống dẫn là ω=24 (m/s)
- Đường kớnh trong của ống dẫn hơi là: dt(P) = √ 0,87
0,785 . 24 = 0,215 (m)
- Quy chuẩn đường kớnh ống hồi lưu ở đỏy thỏp là dt(P) = 0,22 m = 220 mm - Vận tốc thực tế: ωP = 𝑉
0,785 . 𝑑2 = 0,87
0,785 . 0,222 = 22,90 (m/s)
5.1.2. Tớnh chiều dày thành thỏp,đỏy thỏp và nắp thỏp: 5.1.2.1. Tớnh chiều dày thõn thỏp: 5.1.2.1. Tớnh chiều dày thõn thỏp:
Thõn hỡnh trụ là bộ phận chủ yếu để tạo thành thiết bị húa chất. Thỏp chưng luyện hỗn hợp hai cấu tử CH3OH – H2O đang làm việc ở ỏp suất 1 atm là ỏp suất thấp (< 1,6.106 N/m2) nờn chọn phương ỏn chế tạo thõn thỏp hỡnh trụ bằng cỏch hàn (cuốn cỏc tấm vật liệu với kớch thước đó định, sau đú hàn ghộp mối lại) và đặt thẳng đứng.
Khi chế tạo cần chỳ ý:
- Đảm bảo đường hàn càng ngắn càng tốt - Chỉ hàn giỏp mối
- Bố trớ cỏc đường hàn dọc (ở cỏc đoạn thõn trụ riờng biệt lõn cận) cỏch nhau
100 mm
- Bố trớ cỏc mối hàn ở vị trớ dễ quan sỏt - Khụng khoan lỗ qua cỏc mối hàn
35
Chiều dày của thõn hỡnh trụ làm việc chịu ỏp suất trong p được xỏc định theo cụng thức sau:
S = 𝐷𝑡 . 𝑝
2 . [𝜎]𝜑+𝑝 + C(m) [2 – 360 – XIII.8]
Trong đú: +) Dt là đường kớnh trong (m)
+) [σ] là ứng suất cho phộp của vật liệu (N/m2)
+) φ là hệ số bền của thành hỡnh trụ theo phương dọc
+) C là bổ sung do ăn mũn, bào mũn và dung sai về chiều dày (m) +) p là ỏp suất trong thiết bị (N/m2)
a) Áp suất làm việc: p = pmt + pl
+) pmt là ỏp suất cảu hơi (khớ) (N/m2)
+) pl là ỏp suất thủy tĩnh của cột chất lỏng (N/m2)
Áp suất hơi (khớ) pmt = 1 atm = 760 mmHg = 1,01.105 (N/m2)
Áp suất thủy tĩnh tớnh như sau: pl = gρH1 (N/m2) [2 – 360 – XIII.10]
Với gia tốc trọng trường: g = 9,81 (m/s2)
Khối lượng riờng của lỏng trong đoạn luyện: ρxtb(đl) = 809,54 (kg/m3)
Khối lượng riờng của lỏng trong đoạn chưng: ρxtb(đc) = 910,504 (kg/m3)
Khối lượng riờng của lỏng trong thỏp: ρ1 = 𝜌𝑥𝑡𝑏(đ𝑙)+𝜌𝑥𝑡𝑏(đ𝑐)
2 = 809,54+910,504
2 = 860,022 (kg/m3)
Chiều cao của cột chất lỏng: H = 7,19 m
Áp suất thủy tĩnh: pl = 9,81 . 860,022 . 7,19 = 60660,71 (N/m2) +) Do đú ỏp suất làm việc: p = 1,01.105 + 60660,71 = 161660,71 (N/m2) b) Nhiệt độ thành thiết bị:
+) Với thiết bị khụng bị đốt núng, làm lạnh và cú cỏch nhiệt bờn ngoài thỡ lấy nhiệt độ bằng nhiệt độ mụi trường [2 – 361]: tT = tmt = 20⁰C, ở đõy giả sử nhiệt độ mụi trường là 20⁰C
c) Hệ số bền của thành hỡnh trụ:
+) Tra bảng XIII.8. Giỏ trị hệ số bền hàn của thõn hỡnh trụ [2 – 362] ứng với đường kớnh trong Dt = 1,25 m = 1250mm > 700 mm, xỏc định được phương phỏp hàn là hàn tay bằng hồ quang điện, kiểu hàn: hàn mối giỏp hai bờn, sử dụng vật liệu là X18H10T thỡ hệ số bền mối hàn φh = 0,95. Thành cú khoột lỗ để lắp kớnh quan sỏt nhưng được gia cố hoàn toàn nờn φ = φh = 0,95 (đối với mối hàn dọc).
d) Đại lượng bổ sung C: C = C1 + C2 + C3 , m [2 – 363 – XIII.17]
C1 là bổ sung do ăn mũn xuất phỏt từ điều kiện mụi trường và thời gian làm việc của thiết bị. Do X18H10T là loại vật liệu bền (0,05 – 0,1
mm/năm), nờm lấy C1 = 1mm (tớnh theo thời gian làm việc từ 15-20 năm)
C2 là đại lượng bổ sung do hao mũn khi nguyờn liệu chứa cỏc hạt rắn chuyển động với tốc độ lớn trong thiết bị. Nguyờn liệu chưng luyện khụng thuộc trường hợp này nờn bỏ qua, coi C2 = 0
36
C3 là đại lượng bổ sung do dung sai của chiều dày, phụ thuộc và chiều dày tấm vật liệu.
e) Ứng suất cho phộp của vật liệu:
Thộp X18H10T, tT = 20⁰C dựa vào bảng XIII.4. Chọn cụng thức tớnh ứng suất cho phộp đối với một số vật liệu chế tạo cơ bản [2 – 357], xỏc định được ứng suất cho phộp là giỏ trị bộ nhất tớnh được từ một trong cỏc cụng thức sau: [σk] = 𝜎𝑘 𝑡 𝑛𝑘 η [2 – 355 – XIII.1] [σc] = 𝜎𝑐 𝑡 𝑛𝑐 η [ 2 – 355 – XIII.2]
𝜎𝑘𝑡 = 550.106 là giới hạn bền kộo của thộp X18H10T [2 – 310 – Bảng XII.1]
𝜎𝑐𝑡 = 220.106 là giới hạn bền chảy của thộp X18H10T (ứng với tấm thộp dày 4 – 25 mm) [2 – 309 – Bảng XII.4]
nk = 2,6 là hệ số an toàn theo giới hạn bền kộo [2 – 356 - Bảng XIII.3]
nc = 1,5 là hệ số an toàn theo giới hạn bền chảy [ 2 – 356 – Bảng XIII.3]
η là hệ số hiệu chỉnh, do thiết bị chưng luyện đang thiết kế thuộc nhúm loại II nờn η = 1,0 [ 2 – 308 – Bảng XII.2] Do đú: [σk] = 𝜎𝑘𝑡 𝑛𝑘 η = 550 . 10 6 2,6 . 1,0 = 211,538 . 106 (N/m2) [σc] = 𝜎𝑐 𝑡 𝑛𝑐 η = 220 . 10 6 1,5 . 1,0 = 146,667 . 106 (N/m2) Vỡ [σc] = 146,667.106 < [σk] = 211,538.106 nờn [σ] = [σc] = 146,667.106 (N/m2)
f) Tớnh chiều dày của thõn hỡnh trụ:
S = 𝐷𝑡 .𝑝
2 . [𝜎]+𝑝 + C = 1,25 . 161660,71
2 . 146,667.106+161660,7 + C = 6,89 . 10-4 + C (m)
Chọn theo bảng XIII.9 [2-364] giỏ trị C3 = 0,8 mm nờn C=C1+C2+C3= 1,8mm
Chiều dày thõn hỡnh trụ là: S = 0,689 + 1,8 = 2,489 mm. Do đường kớnh trong của thõn Dt = 1,25 m nờn chiều dày tối thiểu để bỡnh cú thể chịu được trọng lượng của bản thõn bỡnh và cỏc tải trọng phụ thỡ Smin = 7mm (đó tớnh đến độ cho phộp ăn mũn 2 mm) [4 - 478]. Chọn S = 10 mm, khối lượng tấm thộp 78,4 kg/m2
g) Kiểm tra ứng suất của thành theo ỏp suất thử :
Áp suất thử tớnh toỏn được xỏc định theo cụng thức sau: p0 = pth + pl [2–366]
Trong đú: pth là ỏp suất thử thủy lực, lấy theo bảng XIII.5 [2 – 358]; p1 là ỏp suất thủy tĩnh của lỏng trong thỏp pl = 60660,71 (N/m2)
Áp suất tớnh 0,07.106 < p = 161660,71 N/m2 < 0,5.106 nờn tra bảng XIII.5 [2 – 358] cú ỏp suất thử thủy lực pth = 1,5 . p = 1,5 . 161660,71 = 242491,065 (N/m2)
37
Áp suất thử tớnh toỏn: p0 = pth + pl = 60660,71 + 242491,065 = 303151,775 (N/m2)
Ứng suất của thành theo ỏp suất thử [2 – 365 – XIII.26] σ = [𝐷𝑡+(𝑆−𝐶)].𝑝0 2.(𝑆−𝐶).𝜑 = [1250+(10−1,8)].303151,775 2.(10−1,8).0,95 = 24481743,47 (N/m2) σ = 24481743,47 < 𝜎𝑐 1,2 = 146,667.10 6 1,2 = 122,2225 . 106 (N/m2) → Thỏa món
Vậy thõn thỏp dày S = 10mm, khối lượng tấm thộp 78,4 kg/m3, đường kớnh trong Dt = 1,25 m. Đường kớnh ngoài Dn = Dt + 2.S = 1250 + 2.10=1270 m
5.1.2.2. Tớnh đỏy và nắp thiết bị:
Nắp và đỏy cũng là bộ phận quan trọng của thiết bị và thường được chế tạo cựng loại vật liệu với thõn thiết bị. Đỏy, nắp cú thể nối với thõn thiết bị bằng cỏch hàn, ghộp bớch hoặc hàn liền với thõn (thiết bị đỳc bằng vật liệu vỏ giũn). Đỏy, nắp cú nhiều dạng elip, bỏn cầu, nún, phẳng,…Chọn phụ thuộc vào hỡnh dạng thõn và ỏp suất trong. Tớnh toỏn đỏy và nắp hoàn toàn như nhau. Trong đồ ỏn này, nắp và đỏy được chọn chế tạo từ thộp X18H10T. Do thiết bị đặt thẳng đứng làm việc ở ỏp suất khớ quyển, chịu ỏp suất trong p = 161660,71 > 7.104 N/m2 nờn ta sử dụng nắp và đỏy dạng elip cú gờ, chế tạo bằng phương phỏp hàn từ hai nửa tấm, lắp với thõn thiết bị bằng cỏch ghộp bớch. Ở tõm và đỏy của đỉnh cú đục lỗ để lấy sản phẩm đỏy và sản phẩm đỉnh.
Chiều dày S của đỏy và nắp được tớnh toỏn theo cụng thức sau: S = 𝐷𝑡 . 𝑝
3,8 . [𝜎𝑘].𝑘 . 𝜑ℎ−𝑝 . 𝐷𝑡
2 . ℎ𝑏 + C, m [2 – 385 – XIII.47]
Trong đú: +) Tra bảng XIII.10 [2 – 382] cú chiều cao phần lồi ở đỏy hb = 312,5 mm +) Dt = 1,25 m là đường kớnh trong của thõn thỏp
+) p là ỏp suất làm việc bờn trong của thiết bị
+) [σk] = 211,538 . 106 (N/m2) là ứng suất kộo của vật liệu
+) φh = 0,95: Hệ số bền của mối hàn hướng tõm [2 – 362 – XIII.8] +) k là hệ số khụng thứ nguyờn xỏc định qua cụng thức: k = 1 - 𝑑
𝐷𝑡
+) d là đường kớnh của lỗ khụng tăng cứng, m
+) C là đại lượng bổ sung, tương tự như C trong phần tớnh chiều dày thõn thỏp nhưng cú tăng thờm một ớt tựy chiều dày nắp và đỏy
Để cú thể chịu được những sai sút trong hoạt động của thiết bị khi cú những trục trặc trong quỏ trinh thực hiện, ỏp suất thiết kế sẽ lấy cao hơn ỏp suất làm việc bỡnh thường 5 – 10% [4 – 474]. Ta chọn lấy ỏp suất thiết kế cao hơn 10% so với ỏp suất làm việc tớnh toỏn: p = 1,1 . p = 1,1 . 161660,71 = 177826,781 (N/m2) Tớnh toỏn nắp thiết bị: - Đường kớnh ống lấy sản phẩm đỉnh là: dt(P) = 0,2 m = 200 mm - Do đú hệ số k = 1 - 0,2 1,25 = 0,84 - Chiều dày:
38 S = 1,25 . 177826,781
3,8 . 211,538 . 106. 0,84 .0,95−177826,781 . 1,25
2 . 0,3125 + C = 6,93.10-4 + C (m)
- Do (S – C) = 6,93 . 10-4 = 0,693 mm < 10 mm nờn ta tăng thờm 2 mm so với giỏ trị C phần thõn thỏp. Như vậy C = 2 + 1,8 = 3,8 mm
- Chiều dày: S = 3,8 + 0,693 = 4,493 mm. Tra bảng XIII.11 [2 – 384] chọn S = 6