Chương 6 Tính tốn tính bền cơ khí cho các chi tiết thiết bị của cô đặc
6.1.1 Sơ lược về cấu tạo:
Đường kính trong Dt = 1000 mm, chiều cao Ht = 3000 mm
Vật liệu chế tạo là thép khơng gỉ OX18H10T, có bọc lớp cách nhiệt
6.1.2 Tính tốn
Bề dày tối thiểu S’:
Hơi đốt là hơi nước bão hồ có áp suất 2 at nên buồng đốt chịu áp suất trong là: N/mm2
N/mm2
Nhiệt độ của hơi đốt vào là tD = 119,6 oC, vậy nhiệt độ tính tốn của buồng đốt là: (trường hợp thân có bọc lớp cách nhiệt)
Theo hình 1.2, trang 16, [7], ứng suất cho phép tiêu chuẩn của vật liệu ở ttt là: [σ]* = 115 N/mm2
Chọn hệ số hiệu chỉnh η = 0,95 (có bọc lớp cách nhiệt) (trang 17, [7]). ⇒ Ứng suất cho phép của vật liệu là:
N/mm2
Tra bảng 2.12, trang 34, [7]: module đàn hồi của vật liệu ở ttt là E = 1,95.105 N/mm2.
Xét: = = 768 > 25
Theo công thức 5-3, trang 96, [7]: S = = = 0,65 mm. Trong đó:
φ = 0,95 – hệ số bền mối hàn (bảng 1-8, trang 19, [7], hàn 1 phía) Dt = 1000 mm – đường kính trong của buồng đốt.
Pt = 0,135 N/mm2 – áp suất tính tốn của buồng đốt. Bề dày thực S:
Dt = 1000 mm ⇒ Smin = 3 mm > 0,65 mm ⇒ chọn S’ = Smin = 3 mm (theo bảng 5.1, trang 94, [7]).
Chọn hệ số ăn mịn hố học là Ca = 1 mm (thời gian làm việc 10 năm). Vật liệu được xem là bền cơ học nên Cb = Cc = 0.
Chọn hệ số bổ sung do dung sai của chiều dày C0 = 0,22 mm (theo bảng XIII.9, trang 364, [2]).
⇒ Hệ số bổ sung bề dày là:
C = Ca + Cb + Cc + C0 = 1 + 0 + 0 + 0,22 = 1,22 mm ⇒ Bề dày thực là:
S = S’ + C = 3 + 1,22 = 4,22 mm Chọn S = 5 mm.
Kiểm tra bề dày buồng đốt: Áp dụng công thức 5-10, trang 97, [7]: = = 0,004 < 0,1 (thỏa).
Áp suất tính tốn cho phép trong buồng đốt: [P] = = = 0,827 N/mm2 > 0,135 N/mm2
Vậy bề dày buồng đốt là 5mm. ⇒ Đường kính ngồi của buồng đốt: Dn = Dt + 2S = 1000 + 2.5 = 1010 mm. Tính bền cho các lỗ:
Đường kính lỗ cho phép khơng cần tăng cứng (công thức 8-2, trang 162, [7]): dmax = ; mm.
Trong đó:
Dt = 1000 mm – đường kính trong của buồng đốt. S = 5 mm – bề dày của buồng đốt.
k – hệ số bền của lỗ. k= = = 0,134
⇒ dmax = = 45,5 mm. So sánh:
Ống dẫn hơi đốt Dt = 200 mm > dmax Ống xả nước ngưng Dt = 20 mm < dmax Ống xả khí khơng ngưng Dt = 20 mm < dmax
⇒ Cần tăng cứng cho lỗ của hơi đốt vào, dùng bạc tăng cứng với bề dày khâu tăng cứng bằng bề dày thân (5 mm).