Chương 4 : Tính tốn các thiết bị phụ
5.1. Tính chiều dày của thân tháp
Xác định áp suất làm việc : P =Pmt + Pt + ∆Pt
∆Pt : trở lực của tháp , ∆Pt = 5378 (N/m2 )
Pmt : áp suất pha khí trong thiết bị : Pmt = 1atm = 105 N/m2 Pt : áp suất thủy tĩnh của cột chất lỏng trong thiết bị Pt = g . ρlỏng . H = 9,81 . 1000 . 3,5 = 34335 (N/m2 )
→P = 105 + 34335 + 5378 = 139713 N/m2 ≈ 0,140 . 106 N/m2
Ứng suất cho phép của thép CT3 :
Theo giới hạn bền : [σ k ] = σk . η = 380 . 10 6 . 1 = 146 .106 (N/m2)
nk 2,6
Theo giới hạn chảy : [σ c ] = σc . η = 240 .10 6 . 1 = 160 .106 ( N/m2)
nc 1,5
Ta lấy giá trị bé hơn trong 2 ứng suất cho phép ở trên làm ứng suất cho phép tiêu chuẩn : [σ k ] = 146.106 (N/m2)
Nên chiều dày thân hình trụ làm việc chịu áp suất P được xác định theo công thức :
SV : Cao Thiên Tự Trương Minh Thái
P =
→ S = 2.[σ ]. φh + C
Với
Dt : là đường kính trong của tháp , Dt = 1m P : áp suất làm việc trong thiết bị
C : hệ số bổ sung do ăn mòn , bào mòn và dung sai về chiều dày . C=C1+C2+C3
Trong đó
C1 = 1mm : đối với vật liệu bền (0,05 – 1mm/năm )
C2 = 0 : do đại lượng bổ sung do hao mịn C2 chỉ cần tính đến trong trường hợp nguyên liệu có chứa các hạt chuyển động với vận tốc lớn trong thiết bị .
C3 = 0,8 mm : đại lượng bổ sung do dung sai của chiều dày phụ thuộc vào
chiều dày của tấm vật liệu .
→ C = 1+0,8+0 = 1,8 (mm) = 1,8. 10-3 (m)
1.139713
Do đó : S = 2.146 . 106 .0,95 + 1,8 . 10-3 = 2,3 (mm) Chọn S = 3 (mm)
Kiểm tra ứng suất của thành theo áp suất thử theo công thức :
σ = [ Dt +( S−C)
] . P0 ≤ σc
2. (S−C ) .φh1,2
P0 = Pth + Pt
Pth: áp suất thủy lực lấy theo bảng XIII.5 trang 358 Sổ tay q trình thiết bị và hóa chất Tập 2 – Vũ Bá Minh.
Pth = 1,5P = 1,5 x 139713 =209569,5 (N/m2) Pt = 34335 N/m2 : áp suất thủy tĩnh của nước → P0=
209569,5 + 34335 = 243904,5 ≈ 0,24 x106 N/m2
Do đó σ = [1+ (3−1,8) . 10−3 ] x 0,24 x 106 =
105,4 x 106 (N/m2) −
σ =105,4 x 106 (N/m2) < σc = 240 . 10 6 = 200 .106 ( N/m2)
1,2 1,2