Lờ Thị Hiền – Lớp Đại học cụng nghệ Húa 1-k3. Đồ ỏn húa cụng 48
ŋ = NNLT
TT = 149.100% = 64,43 %
b. Chiều cao thỏp tớnh theo cụng thức:
H = NTT .(Hđ + δ) + (0,8 ữ 1)
Trong đú:
NTT : Số đĩa thực tế
Hđ : Khoảng cỏch giữa cỏc đĩa (m). Nội suy theo bảng IX.4a (Sổ tay QT&TBCNHC - T2)
DL = DC = 1,9m chọn HđL = HđC = 550 mm
(0,8 ữ 1): khoảng cỏch cho phộp ở đỉnh và đỏy thiết bị δ: Chiều dày đĩa (m) chọn δ = 3 mm
Suy ra
Đoạn luyện: HL = 7.(0,550 + 0,003) + 1,0 = 5,06 (m) Đoạn chưng: HC = 7.(0,550 + 0,003) + 1,0 = 5,06 (m) => Chiều cao thỏp là H = HL + HC = 10,12 (m)
Quy chuẩn chiều cao thỏp là H = 10,2 (m), HL = 5,1 (m); HC = 5,1 (m)
2.3.5. Chọn loại đĩa
Ta chọn loại đĩa với cỏc thụng số như sau: Đoạn luyện:
- Đường kớnh : D = 1,9 m
- Diện tớch đĩa: F = π.D4 2 = 2,835 m2 - Diện tớch tự do tương đối: ε = 8% - Chiều dài gờ chảy tràn: Lc = 0,5 m - Chiều cao gờ chảy tràn : hc = 30 mm - Chiều dày đĩa lỗ δ = 2mm
- Khoảng cỏch giữa cỏc đĩa Hđ = 0,550 m - Đường kớnh lỗ d = 3 mm
- Bước lỗ t = 10 mm Đoạn chưng:
Lờ Thị Hiền – Lớp Đại học cụng nghệ Húa 1-k3. Đồ ỏn húa cụng 49 - Diện tớch đĩa F = 4 = 2,835 m
- Diện tớch tự do tương đối: ε = 8% - Chiều dài gờ chảy tràn: Lc = 0,5 m - Chiều cao gờ chảy tràn : hc = 30 mm - Chiều dày đĩa lỗ δ = 2mm
- Khoảng cỏch giữa cỏc đĩa Hđ = 0,550 m - Đường kớnh lỗ d = 3 mm - Bước lỗ t = 10 mm 2.4. TÍNH TRỞ LỰC THÁP ∆P = NTT .∆Pd (N/m2) Trong đú: ∆Pd : Tổng trở lực của một đĩa (N/m2) ∆Pd = ∆Pk + ∆Ps + ∆Pt (N/m2) ∆Pk : Trở lực của đĩa khụ (N/m2)
∆Ps : Trở lực của đĩa do sức căng bề mặt (N/m2)
∆Pt : Trở lực của lớp chất lỏng trờn đĩa (trở lực thủy tĩnh) (N/m2)
2.4.1. Trở lực của đĩa khụ
∆Pk = ξρy.ωo
2
2 (N/m2 ) (IX.140 - T2 trang 194)
Trong đú:
ξ : Hệ số trở lực, theo thụng số của đĩa đó chọn, tiết diện tự do của lỗ là ε = 8% => ξ = 1,82
ωo : Tốc độ khớ qua lỗ (m/s): ωo = ωy /ε (m/s) Đoạn luyện: ωo = 0,08 = ωL 1,3640,08 = 17,05 (m/s) Đoạn chưng: ωo = 0,08 = ωC 1,1120,08 = 13,9 (m/s) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
ρy : Khối lượng riờng trung bỡnh của pha khớ (kg/m3)
=> Trở lực đĩa khụ đoạn luyện là:
Lờ Thị Hiền – Lớp Đại học cụng nghệ Húa 1-k3. Đồ ỏn húa cụng 50
∆PkL = 1,82.0,843.17,05
2
2 = 223,006 (N/m2 )
=> Trở lực đĩa khụ đoạn chưng là:
∆PkC = 1,82.1,422.13,9
2
2 = 250,017 (N/m2)
2.4.2. Trở lực của đĩa do sức căng bề mặt.
Đĩa cú đường kớnh lớn hơn 1mm được tớnh theo cụng thức:
∆Ps = 1,3.d + 0,08.d4σ 2 (N/m2) (IX.142 - T2 trang 194) Trong đú:
σ : Sức căng bề mặt của dung dịch trờn đĩa (N/m). Cú: σ1 = σ1A + σ1B
σA; σB : Sức căng bề mặt của nước và axitpropionic
Nội suy theo bảng I.242 của nước và lấy axit axetic thay cho axit propionic (Sổ tay QT&TBCNHC - T1) ta được:
Đoạn luyện: txtbL = 99,1583
σA = 59,055.10-3 (N/m); σB = 27,126.10-3 (N/m);
Đoạn chưng: txtbC = 100,097
σA = 58,88.10-3 (N/m); σB = 26,98.10-3 (N/m) => Sức căng bề mặt dung dịch đoạn luyện là:
σ = ⎝⎜⎛59,055.101 -3 + 27,126.101 -3⎠⎟⎞ -1
= 0,021 (N/m) => Sức căng bề mặt dung dịch đoạn chưng là:
σ = ⎝⎜⎛58,88.101 -3 + 26,98.101 -3⎠⎟⎞ -1
= 0,0185 (N/m)
d : Đường kớnh lỗ (m): theo thụng số đó chọn d = 3 mm = 3.10-3 (m) => Trở lực do sức căng bề mặt đoạn luyện là:
∆PsL = 1,3.3.10-34.0,021 + 0,08.(3.10-3)2 = 21,53 (N/m2)
Lờ Thị Hiền – Lớp Đại học cụng nghệ Húa 1-k3. Đồ ỏn húa cụng 51 ∆PsC = 1,3.3.10-3 + 0,08.(3.10-3)2 = 18,97 (N/m ) 2.4.3. Trở lực của lớp chất lỏng trờn đĩa ∆Pt = 1,3. ⎣ ⎢ ⎢ ⎡ ⎦ ⎥ ⎥ ⎤ K.hC + 3 K.⎝⎜⎛m.LGxC⎠⎟⎞ 2 .g.ρx (N/m2 ) (IX.143 T II trang 194) Trong đú:
K : Tỷ số giữa khối lượng riờng của bọt và khối lượng riờng của lỏng khụng bọt. Khi tớnh toỏn chấp nhận K = 0,5
m : Hệ số lưu lượng chảy qua gờ chảy tràn Đoạn luyện: Gx LC = 0,5.958,762 = 14,07 6744,68 ⎝⎜⎛m ⎠⎟⎞ 3 m.h > 5 ⎝⎜ ⎛ ⎠ ⎟ ⎞ m3 m.h => m = 10000 Đoạn chưng GLx C = 0,5.957,844 = 54,62 26161 ⎝⎜⎛m ⎠⎟⎞ 3 m.h > 5 ⎝⎜ ⎛ ⎠ ⎟ ⎞ m3 m.h => m = 10000 => Trở lực thủy tĩnh của đoạn luyện là:
∆PtL = 1,3. ⎣ ⎢ ⎢ ⎡ ⎦ ⎥ ⎥ ⎤ 0,5.0,03 + 3 0,5.⎝⎜⎛100005,02 ⎠⎟⎞ 2 .9,81.958,762 = 244,704(N/m2) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
=> Trở lực thủy tĩnh đoạn chưng là:
∆PtC =1,3. ⎣ ⎢ ⎢ ⎡ ⎦ ⎥ ⎥ ⎤ 0,5.0,03 + 3 0,5.⎝⎜⎛1000019,5 ⎠⎟⎞ 2 .9,81.957,844 = 334,559(N/m2) 2.4.4. Trở lực của thỏp
Tổng trở lực của một đĩa đoạn luyện là:
∆PdL = ∆PkL + ∆PsL + ∆PtL
= 223,006 + 21,53 + 244,704 = 489,24 (N/m2) => ∆PL = NTTL .∆PdL = 7.489,24 = 3424,68 (N/m2) Tổng trở lực của một đĩa đoạn chưng là:
Lờ Thị Hiền – Lớp Đại học cụng nghệ Húa 1-k3. Đồ ỏn húa cụng 52 = 250,017 + 18,97 + 334,559 = 603,546 (N/m2)
=> ∆PC = NTTC .∆PdC = 7.603,546 = 3621,276 (N/m2 ) => Trở lực toàn thỏp là:
∆P = 3424,68 + 3621,276 = 7045,956 (N/m2)
2.5. TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT LƯỢNG
Mục đớch của việc tớnh toỏn cõn bằng nhiệt lượng là để xỏc định lượng hơi đốt cần thiết khi đun núng hỗn hợp đầu, đun bốc hơi ở đỏy thỏp cũng như xỏc định lượng nước lạnh cần thiết cho quỏ trỡnh ngưng tụ làm lạnh.
Chọn nước làm chất tải nhiệt vỡ nú là nguồn nguyờn liệu rẻ tiền, phổ
biến trong thiờn nhiờn và cú khả năng đỏp ứng yờu cầu cụng nghệ.
2.5.1. Tớnh cõn bằng nhiệt trong thiết bị gia nhệt hỗn hợp đầu:
Phương trỡnh cõn bằng nhiệt lượng của thiết bị đun núng hỗn hợp đầu
QD1 + Qf = QF + Qng1 + Qxq1 (J/h) (IX.149- Sổ tay QT&TBCHHC - T2- trang 196)
Trong đú:
QD1 : Nhiệt lượng do hơi đốt mang vào (J/h)
Qf : Nhiệt lượng do hỗn hợp đầu mang vào (J/h)
QF : Nhiệt lượng do hỗn hợp đầu mang ra (J/h)
Qng1 : Nhiệt lượng do nước ngưng mang ra (J/h) QD1 Qf QF Qw QD2 Qy Qng1 QR
Lờ Thị Hiền – Lớp Đại học cụng nghệ Húa 1-k3. Đồ ỏn húa cụng 53 Chọn hơi đốt là hơi nước ở ỏp suất 2 at, cú tosụi = 119,6oC
a. Nhiệt lượng do hơi đốt mang vào:
QD1 = D1.λ1 = D1.( r1 + θ1.C1) (J/h) (IX.150 - T2- trang 196) Trong đú:
D1 : Lượng hơi đốt (kg/h)
λ1 : Hàm nhiệt (nhiệt lượng riờng) của hơi đốt (J/h)
θ1 : Nhiệt độ nước ngưng (oC): θ1 = 119,6oC C1 : Nhiệt dung riờng của nước ngưng (J/kg.độ)
r1 : Ẩn nhiệt húa hơi của hơi đốt (J/kg), tại to = θ1 ta cú: r1 = 2208.103
(J/kg)
b. Nhiệt lượng do hỗn hợp đầu mang vào: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Qf = F.Cf .tf (J/h) (IX.151- T2- trang 196) Trong đú:
F: Lượng hỗn hợp đầu (kg/h). Theo đề bài : F = 15000(kg/h) tf : Nhiệt độ đầu của hỗn hợp (oC) tf = 25oC
Cf : Nhiệt dung riờng của hỗn hợp đầu (J/kg.độ)
Tra toỏn đồ I.52 (Sổ tay QT&TBCNHC- T1 trang 166) ta cú:
CA = 1 (kcal/kg.độ) = 4186,8 (J/kg.độ) CB = 0,49 (kcal/kg.độ) = 2051,53 (J/kg.độ) Nồng độ hỗn hợp đầu: af = aF = 28% => Cf = CA .af + CB.(1 - af) = 4186,8.0,28 + 2051,53.(1 - 0,28) = 2649,4 (J/kg.độ)
Vậy lương nhiệt do hỗn hợp đầu mang vào là:
Qf = 15000.2649,4.25 = 933,525.106 (J/h)
c. Nhiệt lượng do hỗn hợp đầu mang ra:
QF = F.CF .tF (J/h) (IX.152 - T2- trang 196) Trong đú:
Lờ Thị Hiền – Lớp Đại học cụng nghệ Húa 1-k3. Đồ ỏn húa cụng 54 CF : Nhiệt dung riờng của hỗn hợp đầu khi đi ra (J/kg.độ)
Tra trong toỏn đồ đồ I.52 (Sổ tay QT&TBCNHC- T1 trang 166) ta cú:
CA = 1,01 (kcal.kg.độ) = 4228,668 (J/kg.độ) CB = 0,565 (kcal.kg.độ) = 2365,542 (J/kg.độ) Nồng độ hỗn hợp đầu aF = 28% => CF = CA .aF + CB .(1 - aF) = 4228,668.0,28 + (1 - 0,28).2365,542 = 2887,217 (J/kg.độ)
Vậy lượng nhiệt do hỗn hợp đầu mang ra là:
QF = 15000.2887,217.99,9669 = 4329,392.106 (J/h)
d. Nhiệt lượng do nước ngưng mang ra:
Qng1 = Gng1.C1.θ1 = D1.C1.θ1 (J/h) (IX.153 - T2- trang 197) Trong đú:
Gng1 : Lượng nước ngưng bằng lượng hơi đốt D1 (kg.h)
e. Nhiệt lượng mất ra mụi trường xung quanh
Lượng nhiệt mất mỏt ra mụi trường xung quanh lấy bằng 5% lượng nhiệt tiờu tốn:
Qxq1 = 0,05D1.r1 (J/h) (IX.154 - T2- trang 197)
f. Lượng hơi đốt cần thiết:
Thay cỏc giỏ trị đó tớnh vào phương trỡnh cõn bằng nhiệt lượng ta cú:
D1 = QF + Qng1λ + Qxq1 - Qf
1 = Q0,95rF - Qf
1
= 4329,329.100,95.2208.106 - 933,526.103 6 = 1618,899 (kg/h)
2.5.2. Tớnh cõn bằng nhiệt lượng toàn thỏp chưng luyện
Phương trỡnh cõn bằng nhiệt lượn của thỏp chưng luyện :
QF + QD2 + QR = Qy + QW + Qxq2 + Qng2 (J/h) (IX.156 - T II - 197) Trong đú:
QF : Nhiệt lượng do hỗn hợp đầu mang vào thỏp (J/h) QD2 : Nhiệt lượng do hơi đốt mang vào thỏp (J/h) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Lờ Thị Hiền – Lớp Đại học cụng nghệ Húa 1-k3. Đồ ỏn húa cụng 55
Qy : Nhiệt lượng do hơi mang ra ở đỉnh thỏp (J/h)
QW : Nhiệt lượng do sản phẩm đỏy mang ra (J/h)
Qxq2 : Nhiệt lượng mất mỏt ra mụi trường xung quanh (J/h) Qng2 : Nhiệt lượng do nước ngưng mang ra (J/h)
Chọn hơi đốt là hơi nước bóo hũa ở ỏp suất 2 at cú tosụi = 119,6o C a. Nhiệt lượng do hơi đốt mang vào thỏp
QD2 = D2.λ2 = D2.(r2 + θ2.C2) (J/h) (IX.157 - Sổ tay II - 197)
Trong đú:
D2 : Lượng hơi đốt cần thiết
λ2 : Hàm nhiệt (nhiệt lượng riờng) của hơi đốt (J/kg)
θ2 : Nhiệt độ nước ngưng (oC): θ2 = 119,6oC
r2 : Ẩn nhiệt húa hơi của hơi đốt (J/kg)
r2 = r1 = 2208.103 (J/kg)
C2 : Nhiệt dung riờng của nước ngưng (J/kg.độ)
b. Nhiệt lượng do lượng lỏng hồi lưu mang vào:
QR = GR.CR.tR (J/h) (IX.158 - Sổ tay II - 197)
Trong đú:
GR : Lượng lỏng hồi lưu (kg/h)
GR = P.Rx = 5000.0,8819 = 4409,5 (kg/h)
tR : Nhiệt độ của lượng lỏng hồi lưu (oC) tR = tP = 99,8136oC
CR : Nhiệt dung riờng của lượng lỏng hồi lưu (J/kg.độ)
Tra trong toỏn đồ I.52 (Sổ tay I - 166) ta cú: CA = 0,85 (kcal/kg.độ) = 3558,78 (J/kg.độ) CB = 0,56 (kcal/kg.độ) = 2344,608 (J/kg.độ)
Nồng độ lượng lỏng hồi lưu bằng nồng độ sản phẩm đỉnh: aR = aP = 80%
Lờ Thị Hiền – Lớp Đại học cụng nghệ Húa 1-k3. Đồ ỏn húa cụng 56
= 3558,78.0,80 + 2344,608.(1- 0,8) = 3315,946 (J/kg.độ) Vậy nhiệt lượng do lượng lỏng hồi lưu mang vào là:
QR = 4409,5.3315,946.99,8136 = 1459,441.106 (J/h)
c. Nhiệt lượng do hơi mang ra ởđỉnh thỏp
Qy = P.(1 + Rx).λd (J/h) (IX.159 - Sổ tay II - 197) Trong đú:
λd : Hàm nhiệt (nhiệt lượng riờng) của hơi ở đỉnh thỏp (J/kg)
λd = λ1.a + λ2.(1 - a) (J/kg) ( T2- trang 197) Với:
λ1, λ2 : Nhiệt lượng riờng của nước và axit propionic (J/kg) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
⎩⎪ ⎨
⎪⎧λ1 = r1 + C1.θ1 (J/kg) λ2 = r2 + C2.θ2 (J/kg)
θ1 = θ2 = tR = 99,8136oC
Tra trong toỏn đồ I.52 ( Sổ tay QT&TBCNHC - T1 trang 166) cú:
C1 = 1,005 (kcal/kg.độ) = 4207,734 (J/kg.độ)
C2 = 0,56 (kcal/kg.độ) = 2344,608 (J/kg.độ)
r1, r2 : Nhiệt húa hơi của nước và axit propionic
Nội suy theo bảng I.212 (Sổ tay II - 254) ta cú:
r1 = 539,186 (kcal/kg) = 2257463,95 (J/kg) r2 = 93,086 (kcal/kg) = 389736,45 (J/kg) λ1 = 2257463,95 + 4207,734.99,8136 = 2298756,968 (J/kg) λ2 = 389736,45 + 2344,608.99,8136 = 623760,215 (J/kg) ệ λd = 2298756,968.0,80 + 623760,215.(1 - 0,80) = 1963757,617 (J/kg) Vậy Qy = 5000.(1 + 0,8819).1963757,617 = 1847,798.107 (J/h)
d. Nhiệt lượng do sản phẩm đỏy mang ra
QW = W.CW.tW (J/h) (IX.160 - Sổ tay II - 197) CW : Nhiệt dung riờng của sản phẩm đỏy (J/kg.độ)
Tra trong toỏn đồ I.52 ( Sổ tay II - 166) cú:
CA = 1,01(kcal/kg.độ) = 4228,668 (J/kg.độ)
Lờ Thị Hiền – Lớp Đại học cụng nghệ Húa 1-k3. Đồ ỏn húa cụng 57
ệCW = CA.aW + (1 - aW).CB
= 4228,668.0,02 + (1 - 0,02).2428,344 = 2464,35 (J/kg.độ) Vậy: QW = 10000.2464,35.111,6562 = 2751,5996.106 (J/h)
e.Nhiệt lượng mất mỏt ra mụi trường xung quanh
Lượng nhiệt mất mỏt ra mụi trường lấy bằng 5% lượng nhiệt tiờu tốn ở đỏy thỏp:
Qxq2 = 0,05.D2.r2 (J/h) (IX.162 - T2 - 198)
g.Nhiệt lượng do nước ngưng mang ra:
Qng2 = Gng2.C2.θ2 = D2.C2.θ2 (J/h) Trong đú:
Gng2 : Lượng nước ngưng bằng lượng hơi đốt (kg/h)
h.Lượng hơi đốt cần thiết: 2 R F W y 2 R F 2 xq 2 ng W y 2 r . 95 , 0 Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q D + − − = λ − − + + + =
Thay số vào ta được:
D2 = 7363,56 (kg/h)
2.5.3. Tớnh cõn bằng nhiệt lượng trong thiết bị ngưng tụ:
Phương trỡnh cõn bằng nhiệt lượng của thiết bị ngưng tụ:
P.(Rx + 1).r = Gn.Cn.(t2 - t1) (Sổ tay T2 - trang 198) Trong đú:
r : ẩn nhiệt húa hơi của hơi đỉnh thỏp (J/kg)
Nhiệt độ của hơi đỉnh thỏp là tđ = tP = 99,8136oC Nội suy theo bảng I.212 (Sổ tay I - 254) ta cú: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
r1 = 539,186 (kcal/kg) = 2257465,62( J/kg)
r2 = 93,086 (kcal/kg) = 389732,46(J/kg)
Nồng độ phần khối lượng của hơi ở đỉnh thỏp là: aP = 80%
=> r = r1.ap + r2.(1 - aP)
Lờ Thị Hiền – Lớp Đại học cụng nghệ Húa 1-k3. Đồ ỏn húa cụng 58 Gn : Lượng nước lạnh tiờu tốn (kg/h)
t1, t2 : Nhiệt độ vào và ra của nước làm lạnh (oC)
Nhiệt độ vào của nước lạnh lấy là nhiệt độ thường: t1 = 25oC Nhiệt độ ra của nước lạnh chọn t2 = 45oC
ệttb = 35oC
Cn : Nhiệt dung riờng của nước ở nhiệt độ trung bỡnh ttb (J/kg.độ) Theo bảng I.147 (Sổ tay QT&TBCNHC - T1 trang 165) cú:
Cn = 0,99859 (kcal/kg.độ) = 4180,896 (J/kg.độ)
ệ Lượng nước lạnh cần thiết là
Gn= P.(RC x + 1).r
n(t2 - t1) = 5000.(0,8819 + 1).1883918,9884180,896(45 - 25) = 211996,85(kg/h)
2.5.4. Tớnh cõn bằng nhiệt lượng trong thiết bị làm lạnh
Phương trỡnh cõn bằng nhiệt lượng của thiết bị làm lạnh:
P.CP.(t1′ - t2‘) = Gn2.Cn.(t2 - t1)
Trong đú:
Gn2 : Lượng nước lạnh tiờu tốn (kg/h)
t1‘, t2‘ : Nhiệt độ đầu và cuối của sản phẩm đỉnh ngưng tụ (oC) Sản phẩm đỉnh sau khi ngưng tụ ở trạng thỏi sụi:
ệNhiệt độ vào chớnh bằng nhiệt độ sụi ở đỉnh thỏp: t1‘ = 99,8136 Nhiệt độ ra của sản phẩm lấy là : t2‘ = 25oC
ệt‘tb = 62,37oC
Cp : Nhiệt dung riờng của sản phẩm đỉnh đó ngưng tụ (J/kg.độ) Tra trong toỏn đồ đồ I.52 (T1 trang 166) tại t‘tb ta cú:
C1 = 1,01 (kcal/kg.độ) = 4228,668 (J/kg.độ)
C2 = 0,53 (kcal/kg.độ) = 2219,004 (J/kg.độ) Cú nồng độ sản phẩm đỉnh aP = 0,80
ệCP = 4228,668.0,80 + 2219,004(1 - 0,80) = 3826,735 (J/kg.độ)
Lờ Thị Hiền – Lớp Đại học cụng nghệ Húa 1-k3. Đồ ỏn húa cụng 59
Cn = 1,0 (kcal/kg.độ) = 4186,8 (J/kg.độ)
ệLượng nước lạnh cần thiết là:
Gn2= P.CP.(t1‘ - t2‘) Cn.(t2 - t1) =
5000.3826,735.(99,8136 - 25) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Lờ Thị Hiền – Lớp Đại học cụng nghệ Húa 1-k3. Đồ ỏn húa cụng 60
Chương 3. TÍNH TOÁN CƠ KHÍ
3.1. TÍNH TOÁN THÂN THÁP:
Thõn trụ là bộ phận chủ yếu để tạo thành thiết bị húa chất. Tựy theo điều kiện ứng dụng làm việc mà người ta chọn loại vật liệu, kiểu đặt và phương phỏp chế tạo. Theo điều kiện đầu bài thỏp làm việc ở ỏp suất thường, nhiệt độ khoảng trờn dưới 100oC, dung dịch axit là chất ăn mũn. Chọn vật liệu là thộo khụng gỉ X18H10T phự hợp cho chưng luyện Nước - Axit propionic, thõn hỡnh trụ đặt thẳng đứng, được chế tạo bằng trụ hàn vỡ loại này thường dựng với thiết bị làm việc ở ỏp suất thấp và trung bỡnh.
Chiều dày thõn thỏp hỡnh trụ được tớnh theo cụng thức XIII.9 ( Sổ tay QT&TBCNHC - T2 trang 360) (m) C P ]. [ 2 P . D S t + + ϕ σ = Trong đú:
Dt : Đường kớnh trong của thỏp (m)
P: ỏp suất trong thiết bị (N/m2 )
[σ] : Ứng suất cho phộp với loại vật liệu đó chọn (N/m2) φ : Hệ số bền của thành hỡnh trụ theo phương dọc
C : Số bổ sung do ăn mũn, bào mũn và dung sai về chiều day (m)
3.1.1. Áp suất trong thiết bị.
Mụi trường làm việc là hỗn hợp lỏng nờn hơi ỏp suất làm việc phải bằng tổng số ỏp suất hơi (Pmt) và ỏp suất thủy tĩnh (P1) của cột chất lỏng:
(N / m2)
mt l
P P= + P
Áp suất hơi : Pmt = 1at = 9,81.104 (N/m2)
Áp suất thủy tĩnh được tớnh theo cụng thức: Pl = g. .ρl H N ml( / 2)
Trong đú:
Hl : Chiều cao cột chất lỏng trong thỏp (m) lấy : Hl = H = 10,2 (m)
Lờ Thị Hiền – Lớp Đại học cụng nghệ Húa 1-k3. Đồ ỏn húa cụng 61
ρ1 = 2 = 2 = 958,303 (kg/m ) Suy ra: P1 = g.ρ1.H1 = 9,81.958,303.10,2 = 81788,286 (N/m2) Áp suất trong thiết bị:
P = Pmt + P1 = 9,81.104 + 81788,286 = 189888,286 (N/m2)
3.1.2. Ứng suất cho phộp
Ứng suất cho phộp của thộp trong giới hạn bền khi kẽo và khi chảy được tớnh theo cụng thức: [ ] k . N / m( 2) k k n σ σ = η [ ] c . N / m( 2) c c n σ σ = η Trong đú:
η: Hệ số hiệu chỉnh, theo bảng XIII.2 (sổ tay T2 trang 356) đõy là thiết bị loại 2 đốt núng giỏn tiếp chọn η = 1
nk , nc : Hệ số an toàn theo giới hạn bền và chảy, (XIII.3 - T II - 356) nk = 2,6; nc = 1,5
σk , σc : Giới hạn bền khi kộo và chảy (N/m2) (bảng XIII.3 - T II - 356)
ta cú: σk = 550.106 (N/m2) σch = 220.106 (N/m2) => Úng suất giới hạn bền kộo là:
[σk] = σnk
k.η = 550.102,6 6 .1 = 211,538.106 (N/m2) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
ệỨng suất giới hạn bền chảy là: