Thơng số Đơn vị Giá trị
Ptt N.mm-2 0,07 ttt = tmaxđáy oC 120,787 S’t mm 0,13 C mm 3,87 St mm 4 4.5.2. Đáy và nắp thiết bị
Chọn đáy và nắp cĩ dạng là elip tiêu chuẩn, cĩ gờ bằng thép ct3 Đáy và nắp làm việc chịu áp suất trong:
Hình 4-1: Đáy nắp elip cĩ gờ tiêu chuẩn [2]
Do đáy (nắp) cĩ lỗ làm việc chịu áp suất trong nên:
30 h tt k P (4-12)
Với 𝑘: hệ số khơng thứ nguyên
𝑘 = 1 − 𝑑
𝐷𝑡 (XIII.48 trang 385, [2])
𝑑: đường kính lớn nhất ( hay kích thước lớn nhất của lỗ khơng phải hình trịn), của
lỗ khơng tăng cứng. Chọn đường kính lỗ ống hơi của đáy và nắp tháp 𝑑 = 100 mm.
→ 𝑘 = 1 −0,1
CHƯƠNG 4: Tính tốn thiết kế tháp CBHD: Lương Huỳnh Vũ Thanh
SVTH: Phạm Văn Tín Trang 34
Chọn nhiệt độ tính tốn: 𝑡𝑡𝑡 = 𝑡đá𝑦 = 120,78 oC. Tra bảng XII.5 CT3ta tìm được: [𝜎]∗ = 122 N.mm-2
Đối với rượu, ta cĩ hệ số hiệu chỉnh 𝜂 = 1
→ [𝜎] = [𝜎]∗⋅ 𝜂 = 122 ⋅ 1 = 122 N.mm-2
Suy ra: [𝜎𝑘]
𝑃𝑡𝑡 ⋅ 𝑘 ⋅ 𝜑ℎ = 122
0,07⋅ 0,75 ⋅ 0,95 = 1241.78 > 30
Chiều dày tính tốn được xác định theo cơng thức (XIII.47 trang 385, [2]):
𝑆′ = 𝐷𝑡.𝑃
3,8.[𝜎𝑘].𝑘.𝜙ℎ⋅ 𝐷𝑡
2.ℎ𝑏 (4-13)
Với ℎ𝑏: chiều cao phần lồi của đáy (ℎ𝑏 = 0,1 m) (XIII.10 trang 384 [2]).
⇒ 𝑆′ = 0,5.0,07
2.122.0,75.0,95 ⋅ 0,5
2.0,1 = 0,5 mm
Tra bảng XIII.11 trang 384 [2] ta được chiều cao gờ của đái nắp ℎ𝑔ờ = 0,025 m.
Chiều dày thực của đáy được xác định như sau:
𝑆 = 𝑆′+ 𝐶 (4-14)
𝐶 được tính giống như phần xác định bề dày thân: 𝐶 = 3,95 mm, nên:
𝑆đá𝑦 = 𝑆 = 0,05 + 3.95 = 4 mm
Vì 𝑆– 𝐶 < 10 mm nên 𝑆 tăng thêm 2 mm (trang 386, [2]).
Vì tháp chưng cất hoạt động ở áp suất khí quyển nên ta cĩ thể bỏ qua phần tính tốn cho đáy nắp chịu áp suất ngồi. Để dễ dàng cho việc lắp ráp các bộ phận của tháp chưng cất ta nên chọn bề dày của thân và bề dày của đáy nắp thiết bị như nhau:
Kết luận: bề dày thân thiết bị 𝑆𝑡 = 𝑆đá𝑦 = 𝑆𝑛ắ𝑝 = 6 mm
Kiểm tra: 𝜎 =[𝐷𝑡2+2.ℎ𝑏.(𝑆−𝐶)].𝑃0 7,6.𝑘.𝜙ℎ.ℎ𝑏.(𝑆−𝐶) ≤[𝜎] 1,2 (XIII.51 trang 387, [2]) ⇔[0,52+2.0,1.(6−3,95).10−3].0,07.106 7,6.0,75.0,95.0,1.(6−3,95).10−3 ≤122.106 1,2 ⇔ 15,79.106 ≤ 101,6.106
Vậy thỏa điều kiện
4.5.3. Bích ghép thân, đáy và nắp
Mặt bích là bộ phận quan trọng dùng để nối các phần của thiết bị cũng như nối các bộ phận khác với thiết bị. Các loại mặt bích thường sử dụng:
CHƯƠNG 4: Tính tốn thiết kế tháp CBHD: Lương Huỳnh Vũ Thanh Bích liền: là bộ phận nối liền với thiết bị (hàn, đúc và rèn). Loại bích này chủ yếu
dùng thiết bị làm việc với áp suất thấp và áp suất trung bình.
Bích tự do: chủ yếu dùng nối ống dẫn làm việc ở nhiệt độ cao, để nối các bộ bằng
kim loại màu và hợp kim của chúng, đặc biệt là khi cần làm mặt bích bằng vật liệu bền hơn vật liệu.
Bích ren: chủ yếu dùng cho thiết bị làm việc ở áp suất cao.
Chọn bích được ghép thân, đáy và nắp làm bằng thép X18H10T, cấu tạo của bích là bích liền khơng cổ.
Hình 4-2: Bích liền ghép thân, đáy, nắp [3]
Ứng với 𝐷𝑡 = 500 mm và áp suất tính tốn 𝑃𝑡𝑡 = 0,07 N.mm−2 dựa vào bảng XIII.27 trang 417, [2] ta chọn bích cĩ các thơng số sau: