Điểm bằng số : Điểm bằng chữ
3.4.4 Cân bằng năng lượng tại thiết bị làm nguội sản phẩm E-103
Gn.Cn.tnvao CW
Qtt
Phương trình cân bằng năng lượng
G c ¿
Chọn tnvao=45 ℃ tnra=30℃
Chọn nhiệt độ đầu ra của sản phẩm tsp=40℃
Chọn nhiệt lượng tổn thất bằng 5% nhiệt lượng sản phẩm ra Lượng nước sử dụng cho quá trình làm nguội
G2= Gc (Csdd −Cc ) .( tc−tsp ) .(1−0,05) C n (t nvao −t nra ) G2= 1073,6.(3140−2805,88).(104,42−40) .(1−0,05)=349,62kg/h 4186.(45−30) Thông số
Nhiệt độ vào buồng bốc Nhiệt độ ra ở đáy buồng bốc Nhiệt dung riêng dung dịch 17% Nhiệt dung riêng dung dịch 38%
Nhiệt lượng do hơi đốt cung cấp Nhiệt tổn thất
Lượng hơi đốt cung cấp Lượng nhiệt đốt tiêu tốn riêng
Thiết bị gia nhiệt
Lượng hơi đốt cung cấp ở thiết bị gia nhiệt
Nhiệt dung riêng của nước ngưng
Thiết bị ngưng tụ
Lượng nước làm mát cho thiết bị ngưng tụ
Thiết bị làm nguội sản phẩm
Lượng nước làm nguội
Chương 4 Thiết kế thiết bị chính
Tính tốn truyềề̀n nhiệt cho thiết bị cô đặc
4.1 Hệ số cấp nhiệt của hơi đốt:
0,25
α1=2,04. A . (Hr.DΔt1 )(công thức V.101 trang 28, [2]) Với α1 là hệ số cấp nhiệt phía hơi ngưng, W/(m2.K)
H là chiều cao ống truyền nhiệt H = h2 = 3 m
Hệ số A phụ thuộc vào nhiệt độ màng nước ngưng tm:
t = tD
+t
v 1
Chọn nhiệt độ vách ngoài tv1 =114,4 ℃
tm= 119,6+114,4
=117 ℃ 2
A = 186,65 (tra sổ tay [2], trang 29)
∆ t 1=tD – tv1=119,6 – 114,4 =5,2℃
α1=2,04.186,5 .(2208
3.5,2.103 )0,25=7378,51(W /m2 . K )
4.2 Nhiệt tải riêng phía hơi ngưng:
q 1=α1 . ∆t 1=7378,51.5,2=38373,46(W /m2)
Hệ số cấp nhiệt của nước khi cô đặc theo nồng độ của dung dịch:
α n=0,145. P0,5 . ∆ t2,33 (công thức V.91, trang 26 [2]) Với P=P o=0,62 6 at =63429,45(N/m2)
Chọn tv 2=100,21℃
∆ t=∆t 2 =tv2 – tsdm ( Ptb )=100,21 – 91,46=8,75 ℃
αn=0,145. 63429,450,5 . 8,752,33=5719,95 (W ¿ m2 K )
Xem nồng độ trong CaCl2 dung dịch là xc = 38%, Phần mol của dung dịch NaNO3:
a =
Khối lượng mol của hỗn hợp lỏng: M = a.M
CaCl2 + (1 – a).M
H 2 O = 0,09.111 + (1 – 0,09).18 = 26,37 (đvC)
4.2.1 Hệ số dẫn nhiệt của dung dịch ở tsdd(Ptb):
λdd = A.Cdd.ρdd.√3 ρ
Mdd ,(W/mK) (công thức I.32 trang 123, [1])
Với A là hệ số phụ thuộc vào mức độ liên kết của chất lỏng. Đối với dung dịch CaCl2, A = 3,58.10-8
M: khối lượng mol
Cdd=Cc=2862,346 (J/kg.K) – nhiệt dung riêng của dung dịch ở tsdd(Ptb)
ρdd =1322 ,72 (kg/m3) – khối lượng riêng của dung dịch ở tsdd(Ptb) (tra [1], bảng I.32 trang 38 ở nhiệt độ 100℃)
λdd=3,58. 10−8 .2862,346.1322,72 . √3 1322,72
26,37 =0,499(W /m.
K)
4.2.2 Hệ số cấp nhiệt của dung dịch:
0,435
α2=αn .(λλdmdd )0,565 .[(ρdmρdd )2 . CCdd
dm . µ
µdmdd ]
(cơng thức VI.27 trang 71, [2])
Với λdm = 0,585 (W/m.K) – hệ số dẫn nhiệt của dung môi ở tsdm(Ptb) (tra bảng I.129 trang 133, [1])
Cdm = 4217 (J/kg.K) – nhiệt dung riêng của nước ở tsdm(Ptb) (tra bảng I.149 trang 168, [1])
ρdm = 964,34 (kg/m3) – khối lượng riêng của nước ở ở tsdm(Ptb) (tra bảng I.5 trang 12, [1])
Ta có:
tμ 1−tμ 2 =K=const (cơng thức I.17, trang 85, [1])
θ μ1−θ
μ2
Trong đó: tμ 1 ,t μ2 là nhiệt độ mà tại đó chất lỏng có độ nhớt tương ứng với μ1 ,μ2
θ μ 1,θμ 2 nhiệt độ chất lỏng chất chuẩn μ1 ,μ2
Với dung dịch CaCl2 15% có độ nhớt theo bảng I.107, trang 101,[1] ta có:
t μ 1=10 ℃ ⇒μdd 1=1.87 . 10−3 ( N . s /m2)
t μ 2=20 ℃ ⇒μdd 2=1.52 . 10−3 (N . s /m2)
Chọn nước làm chất lỏng chuẩn theo bảng I.102, trang 94, [1]
μn ước=1,87. 10−3 ( N . s /m2 ) θμ 1=0℃
t μ 1
−t
μ 2 = 10−20
=2,01 θμ1−θμ2 0−4,98
Với dung dịch CaCl2 38% có tsdd ( Ptb)=100 ℃ μCaCl2 tại nhiệt độ này
100−20
=2,01 θμ1=44,69(℃)
θμ1−4,89
μnước (44,69 ℃ )=0,6024. 10−3 ( N . s /m2) (tra bảng I.102 trang 94, [1])
Vậy μnước (44,69 ℃ ) bằng độ nhớt dung dịch CaCl2 tại tsdd ( Ptb)=100 ℃:
μdd =0,6024.10−3 ( N . s /m2 )
dm = 0,3114.10-3 N.s/m2 – độ nhớt của nước ở tsdm (Ptb) (tra bảng I.102 trang 94, [1])
α 2=5719,95.(0,499 )0,565 .[(1322,72 )2 . 2862,346 . 0,3114.10−3 ]0,435
0,585964,344217 0,6024. 10−3 = 4340,2 (W/m2.K)
4.2.3 Nhiệt tải riêng phía dung dịch:
q 2=α2 . ∆t 2=4340,2.8, 75=37976,79
(W/m2) Sai số tương đối của q2 so với q1:
δ q= |q
1 −
q
2 | =|38373,46−37976,79 | .100=1,03 %
q138373,46
Sai số chấp nhận được. Vậy các thông số đã chọn phù hợp.
4.2.4 Nhiệt tải riêng trung bình:
q tb= q1 +q 2 = 38373,46+37976,79 =38175,13(W/m2) 22 4.3 Tổng trở vách: Σrv = r1 + δ λ + r2, m2.K/W
Trong đó: r1 là nhiệt trở phía hơi nước do vách ngồi của ống có màng mỏng nước ngưng (tra [4], bảng 31, trang 29)
r1 = 29001
r 2=0,387.10−3 (m2.K/W) (tra [2], bảng V.1, trang 4) δ là bề dày ống truyền nhiệt, δ = 2 mm = 0,001 m
λ là hệ số dẫn nhiệt của ống (tra bảng XII.7,[2] trang 313, với ống được làm bằng thép không gỉ OX18H10T), λ=16,3 W /( m. K)
Σrv = 0,3448.10-3 + 0,002
16,3 + 0,387.10-3 = 0,8545.10-3 (m2.K/W)
4.4 Hệ số truyềề̀n nhiệt tổng quát cho q trình cơ đặc:
1
K =
+Σ r
α1
4.5 Diện tích bềề̀ mặt truyềề̀n nhiệt:
QD
F= K . Δthi=
Thông số Ký hiệu Đơn vị Giá trị
Nhiệt độ tường phía hơi ngưng Nhiệt độ tường phía dung dịch sơi Hê số cấp nhiệt phía hơi ngưng Hệ số cấp nhiệt phía dung dịch sơi Bề dày ống truyền nhiệt
Hệ số dẫn nhiệt của vật liệu làm ống Nhiệt trở phía hơi nước
Nhiệt trở phía dung dịch
℃ ℃
W /(m2 . K )
m
Chương 5 Tính kích thướớ́c thiết bị cơ đặc
5.1 Tính kích thướớ́c buồng bốc
5.1.1 Đường kính buồng bốc
Lượng hơi thứ trong buồng bốc (Db) Vh =
W ρh
Trong đó: W suất lượng hơi thứ (kg/h)
h =0,3735 kg/m3 là khối lượng riêng của hơi thứ ở áp suất buồng bốc ở P0= 0,626 at (tra bảng I.251, trang 314, sổ tay 1)
Tốc độ hơi thứ trong buồng bốc:
V h ωh = π . Db Trong đó: Db là đường kính buồng bốc (m). Chuẩn số Reynols: Re = wh . d . ρ h µh
Re = ω . d . ρh
μh
d là đường kính giọt lỏng (m). chọn d= 0,0003 (trang 276, [5])
µh = 0,0124.10-3 (Pa.s) – độ nhớt động lực học của hơi thứ ở áp suất Po = 0,625 at, tsdm = 86,5oC (tra bảng I.121 trang 121, [1])
Nếu 0,2<ℜ<500 thì hệ số trở lực ξ= 18,5
ℜ0,6 ¿
Từ (*) và (**) suy ra ξ=4,3 . D1,2
b
Áp dùng điều kiện ωh<(0,7 ÷ 0,8).ωo Với wo là tốc độ lắng, ωo=√4. g .( ρ−ρ
h ).d (công thức 5.14 trang 276,
[5]). 3. ξ . ρh
Trong đó ρ = 967,68 kg/m3 khối lượng riêng của giọt lỏng ở nhiệt độ tsdm(Po) = 86,5 oC (tra bảng I.249, trang 311, [1])
ωo=√ 4.9,81 .(967,68−0,3735).0,0003 3.4,3. Db1,2 .0,3735 ωh< 0,7. 1,537 D0,6b Db > 1,12
Db = 1,2 (m) (theo tiêu chuẩn trang 277, [5]) Kiểm tra lại Re:
Re = 11,34D2 = 11,34
2 = 7,875 (thỏa 0,2 < Re < 500)
b 1,2
Vậy đường kính buồng bốc Db = 1,2 m.
5.1.2 Chiềề̀u cao buồng bốc (Hb)
Áp dụng công thức VI.33, trang 72, [2]:
U tt =f . Utt (1 at )m3 /( m3 . h)
Trong đó:
f – hệ số hiệu chỉnh do khác biệt áp suất khí quyển.
⇒
Chọn Utt (1at )=1650 m3 /(m3 . h), f = 1,1 (tra hình VI.3, trang 72, [2]).
Utt =1,1.1650=1815 m3 /(m3 .h)
Thể tích buồng bốc:
V b = W
ρh +Utt
⇒ Chiều cao buồng bốc:
(công thức VI.34 trang 72, [2])
Để đảm bảo an tồn cho q trình sơi sủi bọt, ta chọn Hb = 2,5 m (điều kiện trang 73, [2]).
5.2 Tính kích thướớ́c buồng đốt 5.2.1 Thơng số Chiều dài Đường kính trong Đường kính ngồi Bề dày 5.2.2 Số ống truyềề̀n nhiệt:
Số ống truyền nhiệt được tính theo cơng thức (III.49, trang 134, [4]) n =
Trong đó:
F = 67,17 m2 – diện tích bề mặt truyền nhiệt l = 3 m – chiều dài ống truyền nhiệt
d – đường kính của ống truyền nhiệt Có α1 > α2 nên ta chọn d = dt = 0,025 m.
Chọn số ống n = 301 và bố trí ống theo hình lục giác đều, gồm 9 vịng lục giác đều (bảng V.II trang 48, [2]).
5.2.3 Đường kính ống tuần hồn trung tâm:
Áp dụng công thức (III.26), trang 121, [6]:
D th=√4. πf t ; m Chọn ft = 0,3.FD Với FD = π . d2n .n = 3,14.0,0292 .301 =0,172 4 4 ft = 0,3.0,172 = 0,051 (m) Dth = √4.0,051 3,14 = 0,255 (m)
chọn Dth = 0,273 m = 273 mm theo tiêu chuẩn trang 274,[5] Có Dth
= 0,273
= 10,92 > 10 (chấp nhận).
dt 0,025
5.2.4 Chiềề̀u cao buồng đốt
Chiều cao buồng đốt bằng chiều dài của ống truyền nhiệt H = l = 3 m
5.2.5 Đường kính buồng đốt:
Dt = √0,4. β2 . d
n . sin α . F +( D +2. β . d )2 (m)
ψ .l th n
(cơng thức VI.40, trang 74, [2]) Trong đó:
Hệ số β = dt
n = 1,3 ÷ 1,5. Chọn β = 1,4
ψ là hệ số sử dụng vỉ ống, ψ = 0,7 ÷ 0,9. Chọn ψ = 0,8
Dnth = Dth + 2.δ = 0,273 + 2.0,002 = 0,277 m - đường kính ngồi của ống tuần hoàn trung tâm
Dt =
Chọn Dt = 1 m (theo tiêu chuẩn trang 275, [5])
Kiểm tra diện tích truyền nhiệt
Phân bố 301 ống truyền nhiệt theo hình lục giác đều Số hình lục giác đều
Số ống trên đường trịn xun tâm
Tổng số ống khơng kể các ống trên hình viên phân
Dãy 1 Dãy 2 Dãy 3
Tổng số ống trong tất cả hình viên phân Tổng số ống của thiết bị
Thay thế các ống truyền nhiệt ở giữa bằng ống tuần hồn trung tâm theo cơng thức: Dnth ≤ t.(b – 1) +4.dn (cơng thức V.140 trang 49, [2])
Trong đó t là bước ống. chọn t= 1,3 dn
b> Dth−4 d
n +1= 0,273−4.0,029 +1=4,8
t 1,4.0,029
Chọn b= 5 ống theo bảng V.11, trang 48, sổ tay 2. Như vậy, vùng ống truyền nhiệt cần được thay thế có 5 ống trên đường xuyên tâm
Số ống truyền nhiệt được thay thế là
n= 3
4 (b2−1 )+ 1= 34 . (52−1)+1=19 (ống)
Số ống truyền nhiệt còn lại là: n’=301-19= 282 (ống) Diện tích bề mặt truyền nhiệt lúc này:
F’= (n’.dt + Dtn). .H¿( 282.0,025+0,277). 3=69,01 F’ > F= 67,17 (thỏa)
5.3 Tính kích thướớ́c các ống dẫn
Đường kính của các ống được tính một cách tổng qt theo cơng thức (VI.41), trang 74,
⇒ d= √ 4.G
π . ρ. v
G – lưu lượng khối lượng của lưu chất; kg/s v – tốc độ của lưu chất; m/s
ρ – khối lượng riêng của lưu chất; kg/m3
5.3.1 Ống nhập liệu
Gđ = 2400 kg/h.
Nhập liệu chất lỏng ít nhớt (dung dịch CaCl2 17% ở 94,5 oC). Chọn v = 1,5 m/s (trang 74, [2]).
ρ=1110,048(kg /m3 ) bảng I.32, trang 38, [1] 4.G
⇒ d= √π . ρ. v
Chọn dt = 25 mm. dn = 32 mm.
Quy chuẩn theo bảng XIII.26, trang 410, QTTB tập 2
5.3.2 Ống tháo liệu
G c=1073,68 kg /h
Tháo liệu chất lỏng ít nhớt (dung dịch CaCl2 38% ở 104,42 oC). Chọn v = 1 m/s (trang74, [2]). ρ = 1322,6 kg/m3
4.G
⇒ d= √π . ρ. v
Chọn dt = 20 mm dn = 25 mm.
Quy chuẩn theo bảng XIII.26, trang 410, QTTB tập 2
5.3.3 Ống dẫn hơi đốt
Lượng hơi đốt sử dụng D =2034,97 kg/h.
Dẫn hơi nước bão hoà ở áp suất 2 at. Chọn v = 20 m/s (trang 74, [2]). ρ = 1,107 kg/m3 (tra bảng I.251, trang 315, [1]).
4.G
⇒d =√π . ρ . v
Chọn dt = 200 mm, dn = 219 mm.
Trong đó:
Quy chuẩn theo bảng XIII.26, trang 414, QTTB tập 2
5.3.4 Ống dẫn nướớ́c ngưng
Chọn GD¿ 1
3 D= 1
3 .2034,97=678,32 kg /h .
Dẫn nước lỏng cân bằng với hơi nước bão hoà ở 2 at. Chọn v = 20 m/s (trang 74, [2]).
ρ 1,107 kg/m3 (tra bảng I.251, trang 315, [1]). d=
Chọn⇒ d√t = 20mm=√
Quy chuẩn theo bảng XIII.26, trang 410, QTTB tập 2
5.3.5 Ống dẫn hơi thứ
W = 1326,32 kg/h
Dẫn hơi nước bão hoà ở áp suất 0,626 at. Chọn v = 20 m/s (trang 74, [2]). ρ⇒=d=0,3735 kg/m=3 (tra bảng I.251, trang 314, [1]).
√ 4.G √ 4.1326,32
= 0,25 m.
π . ρ. v 3,14.0,3735 .20 .3600
Chọn dt = 250 mm. dn = 273 mm.
Quy chuẩn theo bảng XIII.26, trang 415, QTTB tập 2
5.3.6 Ống dẫn khí khơng ngưng:
Chọn dt = 20 mm; dn = 25 mm.
Thông số Ký hiệu Đơn vị Giá trị
Thơng số
Số ống truyền nhiệt Đường kính buồng đốt
Đường kính trong ống tuần hồn trung tâm Đường kính ngồi ống tuần hồn trung tâm Chiều cao buồng đốt
Buồng bốc
Đường kính buồng bốc Chiều cao buồng bốc
Ống dẫn Ống nhập liệu Ống tháo liệu Ống dẫn hơi đốt Ống dẫn hơi thứ Ống dẫn nước ngưng Ống dẫn khí khơng ngưng Đường kính trong Đường kính ngồi Đường kính trong Đường kính ngồi Đường kính trong Đường kính ngồi Đường kính trong Đường kính ngồi Đường kính trong Đường kính ngồi Đường kính trong Đường kính ngồi
Chương 6 Tính tốn tính bềề̀n cơ khí cho các chi tiết thiết bị của cơ đặc
6.1 Tính cho thiết bị buồng đốt
6.1.1 Sơ lược vềề̀ 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:
Pm =PD – Pa=2 – 1=1 at=0,098 N/mm2
Áp suất tính tốn là:
Pt =Pm +ρ . g . H=0,098+1261.9,81. 10−6 .3=0,135N/mm2
Nhiệt độ của hơi đốt vào là tD = 119,6 oC, vậy nhiệt độ tính tốn của buồng đốt là:
t tt=tD + 20=119,6 +20=139,6 ℃ (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:
[ σ ]=η .[σ ]∗¿ 0,95.115=109,25N/mm2
Tra bảng 2.12, trang 34, [7]: module đàn hồi của vật liệu ở ttt là E = 1,95.105 N/mm2.
Xét: [σ]. φ
Pt
Theo công thức 5-3, trang 96, [7]:
S = Dt . Pt
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 = C + C + C + C = 1 + 0 + 0 + 0,22 = 1,22 mm ⇒ a b c 0 Bề dày thực là: S = S’ + C = 3 + 1,22 = 4,22 mm 32
Chọn S = 6 mm.
Kiểm tra bề dày buồng đốt: Áp dụng công thức 5-10, trang 97, [7]:
S−Ca
= 6−1
= 0,005 < 0,1 (thỏa).
Dt 1000
Áp suất tính tốn cho phép trong buồng đốt: [P] =
⇒ Đường kính ngồi của buồng đốt: Dn = Dt + 2S = 1000 + 2.6 = 1012 mm. Tính bền cho các lỗ:
Đường kính lỗ cho phép không cần tăng cứng (công thức 8-2, trang 162, [7]): dmax = √3 Dt . (S−Ca ) .(1−k) ; mm.
Trong đó:
Dt = 1000 mm – đường kính trong của buồng đốt.
S = 6 mm – bề dày của buồng đốt. k – hệ số bền của
lỗ.Vậybềdàybuồngđốt là 6 mm.
k=
⇒ dmax = √1000 .(109,25−1).(1−0,107) = 45,9 mm.
So sánh:
Ống dẫn hơi đốt Dt = 200 mm > dmax Ống xả nước ngưng Dt = 20 mm < dmax
⇒ Cần tăng cứng cho lỗ củat hơi đốt vào, dùng bạc tăng cứng với bề dày khâu tăng cứng bằng bề dày thân (6 mm).ỐngxảkhíkhơngngưngD = 20 mm < dmax
6.2 Tính cho buồng bốc
6.2.1 Sơ lược vềề̀ cấu tạo
Buồng bốc có đường kính trong là Db =1200 mm, chiều cao Hb = 2500 mm. Thân gồm: ống nhập liệu, ống thông áp, cửa sửa chữa và 2 kính quan sát. Phía dưới buồng bốc là phần hình nón cụt có gờ liên kết với buồng đốt. Vật liệu chế tạo là thép khơng gỉ OX18H10T, có bọc lớp cách nhiệt.
6.2.2 Tính tốn
Bề dày tối thiểu S’:
Buồng bốc làm việc ở điều kiện chân khơng nên chịu áp lực từ bên ngồi. Vì áp suất tuyệt đối thấp nhất ở bên trong là 0,626 at nên buồng bốc chịu áp suất ngoài là:
Pn=Pm=2 . Pa – P0=2.1 – 0,626=1,374 at=0,1347 N /mm2
Nhiệt độ của hơi thứ ra là tsdm (P0)=86,5 ℃ vậy nhiệt độ tính tốn của buồng bốc là:
(trường hợp thân có bọc lớp cách nhiệt).
Chọn hệ số bền mối hàn φh = 0,95 (bảng 1-8, trang 19, [7], hàn 1 phía). Theo hình 1.2, trang 16, [7], ứng suất cho phép tiêu chuẩn của vật liệu ở ttt là: [σ]* =120 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:
[ σ ]=η .[σ ]∗¿ 0,95.120=114 N /mm2
(Tra bảng 2.12, trang 34, [7]: module đàn hồi của vật liệu ở ttt
là E = 1,99.105 N/mm2.)
Chọn hệ số an toàn khi chảy là n = 1,65 (bảng 1-6, trang 14, [7]).c
⇒ Ứng suất chảy của vật liệu là σ ct = [σ]*.nc = 120.1,65 = 198 N/mm2
34
Áp dụng công thức 5-14, trang 98,[7]: S’=1,18. Dt .(P En . DL t )0,4 =1,18.1200 .(10,1347 .99.105 . 25001200 )0,4 =5,6 mm Trong đó:
Dt = 1200 mm – đường kính trong của buồng bốc. Pn = 0,1347 N/mm2 – áp suất tính tốn của buồng bốc.
L = 2500 mm – chiều dài tính tốn của thân, là khoảng cách giữa hai mặt bích. Bề dày thực S:
Dt = 1200 mm ⇒ Smin = 3 mm < 5,6 mm ⇒ chọn S’ = 5,6 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 = 0,5 mm
(theo⇒ bảng XIII.9, trang 364, [2]).
Hệ số bổ sung bề dày là: C = C + C + C + C = 1 + 0 + 0 + 0,5 = 1,5 mm ⇒ a b c 0 Bề dày thực là: S = S’ + C = 5,6 + 1,5 = 7,1 mm Chọn S = 8 mm.
Kiểm tra bề dày buồng bốc:
DLt = 2500
1200 =2,083
Kiểm tra công thức 5-15, trang 99,[7]: 1,5√2.( S− Ca) ≤ L ≤ 1,5√ Dt Dt D t 2.(S−Ca) 35
√
1,5 2.(8−1)
≤
0,052 1,125
Kiểm tra độ ổn định của thân khi chịu tác dụng của áp suất ngoài:
So sánh Pn với áp suất tính tốn cho phép trong thiết bị [Pn] theo 5-19, trang 99,[7]: