Ứng suất cho phép giới hạn bền khi kéo được xác định theo cơng thức:
Trong đó:
: hệ số điều chỉnh , theo X.III.2 [356-10] ta chọn . : giới hạn bền kéo ở nhiệt độ t 0C .
= 550 . 106 N/m2.
Áp dụng vào cơng thức tính ứng suất cho phép giới hạn bền khi kéo :
Ứng suất cho phép giới hạn bền khi chảy:
41
Để đảm bảo cho độ bền của thiết bị, ta lấy ứng suất của thiết bị là nhỏ nhất :
Ta có :
Ta thấy giá trị này lớn hơn 50 nên ta có thể bỏ qua đại lượng P ở mẫu số của cơng thức tính chiều dày của thiết bị.
Cơng thức tính chiều dày thiết của thiết bị như sau :
Bề dày thực tế của tháp là:
Trong đó :
+Chọn thiết bị làm việc trong 15 năm. Hệ số bổ sung ăn mòn: Ca = 15.0,1 = 1,5(mm).
+Hệ số bổ sung do bào mịn cơ học của mơi trường: Cb=0 +Hệ số quy trịn: Co = 0,9(mm).
Do đó :
C = 1,5+0+0,9= 2,4(mm).
Kiểm tra theo áp suất thử đối với chiều dày của thiết bị vừa tính được bằng cách đổ nước vào đầy thiết bị và kiểm tra ứng suất. Cơng thức kiểm tra:
Trong đó: : là áp suất thử của thiết bị, N/m2. Xác định áp suất thử
Trong đó:
: áp suất thủy lực được tra theo bảng XIII.5 [4, 358]
Vậy
Thế vào cơng thức ta có:
Cần chọn lại giá trị của chiều dày của thành thiết bị để phu hợp hơn. Ta tăng giá trị của chiều dày và tính lại như trên. Ta có bảng giá trị sau:
Bảng 3.1. Giá trị so sánh và
4 5 6 7 8 9 10
290,81 169,73 119,88 92,69 75,56 63,79 55,20 183,33
Dựa vào bảng giá trị trên cộng với đảm bảo yêu cầu kỹ thuật để tránh sự cố kỹ thuật xảy ra khi thiết bị hoạt động liên tục trong thời gian dài ta chọn chiều dày của thành thiết bị là: S = 5(mm)
3.2.3. Tính đáy và nắp thiết bị
Nắp và đáy thiết bị cũng là những bộ phận quan trọng của thiết bị và thường được chế tạo cùng loại vật liệu với thân thiết bị là thép X18H10T.
Ở đây ta chọn đáy và nắp thiết bị là hình elíp có gờ và được nối với thân tháp bằng cách ghép bích.
Chiều dày của đáy và nắp được xác định theo cơng thức sau:
Trong đó:
: đường kính trong của thiết bị , m
: chiều cao phần lồi của đáy, tra bảng X.III.10 ta được giá trị sau: .
43
Đường kính ở phần đỉnh thiết bị cần phải lớn hơn để giảm vận tốc của bọt khí khi đi lên trên, thơng thường:
Vậy ta chọn Dtrên= 2,2 (m)
Vậy chiều cao phần lồi của nắp tra bảng là: .
: hệ số bền của mối hàn hướng tâm, tra bảng X.III.8 [4, 362] ta được . k: hệ số không thứ nguyên, được xác định như sau:
Với d: là đường kính lớn nhất ( hay kích thước lớn nhất của lỗ khơng phải hình trịn ) của lỗ khơng tăng cứng.
Chọn
C: đại lượng bổ sung, theo tính tốn ở trên C = 2,6 mm Độ dày của đáy:
Do S – C = 1,8(mm) < 10 (mm) nên ta thêm vào độ dày của đáy 2(mm) nữa :
Kiểm tra ứng suất thành của đáy thiết bị theo áp suất thử thuỷ lực bằng công thức X.III.49 [4, 386].
Ta thấy thỏa mãn điều kiện, vậy độ dày của đáy tháp là Độ dày của nắp tháp:
Kiểm tra ứng suất thành của nắp thiết bị theo áp suất thử thuỷ lực :
Ta thấy thỏa mãn điều kiện, vậy độ dày của nắp tháp là
3.2.4. Tính đường kính và kích thước ống dẫn
Trong q trình tính tốn thiết bị chính, ta cần phải chú ý đến ống dẫn vào và ra của thiết bị. Vì vậy ta cần phải tính đường kính và chọn bích của thiết bị.
Đường kính ống dẫn được xác định theo cơng thức:
Trong đó:
V : lưu lượng thể tích, m3/s.
: tốc độ trung bình, m/s. (chọn = 25 m/s)