CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN CƠ KHÍ VÀ CÁC THIẾT BỊ PHỤ TRỢ
4.2.1Tính thân thiết bị:
Vật liệu CT3, theo bảng XII4 trang 309, sổ tay quá trình và công nghệ hóa chất tập 2.
- Chiều dày tấm thép: 4 ÷ 20 mm.
- Giới hạn bền = 380 106 N/m2, = 240 106 N/m2 .
Tra bảng XIII.2 và XIII.3 trang 356 – sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ hóa chất tập 2:
Ta có: η = 1,0; nk = 2,6; nc = 1,5.
Ứng suất cho phép của CT3 theo giới hạn bền khi kéo: [ ] = η = 1 = 146 106 N/m2. (1)
Ứng suất cho phép của CT3 theo giới hạn chảy:
[ ] = η = 1 = 160 106 N/m2. (2)
(1) & (2) [ ] = 146 106 N/m2 (chọn ứng suất bé hơn).
Áp suất trong thiết bị: P = Pmt + Pl + Ptháp
Với: Pmt : áp suất hơi (khí) = 105 N/m2. Pl : áp suất thủy tĩnh.
Pl = g h = 1000 9,81 4,4 = 43164 N/m2.
P = Pmt + Pl + Ptháp = 105 + 43164 + 4530= 147694 N/m2.
Thiết bị được hàn dọc, hàn tay bằng hồ quang điện, hàn giáp mối 2 mặt
= 0,95 ( tra bảng XIII.8 trang 362, sổ tay quá trình thiết bị công nghệ hóa chất tập 2).
Chiều dày thành thiết bị:
Trong đó:
• Dt : đường kính trong [m].
• :hệ số bền thành hình trụ theo phương dọc.
• P: áp suất bên trong thiết bị [N/m2].
• C: số bổ sung do ăn mòn, bào mòn và dung sai về chiều dày [m]. C = C1+C2+C3
C1 : số bổ sung do ăn mòn.
(CT3 là vật liệu bền ta có thể lấy C1 = 1 mm). C2 : số bổ sung do ăn mòn (có thể bỏ qua).
C3 : số bổ sung do dung sai, C3 = 0,4 mm (tra bảng XIII.9 trang 364 sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ hóa chất tập 2).
C = C1+C2+C3 = 1.10-3 + 0 + 0,4.10-3 = 1,4.10-3 (m)
= = 995,3 >50 có thể bỏ P ở mẫu
S = + C = + 1,4.10-3
S = 2,35.10-3 (m) = 2,35 mm. Lấy S = 4 mm.
Kiểm tra ứng suất theo áp suất thử:
= = 200.106 N/m2 (*) Áp suất thử Po : Po = Pth + P1 Trong đó: • Pth : áp suất thử thủy lực. • Pth = 1,5P = 1,5 147694 = 221541 (N/m2) (theo bảng XIII.5 trang 358 sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ hóa chất tập 2).
Po = 221541 + 43164 = 264705N/m2 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
= =
< 200.106 N/m2 thỏa điều kiện (*)
4.2.2 Tính chiều dài đáy và nắp thiết bị (dạng elip có gờ):
Sử dụng vật liệu CT3 có Dt = 1,1 m; hb=0,25.Dt (theo bảng XIII.11 trang 381 sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ hóa chất tập 2).
Chiều dày đáy và nắp thiết bị:
S = + C
Với k: hệ số không thứ nguyên. k = 1 -
Trong đó: d - đường kính lớn nhất (kích thước lớn nhất của lổ không phải hình tròn) của lỗ không tăng cứng.
Sử dụng nắp có lổ không được tăng cứng d = 0,15m
k = 1 - = 1- = 0,864 Ta có: k = 0,864 0,95 = 1333,78 > 30 có thể bỏ qua P ở mẫu S = + C S = + C S = 7,14 10-4 + C S – C = 7,14 10-4 (m) = 0,714 (mm) < 10 (mm) Do đó ta tăng thêm 2 mm so với giá trị C = 1,4.10-3 (m).
C = 1,4+2 = 3,4 (mm)
Vậy: S = 0,714 + 3,4 = 4,114 (mm) = 4,114 10-3 (m). Chọn S = 5 10-3 (m).
(theo bảng XIII.12 trang 385 sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ hóa chất tập 2).
chiều cao gờ h = 25 (mm). Kiểm tra ứng suất:
=
= = 116.106 N/m2
< = = 200.106 N/m2.
4.2.3 Mặt bích:
Mặt bích là bộ phận quan trọng dùng để nối các bộ phận của thiết bị cũng như nối các bộ phận khác với thiết bị.
Vật liệu: CT3.
Bích sử dụng là bích kiểu số IV (dùng để nối thiết bị), (theo bảng XIII.27 trang 417 sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ hóa chất tập 2).
Py.106 (N/m2)
Dt (mm)
Kích thước nối Kiểu bích
D (mm) Db (mm) DI (mm) Do (mm) Bu lông IV db (mm) Z (cái) h (mm) (mm)hI 0,1 1100 1240 1190 1160 1113 M20 22 22 4