Xác đ nh áp su t làm vi c :ị ấ ệ P =Pmt + Pt + ∆Pt
∆Pt : tr l c c a tháp , ở ự ủ ∆Pt = 5378 (N/m2 )
Pmt : áp su t pha khí trong thi t b : Pấ ế ị mt = 1atm = 105 N/m2 Pt : áp su t th y tĩnh c a c t ch t l ng trong thi t b ấ ủ ủ ộ ấ ỏ ế ị Pt = g . ρl ngỏ . H = 9,81 . 1000 . 3,5 = 34335 (N/m2 ) → P = 105 + 34335 + 5378 = 139713 N/m2≈ 0,140 . 106 N/m2 ng su t cho phép c a thép CT3 : Ứ ấ ủ Theo gi i h n b n : = . η = . 1 = 146 .10ớ ạ ề 6 (N/m2) Theo gi i h n ch y : = . η = . 1 = 160 .10ớ ạ ả 6 ( N/m2)
Ta l y giá tr bé h n trong 2 ng su t cho phép trên làm ng su t cho phépấ ị ơ ứ ấ ở ứ ấ tiêu chu n : = 146.10ẩ 6 (N/m2)
Nên chi u dày thân hình tr làm vi c ch u áp su t P đề ụ ệ ị ấ ược xác đ nh theo côngị th c :ứ
S = + C (m)
Vì = 0,95 = 992,7 > 50 nên có th b qua đ i lể ỏ ạ ượng P m u s .ở ẫ ố → S = + C
V iớ
Dt : là đường kính trong c a tháp , Dủ t = 1m P : áp su t làm vi c trong thi t bấ ệ ế ị
C : h s b sung do ăn mòn , bào mòn và dung sai v chi u dày .ệ ố ổ ề ề C = C1+ C2 + C3
C2 = 0 : do đ i lạ ượng b sung do hao mòn Cổ 2 ch c n tính đ n trong trỉ ầ ế ường h p nguyên li u có ch a các h t chuy n đ ng v i v n t c l n trong thi t b .ợ ệ ứ ạ ể ộ ớ ậ ố ớ ế ị
C3 = 0,8 mm : đ i lạ ượng b sung do dung sai c a chi u dày ph thu c vàoổ ủ ề ụ ộ chi u dày c a t m v t li u .ề ủ ấ ậ ệ
→ C = 1+0,8+0 = 1,8 (mm) = 1,8. 10-3 (m) Do đó : S = + 1,8 . 10-3 = 2,3 (mm)
Ch n S = 3 (mm)ọ
Ki m tra ng su t c a thành theo áp su t th theo công th c :ể ứ ấ ủ ấ ử ứ σ = ≤
Trong đó P0 : áp su t th tính toán đấ ử ược xác đ nh theo công th c ị ứ P0 = Pth + Pt
Pth: áp su t th y l c l y theo b ng XIII.5 trang 358 S tay quá trìnhấ ủ ự ấ ả ổ thi t b và hóa ch t T p 2 – Vũ Bá Minh.ế ị ấ ậ
Pth = 1,5P = 1,5 x 139713 =209569,5 (N/m2) Pt = 34335 N/m2 : áp su t th y tĩnh c a nấ ủ ủ ước → P0= 209569,5 + 34335 = 243904,5 ≈ 0,24 x106 N/m2 Do đó σ = = 105,4 x 106 (N/m2) σ =105,4 x 106 (N/m2) < = = 200 .106 ( N/m2) 5.2. Tính đáy và n p c a thi t b ắ ủ ế ị
Đ i v i thi t b thân tr đúc thì nên dùng đáy và n p d ng Elip cho b t kỳ ápố ớ ế ị ụ ắ ạ ấ su t nào . Đ i v i Elip chu n , chi u cao ph n cong c a đáy đấ ố ớ ẩ ề ầ ủ ược tính theo công th c :ứ
Hb = 0,25 . Dt = 0,25 . 1 = 0,25 (m)
Chi u dày c a đáy và n p làm bi c ch u áp su t trong :ề ủ ắ ệ ị ấ S = × + C (m)
V iớ
→ R = 1 - = 0,9
Vì × R × = × 0,9 × 0,95 = 893,5 > 30 Nên có th b qua đ i lể ỏ ạ ượng P m u s .ở ẫ ố
S = × + C (m) = × + C
= 5,9 .10-4 + C (m) ≈ 0,6 + C (mm) S – C = 0,6 (mm) < 10 (mm)
Nên giá tr C đị ược tăng lên 2 mm nghĩa là C = 1,8 + 2 = 3 (mm)
Do đó chi u dày c a đáy và n p tháp là :ề ủ ắ
S = 5,9.10-4 + 3,8.10-3 = 4,4 .10-3 (m) = 4,4 (mm) Ch n S = 5 mmọ Ki m tra ng su t c a thành áp su t th y l c :ể ứ ấ ủ ở ấ ủ ự σ = ≤ (N/m2) σ = = 123,2 .106 (N/m2) σ = 123,2 .106 < = 200 .106 (N/m2) 5.3. M t bích ặ
Bích được dùng đ ghép n p v i thân thi t b và n i c a các ph n thi t bể ắ ớ ế ị ố ủ ầ ế ị v i nhau .ớ
Ch n ki u bích li n vì áp su t và nhi t đ làm vi c không cao .ọ ể ề ấ ệ ộ ệ Ch n m t bích :ọ ặ
V t li u : thép CT3ậ ệ
+ M t bích n i đáy tháp v i thân , ch n bích li n b ng thép đ n i thi tặ ố ớ ọ ề ằ ể ố ế
b :ị
Đường kính trong : Dt = 1000mm
Đường kính ngoài : Dn = 1000 + 2×3 = 1006 mm
Tra b ng XIII.27 – trang 417 – S tay quá trình thi t b và hóa ch t T p 2 –ả ổ ế ị ấ ậ Vũ Bá Minh, ta có :
Đ ng kính ngoài c a bích : D= 1140 mmừ ủ Đường kính tâm bulong : Db = 1090 mm
Đường kính bulong : db = M20 S bulong : z = 28 cái ố Chi u cao bích : h = 22 mmề Kh i lố ượng bích : m1 = × × h × = ×0,022×7850 =39 (Kg) + M t bích n i ng d n và thi t b :ặ ố ố ẫ ế ị Ống d n l ng vào và ra : d = 80 mmẫ ỏ Ch n lo i bích li n b n kim lo i đen đ n i .ọ ạ ề ằ ạ ể ố
(Tra b ng XIII.26 – trang 417 - S tay quá trình thi t b và hóa ch t T p 2 –ả ổ ế ị ấ ậ Vũ Bá Minh).
Đường kính ngoài c a ng : Dủ ố n = 89 mm Đ ng kính ngoài c a bích : D= 185 mmừ ủ Đường kính tâm bulong : Db = 110 mm Đường kính mép vát : D1 = 128 mm Đường kính bulong : db = M12 S bulong : z = 12 cái ố Chi u cao bích : h = 12 mmề Kh i lố ượng bích : m2 = ×0,012×7850 = 2,3(Kg) Ống d n khí vào và ra : D = 400 mmẫ Ch n lo i bích li n b n kim lo i đen đ n i .ọ ạ ề ằ ạ ể ố Đường kính ngoài : Dn = 426 mm Đ ng kính ngoài c a bích : D= 535 mmừ ủ Đường kính tâm bulong : Db = 495 mm Đường kính mép vát : D1 = 465 mm Đường kính bulong : db = M20 S bulong : z = 16 cái ố
Kh i lố ượng bích :
m3 = ×0,012×7850 = 14,2 (Kg) + T ng kh i lổ ố ượng bích :
mb = 4.m1 + 4.m2 + 4.m3 = 222 (Kg) 5.4. Chân đ ỡ
Đ tính toán chân đ thích h p trể ỡ ợ ước h t ph i tính t i tr ng c a toàn tháp . ch nế ả ả ọ ủ ọ v t li u làm chân đ là thép CT3 :ậ ệ ỡ
Kh i lố ượng riêng c a thép CT3 : = 7,85 .10ủ -3 (Kg/m3) + Kh i lố ượng thân :
mt = V×ρ = × ×H×ρ = ××3,5×7,85.10-3 mt = 259,6 (Kg)
+ Kh i lố ượng đáy và n p : tra b ng XIII.11 – trang 384 , S tay quá trìnhắ ả ổ thi t b và hóa ch t T p 2 – Vũ Bá Minh.ế ị ấ ậ
mđn = 2×47,9 = 95,8 (Kg) + Kh i lố ượng mà lướ ỡ ệi đ đ m ph i ch u :ả ị m = 1194,5 (Kg) + Kh i lố ượng l p tách m :ớ ẩ mta = 93,1 (Kg) + Kh i lố ượng c a bích :ủ mb= 222 (kg) → Kh i lố ượng t ng c ng c a toàn tháp :ổ ộ ủ m tháp = mt + mđn + m + mta + mb = 259,6 + 95,8 + 1194,5 + 93,1 + 222 = 1865 (Kg) T i tr ng c a toàn tháp :ả ọ ủ G tháp = m tháp × 9,81 = 1865×9,81 = 18295,7 (N) Ta ch n chân đ g m 3 chân . ọ ỡ ồ
= = 6098,6 N
Thông s c a chân đ tra b ng XIII.35 trang 437 – S tay quá trình thi t b vàố ủ ỡ ả ổ ế ị hóa ch t T p 2 – Vũ Bá Minh.ấ ậ T i tr ngả ọ cho phép trên 1 chân đở G.10-4N L B B1 B2 H h s l d mm 1,0 210 150 180 245 300 160 14 75 23 5.5. Tai treo Tháp có 4 tai treo.
T i tr ng trên m i tai treo :ả ọ ỗ = = 4648,2 (Kg)
Thông s c a tai treo tra b ng XIII.36 – trang 438 S tay quá trình thi t b vàố ủ ả ổ ế ị hóa ch t T p 2 – Vũ Bá Minh).ấ ậ T i tr ngả ọ cho phép trên 1 chân đở G.10-4N L B B1 H s l a d mm 0,5 100 75 85 155 6 40 15 18 5.6. Qu tạ Công su t c a qu t 1 :ấ ủ ạ
Q: l u lư ượng khí, m3/s ηq: hi u su t qu t, ηệ ấ ạ q = 0,7
ηtr: hi u su t truy n đ ng, ηệ ấ ề ộ tr = 1: l p tr c ti p v i đ ng cắ ự ế ớ ộ ơ ΔP: tr l c c a h th ngở ự ủ ệ ố
k3: h s d tr (tra b ng II.48 trang 464 – S tay quá trình thi t bệ ố ự ữ ả ổ ế ị và hóa ch t T p 1 – Vũ Bá Minh), ch n kấ ậ ọ 3 = 1,5
H s tr l c c c b : şệ ố ở ự ụ ộ Ʃ cb = ş Ʃ co ngo tặ
T i các ngo t s d ng co 90ạ ặ ử ụ o ti t di n tròn ế ệ ş co ngo tặ = 0,35 (K thu t thôngỹ ậ gió _ Hoàng Th Hi n).ị ề
H s tr l c do ma sát: ş ệ ố ở ự ms = λ V i: ớ
l : chi u dài đề ường ng t ch p hút đ n thi t bố ừ ụ ế ế ị
λ : h s ma sát đệ ố ược xác đ nh d a vào chu n s Reynoldị ự ẩ ố Re = , v i ω=ớ = = 11,06 (m/s)
Re = = 2,8 x 105
D a vào b ng II.15 trang 381 - S tay quá trình thi t b và hóa ch t T p 1 –ự ả ổ ế ị ấ ậ Vũ Bá Minh, ch n ng d n khí là ng thép m i không hàn ( ng nguyên), đọ ố ẫ ố ớ ố ộ nhám tuy t đ i ε = 0,1 mmệ ố
H s Reynold gi i h n trên (khu v c nh n th y h c)ệ ố ớ ạ ự ẵ ủ ọ Regh = 6( )8/7 = 6( )8/7 = 0,78 x 105
H s Reynold khi b t đ u xu t hi n vùng nhámệ ố ắ ầ ấ ệ Ren = 220( )9/8 = 220( )9/8 = 24,8 x 105
Regh < Re < Ren khu v c quá đ (là khu v c n m gi a khu v c nh nự ộ ự ằ ữ ự ẵ th y h c và khu v c nhám)ủ ọ ự
λ = 0,1(1,46 + )0,25 = 0,1(1,46 + )0,25 = 0,0164 Tr l c c a đở ự ủ ường ng: ΔPố s = ΔPcb + ΔPms
: h s tr l c c c bệ ố ở ự ụ ộ
l: chi u dài đề ường ng t ch p hút đ n qu t, ch n l = 20ố ừ ụ ế ạ ọ ΔPcb = 2 x 0,35 x 1,162 x = 49,8 (N/m2) ΔPms = x 1,162 x = 58,3 (N/m2) ΔPs = ΔPcb + ΔPms = 49,8 + 58,3 = 108,1 (N/m2) ΔP = ΔPs + ΔPt = 108,1+ 5378 = 5486 (N/m2) Nq = k3 = 1,5 = 16,3 kW Ch n qu t có công su t 17 kW.ọ ạ ấ 5.7. B mơ
Tính toán b m dùng đ b m dung d ch h p th lên b n cao v đ a vào thápơ ề ơ ị ấ ụ ồ ị ư h p th .ấ ụ Công su t tr c b m ấ ụ ơ N = β ρ: kh i lố ượng riêng ch t l ng ,kg/mấ ỏ 3 Q: năng su t c a b m, mấ ủ ơ 3/s η = η0 . ηtl . ηck η0: hi u su t th tích, ηệ ấ ể 0 = 0,96 ηtl: hi u su t th y l c, ηệ ấ ủ ự tl = 0,85 ηck: hi u su t c khí, ηệ ấ ơ ck = 0,96
(tra b ng II.32 trang 439 – S tay quá trình thi t b và hóa ch t T p 1 – Vũả ổ ế ị ấ ậ Bá Minh).
η = 0,96 x 0,85 x 0,96 = 0,783
β: h s d tr công su t, β = 1,5 (tra b ng II.33 trang 440 – S tayệ ố ự ữ ấ ả ổ quá trình thi t b và hóa ch t T p 1 – Vũ Bá Minh).ế ị ấ ậ
L u lư ượng l ng vào Lỏ x = 17 m3/h.
Ch n chi u dài đo n ng hút là: Lọ ề ạ ố 1 = 1m. Ch n chi u dài đo n ng đ y là: Lọ ề ạ ố ẩ 2 = 4m.
Áp d ng phụ ương trình becnuolli cho (1-1) và (C-C). Hb + + z1 + = + z2 + + Hf