3.5.1. Công suất khuấy
Công suất khuấy tính cho một cánh khuấy : ([8],3.47b, tr.138) Nk= KN.ρ.n3
.dk 5
Khoa Hóa Học & CNTP Trang 35
Trong đó :
KN: chuẩn số công suất suất khuấy - KN = 0,3
ρ: khối lượng riêng của dung dịch - ρ= 844,4784 (kg/m3 ) n : số vòng quay 1/s - n= 0,8 (vg/s)
dk: đường kính cánh khuấy kết hợp với dao cạo - dk = 1198 (mm) Ở thiết bị kết tinh : Nk = 0,3×844,4784×0,8×1,1985 = 500,1311 (W)
Công suất khuấy và gạt của động cơ:
Nđc = 10.Nk =10×499,7676 = 4,9977 (kW)
3.5.2. Kích thƣớc trục khuấy
Tính momen xoắn : Mx=
Trong đó : Nđc : công suất động cơ (kW);
n: số vòng quay cánh khuấy (vòng/phút).
→Mx= = 99433,4063(Nm)
Momen uốn : Mu =
Trong đó : Mx: là momen xoắn (Nm);
Nc: tổng số cánh; chọn Nc= 2 cánh Nf = 0,8 rk = 0,4dk
→Mu= = 103749,3805
Momen tương đương : Mtđ = =
= 134830,2105 (Nm)
Đường kính trục khuấy :
Chọn vật liệu chế tạo trục khuấy là thép không gỉ
Khoa Hóa Học & CNTP Trang 36
[σ] ≥ => d ≥
Trong đó : η = dtr/dng: tỷ số đường kính trong và ngoài trục khuấy (mm). Chọn η = ; [σ] = 140.106(N/m2)
→d = = 0,21 m
Chọn đường kính ngoài là 0,21 m và đường kính trong là 0,14 m
Chiều dài trục khuấy cũng chính là chiều cao tính từ phần phía dưới của bề mặt truyền nhiệt đến nắp thiết bị. Chọn L = 2,5 – 0,35 = 2,15 (m)
Bề dày cánh khuấy có thể chọn là 5 (mm)
3.6. Tính chọn ống nhập liệu và tháo liệu 3.6.1. Ống nhập liệu 3.6.1. Ống nhập liệu (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Vì đây là quy trình sản xuất theo phương phápgián đoạn nên chúng ta không quan tâm đến việc cấp nguyên liệu liên tục vào tháp kết tinh mà chỉ tính toán để chọn đường ống dựa trên cơ sở đảm bảo cho thời gian nhập liệu phù hợp không làm ảnh hưởng tới chu trình sản xuất của nhà máy.
Thời gian nhập liệu cần thiết là 30 phút
Thể tích chứa của thùng kết tinh : Vhh = 2,0806 (m3)
Lưu lượng nhập liệu : G = = 0,9761(kg/s)
Chọn vận tốc dòng chảy là : 1 m/s Đường kính ống dẫn cần thiết là :
d = = = 0,03837(m)
Khoa Hóa Học & CNTP Trang 37
3.6.2. Ống tháo liệu
Ống tháo liệu cần đủ lớn để tháo toàn bộ sảnphẩm ra khỏi thùng kết tinh và quá trình tháo liệu phải nhanh để tinh thể parafin kết tinh không bị kết thành khối gây cản trở cho quá trình tháo liệu.
=> Chọn ống tháo liệu có kích thước : di= 100(mm) ; do= 108(mm).
3.7. Tính chân đỡ và bích nối cho thiết bị
Tính tải trọng thiết bị
Tải trọng thiết bị được tính dựa trên điều kiện đang vận hành của thiết bị. Bao gồm :
Khối lượng thiết bị :
Mtb = Mthân + Mđáy + Mnắp + Mvỏ Mthân=π.DT.H.S.ρthép= 3,14×1,2×1,8×0,01×7900 = 535,8096 kg Mđáy= Mnắp= F.ρ.S = 1,75×7900×0,01=138,2500 kg Mvỏ = π.Dng.Hv.S.ρthép= 3,14×1,3×1,739×0,005×7900 = 280,3946 kg => Mtb = 535,8096+138,2500×2+280,3946 = 1092,7042 kg Khối lượng hỗn hợp Mhh= Vhh.ρhh= 2,0806×844,4784 = 1757,5835(kg)
Khối lượng trục khuấy, động cơ và các phần khác của thiết bị lấy bằng 5% khối lượng thiết bị
Mphụ =1092,7042×0,05 = 54,6352 (kg) Tải trọng của toàn thiết bị là:
M = Mtb+Mdd+Mphụ
= 1092,7042+1757,5835+54,6352 = 2904,9229 kg
Tính chọn chân đỡ thiết bị
P = 2904,9229 9.81 = 28497,2938(N) Chọn tháp có 4 chân đỡ.
Tải trọng đặt lên 1 chân đỡ :G = = 7124,3234 0,7124×104 Chọn tải trọng đặt lên 1 chân đỡ : G = 1 104
(N) >0,7124 104 (N) Theo [7,bảng XIII.35,437] ta có kích thước chân đỡ :
Khoa Hóa Học & CNTP Trang 38 L = 210 (mm) B = 150 (mm) B1 = 180 (mm) B2 = 245 (mm) H = 300 (mm) h = 160 (mm) S = 14 (mm) l = 75 (mm) d = 23 (mm) Tính chọn mặt bích
Chọn bích liền bằng thép kiểu 1 ([7],tập 2,bảng XIII.27,tr417) để nối đáy và nắp thiết bị với thân.
Các thông số kích thước
Kích thước nối : D = 1340 mm; Db = 1290 mm; DT = 1260 mm; Do= 1213 mm Bulông : db = M20 mm; Z = 32 mm
Kiểu bích (1): h = 25 mm
Bảng 8.Tóm tắt các thông số tính toán của tháp kết tinh
Thông số Đơn vị (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
tính
Tháp kết tinh
1. Kích thước
Thân Chiều cao thiết bị m 2,5 Đường kính trong m 1,2 Thể tích thùng m3 2,6007
Bề dày thân mm 10
Bề mặt truyền nhiệt m2 6,56 Bề dày đấy, nắp mm 10 Chiều cao đấy, nắp m 0,35
Khoa Hóa Học & CNTP Trang 39
Đường kính mm 1300
Bề dày vỏ mm 5
Bề mặt truyền nhiệt m2 6,56 Cánh khuấy Công suất kW 4,9977
Số cánh Cánh 2
Chiều dài trục khuấy m 2,15 Đường kính cánh khuấy mm 1198
Khoa Hóa Học & CNTP Trang 40
KẾT LUẬN
Với đề tài: “ Thiết kế quy trình tách sáp trong sản xuất dầu nhờn”, được sự giúp đỡ tận tình và chu đáo của thầy Nguyễn Văn Toàn cùng với sự cố gắng của nhóm, chúng em đã hoàn thành đồ án đúng thời hạn quy định. Quá trình làm đồ án chúng em đã thực hiện:
- Tổng quan về sản xuất dầu bôi trơn, các phương pháp tách sáp trong sản xuất dầu gốc đồng thời đi sâu vào phương pháp kết tinh có sử dụng dung môi để tách sáp.
- Thiết kế được dây chuyền sản xuất bằng phương kết tinh có sử dụng dung môi với năng suất 4000 tấn/năm.
- Tính toán thiết bị chính: Tháp kết tinh làm lạnh có chiều cao h = 2,5m, đường kính D = 1,2m
Tuy nhiên, do thời gian có hạn nên đồ án của chúng em không tránh khỏi những thiếu xót. Hy vọng đây là những kết quả ban đầu hỗ trợn cho những thiết kế sau. Mong quý thầy cô và các bạn góp ý để bài đồ án của nhóm chúng em được hoàn thành.
Khoa Hóa Học & CNTP Trang 41
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] http://vi.wikipedia.org/wiki/Dầu_nhờn
[2] Trần Văn Tiến. Bài giảng QUÁ TRÌNH LỌC TÁCH VẬT LÝ
[3] Lê Văn Hiếu. Công nghệ chế biến dầu mỏ, NXB Khoa Học & Kỹ Thuật Hà Nội, 2001.
[4] Nguyễn Bin. Các quá trình, thiết bị trong Công nghệ hóa chất và thực phẩm, tập 4: Kết tinh, NXB KH&KT Hà Nội, 2002.
[5] Kiều Đình Kiểm. Các sản phẩm dầu mỏ và hóa dầu, NXB Khoa Học & Kỹ Thuật Hà Nội, 1999.
[6] http://doc.edu.vn/tai-lieu/do-an-thiet-ke-day-chuyen-san-xuat-dau-nhon- bang-phuong-phap-trich-ly-bang-dung-moi-phenol-214/
[7] Tập thể tác giả. Sổ tay Quá trình và Thiết bị Công Nghệ Hóa Chất – Tập 1&2, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội, 2004.
[8] Nguyễn Văn Lụa. Các quá trình và thiết bị trong công nghệ hoá học và thực phẩm, Tập 1 - Các quá trình và thiết bị cơ học, Quyển 1 : Khuấy - Lắng Lọc, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Tp. Hồ Chí Minh, 2005.
[9] Tập thể tác giả. Bộ môn Máy và Thiếtbị Trường Đại học Bách Khoa – Đại học Quốc gia Tp.HCM. Bảng tra cứu – Quá trình Cơ học – Truyền nhiệt – Truyền khối, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Tp. Hồ Chí Minh, 2004. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
[10] Dương Viết Cường. Sản phẩm dầu mỏ và phụ gia - Bài giảng bộ môn Lọc - hóa dầu.
[11] Avilino Sequeira. Lubricant Base Oil and Wax Processing, Texaco, Lcn. 1994.