B Công trình phụ
2.4.3.Tính bề dày thân
2.4.3.1. Chọn vật liệu
Thiết bị làm việc ở môi trường ăn mòn, nhiệt độ làm việc t = 35oC, áp suất làm việc Pmt = 1at = 9,81.104 (N/m2)
Thân hình trụ tròn hàn chịu được áp suất 1,6.106 (N/m2)
Kí hiệu thép CT3 có đặc điểm sau (Bảng XII.4 Trang 309 Sổ tay quá trình và thiết
bị công nghệ hóa chất tập 2) :
Giới hạn bền: b 380 10 (N/m ) 6 2
Giới hạn chảy: c 240 10 (N/m ) 6 2 Chiều dày tấm thép: b = 4 – 20 (mm) Độ dãn tương đối: = 25 (%)
Khối lượng riêng: = 7850 (kg/m3)
Chọn công nghệ gia công là hàn tay bằng hồ quang điện, bằng cách giáp hàn mối 2 bên.
Hệ số hiệu chỉnh: = 1
Hệ số an toàn bền kéo: = 2,6
Hệ số an toàn bền chảy: = 1,5
Hệ số bền mối hàn : thân hình trụ hàn dọc, hàn tay bằng hồ quang điện, hàn giáp mối 2 bên, đường kính D>=700mm hệ số bền mối hàn h = 0,95 (Bảng XIII.8 –
Trang 362 - Sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ hóa chất tập 2).
2.4.3.2. Xác định ứng suất cho phép của thép CT3
Theo giới hạn bền 1 146,15 10 ( / ) 6 , 2 10 380 6 6 2 m N nk k k
Trong đó:
- k: Giới hạn bền kéo, k = 380.106 (N/m2) - nk : Hệ số bền kéo, nk = 2,6
- : Hệ số hiệu chỉnh, = 1 Theo giới hạn chảy
Trong đó:
- c: giới hạn bền chảy, c = 240.106 (N/m2) - nc: Hệ số bền kéo, nc = 1,5
- : Hệ số hiệu chỉnh, = 1
Ta lấy giới hạn bé hơn trong 2 ứng suất cho phép ở trên làm ứng suất cho phép tiêu chuẩn.
[] = 146,15 x106 (N/m2) = 146,15 (N/mm2)
2.4.3.3. Chiều dày thân
Áp suất tĩnh trong phần dưới thân thiết bị:
Ptt = ρ×g×H = 1000×9,81×3= 29430 (N/m2) Áp suất tính toán trong thiết bị:
P = Pmt + Ptt = 9,81×104 + 29430 = 127530 (N/m2) = 0,12753 (N/mm2) Bề dày thân hình trụ làm việc chịu áp suất trong, tính theo lý thuyết vỏ mỏng: Ta có:
[ ]
× = ,
, ×0,95 = 1072,14 ˃ 50 Nên công thức tính bề dày tối thiểu của thân thiết bị: Nên công thức tính bề dày tối thiểu của thân thiết bị: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
S = × ×[ ]× = × , × , × , = 0,69 (mm) 1 160 10 ( / ) 5 , 1 10 240 6 2 6 m N nc c c
Trong đó:
- D: Đường kính của tháp, D =1,5 (m) =1500 (mm) - P: Áp suất làm việc trong tháp, P = 0,12753 (N/mm2) - h: Hệ số bền mối hàn, h = 0,95
- []: Ứng suất cho phép tiêu chuẩn, [] = 146,15 (N/mm2) Chọn hệ số bổ sung để quy tròn kích thước:
C = C1 + C2 + C3 + C0
Với: C0: Hệ số quy tròn kích thước, C0 = 0,4 (mm)
C1: Hệ số bổ sung do bào mòn hóa học trong thời hạn sử dụng thiết bị là 15 năm với tốc độ ăn mòn 0,1 mm/năm, C1 = 1,5 (mm)
C2: Hệ số bổ sung do bào mòn cơ học, C2 = 0,4(mm)
C3: Hệ số bổ sung do dung sai âm C3 = 0,12 (mm) (Bảng XIII.9-Trang 364-
Sổ tay quá trình thiết bị công nghệ hoá chất tập 2)
C = 1,5 + 0,4 + 0,12 + 0,4 =2,42 (mm) Bề dày thực của thân thiết bị:
S = S’ + C = 0,69 + 2,42 = 3,11 (mm) Vậy chọn bề dầy thân của thiết bị là 4 (mm) Kiểm tra điều kiện bền:
= , = 2,6×10-3 < 0,1
Áp suất cho phép trong thân thiết bị khi bề dày S = 4 (mm)
[ ] = ×[ ]×∅ ×( )
( ) = × , × , ×( , )
( , ) = 0,72 (N/mm2) [P] > P
Khối lượng thân tháp:
mt = v×ρ = ×( − )×H×ρ = ×(1,503 − 1,5 )×3×1,01×7,85×103 = 168,3 (kg)
Khối lượng của miếng đỡ bộ phận phân phối lỏng và cửa thăm thiết bị là: m1= 1(kg).