Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
II.6 TÍNH BỀN CƠ KHÍ CHO THIẾT BỊ

II.6 TÍNH BỀN CƠ KHÍ CHO THIẾT BỊ

Tải bản đầy đủ - 0trang

(CT XIII.1và XIII.2, [2]/355)

Trong đó :

:hệ số hiệu chỉnh, chọn



=0.9



: hệ số an toàn bền, chọn



=2,6 ;



Ta chọn giá trị bé hơn để tính tốn.

P=Phđ + Pthủy tỉnh (N/m2)

Nồi 1

348082,4

160351,9

Nồi 2

4



Nên ta có:

Nồi 1

Nồi 2



(bảng XIII.2, [2]/ 356)

= 1,5



(bảng CT XIII.3, [2]/ 356)



(N/m2)

(N/m2)



(m)

0,0034

0,0026



Kiểm tra ứng suất theo áp suất thử:



(công thức XIII.26, [2]/365)

-6



2



Chọn Po=Phđ +0,3.10 + Pthủy tỉnh (N/m )

Po nồi 1

648082,45

P0 nổi 2

649748,23



Những

Vậy chọn chiều dày buồng đốt 2 nồi là: S=6(mm) để đảm bảo độ bên vật liệu.

II.6.1.2 Chiều dày đáy và nắp buồng đốt:

Đáy cũng như nắp được chế tạo cùng loại vật liệu với thân thiết bị; đáy và nắp được

nối với thân thiết bị bằng cách hàn, ghép bích hoặc hàn liền với thân. Đối với thân hình

trụ thẳng đứng, áp suất trong lớn hơn 7.104 N/m2, thường chọn đáy hình elip.



Chiều dày S được xác định theo CT XIII.47/385-[2]:



(m).

Trong đó:

hb – chiều cao phần lồi của đáy, tra bảng XIII.10/382-[2] ta chọn hb = 300mm =

0,3m.

- hệ số bền của mối hàn hướng tâm, tra bảng XIII.8/362-[2], chọn

k – hệ số không thứ nguyên, xem như: k = 1



= 0,95.



- ứng suất kéo được tính ở trên,

= 131,54.106 (N/m2).

Nồi 1.

P = 53783,66 (N/m2).

Suy ra:S = 0,369 + C (mm)

Đại lượng bổ sung C khi S-C = 0,369<10, tăng thêm 2mm so với giá trị C, nên:

C = 1,8 + 2 = 3,8 (mm)

S = 0,369 + 3,8 = 4,169 (mm).

Theo bảng XIII.11/384-[2], quy chuẩn S = 5mm.

Kiểm tra ứng suất thành của nắp thiết bị theo áp suất thử thủy lực bằng



CT XIII.49/386-[2]:

, N/m2.

σ ˂ 120000000

Do đó, S = 5 mm phù hợp cho đáy buồng đốt nồi 1.

Nồi 2.

P = 55448,42 (N/m2).

Suy ra S= 0,382 + C (mm)

Đại lượng bổ sung C khi S-C = 0,382<10, tăng thêm 2mm so với giá trị C, nên:

C = 1,8 + 2 = 3,8 (mm)

S = 0,382 + 3,8 = 4,182 (mm).

Vậy có thể chọn S = 5mm

Do đó, S = 5 mm phù hợp cho đáy và nắp buồng đốt 2 nồi.

II.6.1.3 Tính bền cho thân buồng bốc và nắp thiết bị:

II.6.1.3.1 Nắp thiết bị:

Chọn nắp elip tiêu chuẩn (Rt = Dt = Db =2400 mm) và vật liệu làm nắp là thép CT3.

Nắp có gờ, trong đó:

Chiều cao phần nắp elip: h = 700 mm.

Chiều cao phần gờ:

hg = 60 mm.

Nắp có 1 lỗ dẫn hơi thứ. Chọn đường kính lỗ d mm (theo đường kính ống dẫn hơi

thứ ở sau)



Hình 3: Nắp elip

II.6.1.3.2. Chiều dày nắp buồng bốc:

Nồi 1:

Chọn nắp dạng elip, vật liệu chế tạo là thép CT3, chiều dày S của nắp được các định

theo cơng thức [XIII.47, [2]/385]:



(m)

Trong đó : Đường kính trong của buồng bốc Db = 2,4 (m)

Áp suất : P = Pht1=107606,32 (N/m2)

Ứng suất cho phép :

= 1,46.108 (N/m2)

Nắp có lỗ được tăng cứng hồn tồn k = 1

Chiều cao hb của nắp : hb = Db 0,25 = 0,6 (m).

Thay vào công thức trên ta được S – C= 0,12.10-3 m

Vì S – C = 0,12 10-3 < 1

giá trị C:

C=(0,12+2)



=2,12



Khi đó chiều dày của nắp:



(m) nên tăng thêm 2 mm cho chiều dày của nắp vào

(m)

S=(0,12+2,12)



= 2,24



(m)



Chọn S=3

(m)

Kiểm tra lại ứng suất thành ở áp suất thử thủy lực (công thức XIII.49, [2]/ 386)

P0 =Phđ + Pthủy tỉnh =113846,6(N/m2)

Không thỏa mãn điều kiện

Vậy chọn chiều dày của nắp nồi 1 là S = 4(mm)

Nồi 2:

Nắp nồi 2 làm việc chịu áp suất ngoài, chiều dày S được tính theo cơng thức



[XIII.50, [2]/ 387]

Trong đó : chọn k=1 đối với lỗ tăng cứng.

Thay vào công thức ta được S – C= 0,02.10-3 m

Vì S – C = 0,02 10-3 < 1

giá trị C:

C=(0,02+2)



(m) nên tăng thêm 2 mm cho chiều dày của nắp vào



=2,02



Khi đó chiều dày của nắp:



(m)

S=(0,02+2.02)



=2,04



(m)



Chọn S=4

(m) tương tự nồi 1

Chọn chiều dày của nắp buồng bốc cho cả hai nồi là 4 mm

II.6.1.3.3 Chiều dày buồng bốc:

Giả sử chiều cao mức dung dịch sôi dâng lên buồng bốc là 0.5m.

Vật liệu CT3 có giới hạn bền là :



( Tra bảng XII.4, [2]/ 309)

Suy ra ứng suất cho phép của thép CT3 theo giới hạn bền là :



(CT XIII.1và XIII.2 , [2]/ 355)

Trong đó :

:hệ số hiệu chỉnh, chọn

: hệ số an tồn bền, chọn



=0.9

=2,6 ;



(bảng XIII.2, [2]/ 356)

= 1,5 ( bảng CT XIII.3, [2]/ 356)



Ta chọn giá trị bé hơn để tính toán.

P=Pht+Pthủy tỉnh=112495,63 ( N/m2)

Nên suy ra: S= 1,08.10-3 + C (m)

Ta có : C=1,8



Khi đó: S=(1,08 + 1,8).10-3= 2,88. 10-3 (m)

Chon S=3

(m)

Kiểm tra ứng suất theo áp suất thử:



(công thức XIII.26, [2]/ 365)

Không thỏa mãn điều kiện

Vậy chọn chiều dày buồng bốc nồi 1 là: S=7(mm)

Ta chọn chiều dày buồng bốc nồi 1 cho nồi 2 vì 2 nồi cùng làm việc ở áp suất chân

không.

Vậy chiều dày buồng bốc là S=7mm

II.6.2 Tính kích thước ống dẫn:

Phương trình lưu lượng:



(cơng thức V.41, [2]/ 74)



(m)

Với: Vs: lưu lượng khí, hơi, dung dịch chảy trong ống (m3/s)

: tốc độ thích hợp đi trong ống (m/s)

Chọn



đối với hơi bão hòa,

với chất lỏng ít nhớt.

Vs=W.v

Với: W: lưu lượng khối lượng (kg/s)

v:là thể tích riêng (m3/kg)

a. Đường kính ống dẫn hơi đốt:

Nồi 1:

W = = 0,816 (kg/s)

Áp suất hơi đốt P1 = 3 at  v = 0,6112 m3/kg

(bảng I.251, [1]/ 314)

Nên:

d = 0,126 (m)

Chọn d=150(mm)

(bảng XIII.26, [2]/ 414)

Nồi 2:

W = = 0,75 (kg/s)

Áp suất P2 = 1,07 at  v = 1,465 m3/kg

[ I – 314 ]

Nên:

d = 0,187 (m)

Chọn d= 200(mm)

bảng XIII.26, [2]/ 416

Vậy chọn đồng loại đường kính ống dẫn hơi đốt cả hai nồi là dt= 200 (mm), với đường

kính ngồi dn= 219 (mm).

b. Đường kính ống dẫn hơi thứ:

Nồi 1:

Đường kính ống dẫn hơi thứ nồi 1 bằng đường kính ống dẫn hơi đốt nồi 2.

Suy ra: dt = 200 (mm), dn=219 (mm)

Nồi 2:



W = = 0,777 (kg/s)

Hơi thứ có nhiệt độ : T2’ = 54,6oC v = 11,85 m3/kg (bảng I.250, [1]/ 312).

Nên

d = 0,54 (m)

Chọn d= 550(mm)

c. Đường kính ống dẫn dung dịch:

c.1. Đường kính ống dẫn dung dịch vào thiết bị gia nhiệt:

W = = 2,25 (kg/s)

Giả sử dung dịch có: t =20(oC), xđ = 8%

ρ = 1022,7 (kg/m3)

(bảng I.86, [1]/ 58)

v = = = 0,978 . 10-3 ( m3/kg)

Nên:

d = 0,0529 (m)

Chọn d= 70 (mm), dn= 76 (mm)

(bảng XIII.26, [2]/ 409)

c.2. Đường kính ống dẫn dung dịch từ nồi gia nhiệt sang buồng đốt 1:

Ta có:

.W = = 2,25 (kg/s)

Sau khi qua thiết bị gia nhiệt, nhiệt độ tăng từ 20oC đến 101,78oC

ρ = 982,43 (kg/m3)

bảng I.86, [1]/ 58.

-3

3

Khi đó: v = = 1,017 . 10 ( m /kg)

Được cộng thêm lượng hồi lưu của nồi 1

Nên:

d = 0,063 (m)

Chọn d= 70 (mm), dn = 76 (mm)

(bảng XIII.26, [2]/ 409)

c.3. Đường kính ống dẫn dung dịch từ nồi nồi 1 sang nồi 2:

Ta có:

W = = 1,5 (kg/s)

Dung dịch sau khi ra khỏi nồi 1 có x1 =12,12 %

Suy ra d = 0,044 (m)

Chọn dt= 50 (mm), dn=57(mm)

(bảng XIII.26, [2]/ 409)

c.4. Đường kính ống dẫn dung dịch từ nồi 2 sang bể chứa sản phẩm:

Ta có:

W = = 0,72 (kg/s)

Dung dịch sau khi ra khỏi nồi 1 có x2 = 25% và ts2 = 54,6 (oC)

Suy ra :

ρ = 1045 kg/ m3,

(bảng I.86, [1]/ 58)

-3

3

v = = = 0,957 . 10 ( m /kg)

Nên:

d = 0,0307 (m)

Chọn dt= 32 (mm) ,dn=38(mm)

(bảng XIII.26, [2]/ 409)

Chọn các đường ống như nhau để thuận lợi trong việc bảo trì và sửa chửa.

Ống dẫn dung dịch đầu, ống dẫn từ nồi 1 sang nồi 2, ống dẫn nồi 2 sang bể chứa có

đường kình: dt=50 mm, dn=57 mm

c.5. Đường kính ống tháo nước ngưng :

Nồi 1:

Lưu lượng khối lượng nước ngưng: W= D = 0,816 (kg/s).

Ta có:

T1 = 132,9oC  v = 1,077.10-3( m3/kg)

(bảng I.5, [1]/11)

Chọn vận tốc của nước ngưng ϖ=0,1

d = 0,1058 (m)

Chọn dt= 100 (mm), dn=108 (mm)

Nồi 2:



m/s

(bảng XIII.26, [2]/409)



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

II.6 TÍNH BỀN CƠ KHÍ CHO THIẾT BỊ

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×