Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
CHƯƠNG 6: TÍNH CƠ KHÍ CÁC CHI TIẾT CỦA THIẾT BỊ

CHƯƠNG 6: TÍNH CƠ KHÍ CÁC CHI TIẾT CỦA THIẾT BỊ

Tải bản đầy đủ - 0trang

CƠ ĐẶC MÍA ĐƯỜNG HAI NỒI LIÊN TỤC



Trong đó:

[ ] là ứng suất cho phép của vật liệu, N/mm2, [ ] = [ ]*.,  là hệ số hiệu chỉnh,

=1 (trang 17 [6]), [ ]* là ứng suất cho phép tiêu chuẩn của vật liệu, tra hình 1.2 trang

16 [6]

 là hệ số bền mối hàn,  = 0,95, trang 18 [6]

Dt là đường kính trong thân thiết bị, Dt = 600 mm

pt là áp suất tính tốn, N/mm2

S’ là bề dày tối thiểu, mm

Ta có bảng sau



Bảng 6.1 Thơng số tính tốn và bề dày tối thiểu buồng đốt nồi 1 và nồi 2

Nồi 1



Nồi 2



Áp suất tính tốn pt



0,203



0,024



Nhiệt độ tính tốn t



152,9



125,7



112



119



1



1



Ứng suất cho phép, [ ]



112



119



Hệ số bền mối hàn, 



0,95



0,95



500,19



2953,8



0,600



0,101



Ứng suất cho phép tiêu chuẩn, [ ]*

Hệ số hiệu chỉnh 



[].

Tỉ số



pt

Do tỉ lệ trên lớn hơn 25 nn

Bề dày thân tối thiểu S'

6.1.2.2 Bề dày thân (S)

Chọn hệ số bổ sung bề dày: C = Ca + Cb + Cc + Co

Xem vật liệu như bền cơ học: Cb = 0, Cc = 0.



35



CÔ ĐẶC MÍA ĐƯỜNG HAI NỒI LIÊN TỤC



Chọn hệ số ăn mòn hóa học là Ca = 1.

Ta có bảng sau

Nồi 1



Nồi 2



Cb , Cc



0



0



Hệ số ăn mòn hóa học Ca



1



1



C0



4,4



4,9



Bề dày thân thực S



6



6



Thiết bị khơng bị ăn mòn hóa học



6.1.2.3 Kiểm tra bề dày buồng đốt:

Công thức 5.10 trang 96 [6]







S Ca  0,1

(6.2)



Dt

Áp suất tính tốn cho phép trong buồng bốc:

[p] 

(6.3)



2.[



]..(SCa )



 pt



Dt (SCa )



Thỏa mãn cả hai điều kiện trên thì bề dày S ta chọn là thỏa mãn

Ta có bảng sau

Nồi 1



Nồi 2



0,0083



0,0083



1,76



1,87



SCa

Tỉ lệ



Dt

Áp suất tính tóan cho phép

của buồng đốt [p]



36



CƠ ĐẶC MÍA ĐƯỜNG HAI NỒI LIÊN TỤC



Vậy bề dày buồng đốt là S



6



6



6.1.3 Tính bền cho các lỗ

Đường kính kính cho phép khơng cần tăng cứng: dmax 0,373 Dt.(SCa ).(1k) (8.2 trang

162 [6])



(6.4)



Trong đó:

Dt là đường kính trong của buồng đốt, Dt = 600 mm

S là bề dày buồng đốt, S = 6 mm



k là hệ số kể đến



bề dày của thân

p.Dt



(6.5)



k

(2,3.[] P).(S Ca )

Tính tốn ta được



Hệ số kể đến độ dày của thân k



Nồi 1



Nồi 2



0,099



0,017



5,15



5,31



Đường kính tối đa cho phép không cần tăng

cứng dmax



Như vậy ta cần tăng cứng cho các lỗ như sau:

Bề rộng tính theo cơng thức 8.9 trang 163 [6], B  dS , trong đó, d là đường kính trong

của lỗ, mm. S là bề dày của khâu tăng cứng, mm, chọn bề dày khâu tăng cứng bằng bề

dày thân S=6mm



37



CƠ ĐẶC MÍA ĐƯỜNG HAI NỒI LIÊN TỤC



Ống



Đường



Bề rộng



kính



của khâu



trong d,



tăng cứng,



m



B, mm



Đường kính

ngồi vòng

tăng cứng

dntc, mm



Chọn đường

kính ngồi vòng

tăng cứng d’dtc,

mm



Ống dẫn hơi đốt nồi 1



0,08



21,91



123,82



125



Ống dẫn hơi đốt nồi 2



0,1



24,49



149,0



150



Ống dẩn nước ngưng nồi 1



0,025



12,25



49,49



50



Ống dẩn nước ngưng nồi 2



0,025



12,25



49,49



50



6.2 Tính cho buồng bốc

6.2.1 Sơ lược cấu tạo

Buồng bốc có đường kính trong là 800 mm, chiều cao 1200 mm.

Vật liệu là thép không gỉ X18H10T.

6.2.2 Tính tốn

Vì buồng bốc nồi 1 làm việc với áp suất trong, nồi 2 làm việc với áp suất ngồi nên ta

tính riêng

* Tính buồng bốc nồi 1, tính tương tự như buồng đốt, nhiệt độ tính tốn t=126,7°C

Bề dày tối thiểu S’

Áp suất làm việc pt 1,311,03  0,28at  0,0284N mm/



2



[]. 118,5.0,95

Tỉ lệ



 3980,73  25

pt

0,0284

'



Nên S 



Dt .pt



800.0,0284





2.[]. 2.118,5.0,95



0,010mm (trang 95 [6])



(6.6)







Trong đó

Ứng suất cho phép tiêu chuẩn [ ]*=118,5, tra hình 1.2 trang 16 [6]

38



CƠ ĐẶC MÍA ĐƯỜNG HAI NỒI LIÊN TỤC



[ ] là ứng suất cho phép của vật liệu, [ ] = [ ]*.,  là hệ số hiệu chỉnh, =1

(trang 17 [6]), [ ] = [ ]*.=118,5.1=118,5N/mm2

 là hệ số bền mối hàn,  = 0,95, trang 18 [6]

Dt là đường kính trong thân thiết bị, Dt = 800 mm

pt là áp suất tính tốn, N/mm2

S’ là bề dày tối thiểu, mm

Bề dày thực S, mm

Chọn C=C0 +Ca+Cb+Cc

Xem vật liệu bền cơ học: Cb = 0, Cc = 0.

Chọn hệ số ăn mòn hóa học Ca = 1mm

Chọn C0 = 4,90mm

S=S’+C = 6mm

Kiểm tra độ dày buồng bốc nồi 1

Công thức 5.10 trang 96 [6]



SCa  61  0,00625 0,1, thỏa mãn

Dt

800

Áp suất tính tốn cho phép trong buồng bốc:

[p]  2.[]..(SCa )  2.118,5.0,95.(61) 1,40N /mm2  pt , thỏa mãn

Dt  (SCa )

800 (61)



(6.7)



Vậy bề dày S = 6mm thì thỏa mãn

Kiểm tra độ bề và tăng cứng cho các lỗ

Đường kính kính cho phép khơng cần tăng cứng:



dmax 0,373 Dt.(SCa ).(1k) 0,373 800(61)(10,017) 0,584mm (8.2 trang

162 [6])

Trong đó:



39



CƠ ĐẶC MÍA ĐƯỜNG HAI NỒI LIÊN TỤC



Dt là đường kính trong của buồng bốc, Dt = 800 mm

S là bề dày buồng bốc, S = 6 mm



k là hệ số kể đến



bề dày của thân

p.Dt

0,017 k 

(2,3.[]P).(SCa )

Vậy ta cần tăng cứng cho các lỗ như sau

Bề rộng tính theo công thức 8.9 trang 163 [6], B  dS , trong đó, d là đường kính trong

của lỗ, mm. S là bề dày của khâu tăng cứng, mm, chọn bề dày khâu tăng cứng bằng bề

dày thân S=6mm

Bề rộng

cần tăng

cứng, B,

Đường kính

Chọn đường kính

Đường kính mm

ngồi vòng tăng

ngồi vòng tăng

Lỗ

lỗ d, m

cứng, mm

cứng, mm

Nhập liệu nồi 1



0,025



12,25



49,49



50



Tháo liệu nồi 1



0,025



12,25



49,49



50



*Tính cho buồng bốc nồi 2

Áp suất làm việc pn=1,03at=0,104N/mm2

Theo công thức 5.14 trang 98 [6]



. 



S ' 1,18.Dt  







.



Ep. D.lt'  0,4 1,18.800 

n







02,104.105..1200800 0,4  3,41mm



(6.8) 



Trong đó:

Dt là đường kính bên trong thân thiết bị, Dt = 800 mm.

pn là áp suất tính tốn bên ngồi tác động vào thân.

E là modul đàn hồi của vật liệu ở nhiệt độ tính tốn, E =2.105 N/mm2, tra bảng 2.12

trang 43 [6]



40



CƠ ĐẶC MÍA ĐƯỜNG HAI NỒI LIÊN TỤC



l' là chiều dài tính tốn của thân, l’=1200mm

Bề dày thân (S):

Chọn hệ số bổ sung bề dày: C = Ca + Cb + Cc + Co = 2,09 mm.

Xem vật liệu như bền cơ học: Cb = 0, Cc = 0.

Chọn hệ số ăn mòn hóa học là Ca = 1.

Chọn hệ số Co = 1,60 mm.

Bề dày buồng bốc: S = S' + C = 6 mm.

Kiểm tra bề dày buồng bốc:

Theo điều kiện 5.15 và 5.16 trang 98 [6]



l'

1200



Dt

800



 1,5

3



Et



3



2 .10 5 2 ( 6  1) 

2 .( S  C a ) 

0 ,3 .

. 

0

,

3

.

.

 0 ,328

 





Dt

195

800

t 









1,5.



2.( S  C a )

2.(6 1)

 1,5.

 0,268

Dt

800

Dt



2( S  C a )







800

 8,94

2.(6  1)



Vì:



1,5. 2(S Ca )  0,265  l' 1,5 

Dt

Dt



Dt

 8,94, thỏa mãn

2(S Ca )

3



Dt



l'  E 2(S  Ca) 0,406 , thỏa mãn 1,5  0,3. .

c



Dt

  nên thoả mãn



điều kiện bền thân.

Áp suất tính tốn cho phép trong thiết bị:

t











1200 t  



3



41



CƠ ĐẶC MÍA ĐƯỜNG HAI NỒI LIÊN TỤC



[pn]  D .112,02..n(S.(lS'2.D tCa ).Ect 2   800.(11,022..325(6.

(62.1800)31) . 2062.10,55 2 



(6.9)



Ca ) 

 0,369 N / mm2  pn



[n] là ứng suất nén cho phép của vật liệu, [n]=2,6.125 = 325 N/mm2

ct là ứng suất chảy của vật liệu: ct =1,65.125 =206,5 N/mm2

6.2.3 Tính bền cho các lỗ

Đường kính kính cho phép khơng cần tăng cứng:



dmax 0,373 Dt.(SCa ).(1k) 0,373 800(61)(10,056) 0,577mm (8.2 trang

162 [6])

Trong đó:

Dt là đường kính trong của buồng bốc, Dt = 800 mm

S là bề dày buồng bốc, S = 6 mm k là hệ số kể đến

bề dày của thân

p.Dt

0,058 k

(2,3.[]P).(SCa )

Vậy ta cần tăng cứng cho các lỗ như sau

Bề rộng tính theo cơng thức 8.9 trang 163 [6], B  dS , trong đó, d là đường kính trong của

lỗ, mm. S là bề dày của khâu tăng cứng, mm, chọn bề dày khâu tăng cứng bằng bề dày

thân S=6mm



Nhập liệu nồi 2



Đường



Bề rộng khâu



kính lỗ d,



tăng cứng B,



m



mm

0,025



12,25



Đường kính ngồi

vòng tăng cứng

dntc, mm

49,49



Chọn đường

kính ngồi

vòng tăng

cứng, mm

50

42



CƠ ĐẶC MÍA ĐƯỜNG HAI NỒI LIÊN TỤC



Tháo liệu nồi 2



0,025



12,25



49,49



50



6.3 Tính cho đáy thiết bị

6.3.1 Sơ lược cấu tạo

Chọn đáy nón tiêu chuẩn cho cả hai nồi l Dt = 600mm.

Vật liệu làm đáy là thép khơng gỉ X18H10T.

6.3.2 Tính tốn

Chọn đáy là hình nón có gờ, góc đáy là 2 =600. Tra bảng XIII.21 trang 394 [2], ta được

Đường kính đáy: Dt= 600 mm, chiều cao đáy nón khơng kể phần gờ H= 544 mm, h = 40

mm, Rt= 90 mm, thể tích của đáy nón Vd  0,071m3

6.3.2.1 Tính chiều cao phần hình nón cụt nối buồng bốc và buồng đốt Hc

Tổng thể tích của ống truyền nhiệt và ống tuần hoàn trung tâm nồi 1 và nồi 2

n d' t2 dth2



V1 



3,1416



54.0,0342  0,2002





4



4



Trong đó:

nhiệt



(6.10)



3

 0,0867m



dt = 34 mm=0,034m là đường kính trong của ống truyền



dth = 200 mm=0,200m là đường kính trong của ống tuần hồn



trung tâm



l = 1,5m là chiều dài ống truyền nhiệt



Thể tích của phần đáy nón nồi 1 và nồi 2

V2=Vd = 0,071 m3

Với đường kính trong của ống nhập liệu là 25mm, tốc độ nhập liệu được tính lại:

- Nồi 1



Gd



 nl1

4



0,428m/s

d1



781,25

3600



3,1416



(6.11) vnl1  d2







0,0252 



1031,76



4



- Nồi 2



G1



502,98

0,271m/s vnl2 3600

 d2







0,0252 

43



CÔ ĐẶC MÍA ĐƯỜNG HAI NỒI LIÊN TỤC



 nl2

4



d2



3,1416



1051,92

4



Tốc độ dung dịch đi trong ống tuần hoàn trung tâm:

- Nồi 1

v1' 



v dnl



0,428.0,025



d1th2nl2 1 



0,2192



2



 0,00558m s/



(6.12)

- Nồi 2

vd2

0,271.0,0252

v2'  nld2 th2nl2 

0,2192 0,00353m s/



Thời gian lưu của dung dịch trong thiết bị: Nồi 1





l l1'



 d 4th



 V



d



2

1



v'



v1'



 1,5 3,1416.0,071

0,219



4



2



 606,19s



(6.13) l 



0,00558



1



- Nồi 2

l l2'



2  v' 



d



V d4th  1,5 3,1416.0,0714 2  959,97s l

2

0,219

v2'

0,00353



2



Trong đó:

l’ là chiều di hình học của đáy (m)

Thể tích dung dịch đi vào bên trong thiết bị:

- Nồi 1



Gd1



781,25

3600

1  1031,76

dd1

2



606,19  0,253m3



(6.14)

44



CƠ ĐẶC MÍA ĐƯỜNG HAI NỒI LIÊN TỤC

V V' 



s1 1







2



- Nồi 2

502,98

3600

2  1051,92

dd 2

2



Gd2

V " Vs2 2





959,97  0,249m3





2



Tổng thể tích của phần hình nón cụt và phần gờ với buồng đốt là:

- Nồi 1

V3 '    V ' V1

V2

3

0,253 0,0867  0,071  0,095m



- Nồi 2

V3 ''    V ' V1



V2



0, 249  0,0867  0,071  0,091m3



Chọn chiều cao phần gờ với buồng đốt là Hg = 40 mm.

Thể tích phần gờ nối với buồng đốt nồi 1 và nồi 2 là

Dt2



Vg 



0,62



H

g



4



 3,1416



0,04  0,011m3

4



Thể tích của phần hình nón cụt

- Nồi 1

Vc1   V3' Vg 0,095 0,0110,084m3



- Nồi 2

Vc2   V3'' Vg 0,091 0,0110,080m3



Chiều cao của phần hình nón cụt:

- Nồi 1

45



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

CHƯƠNG 6: TÍNH CƠ KHÍ CÁC CHI TIẾT CỦA THIẾT BỊ

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×