Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
2 NẮP VÀ ĐÁY THIẾT BỊ

2 NẮP VÀ ĐÁY THIẾT BỊ

Tải bản đầy đủ - 0trang

Đồ án Quá trình và thiết bị



Trần Phước Châu



η = 0,95 (thiết bị có bọc cách nhiệt).

[σ] = [σ]*.η = 143.0,95 = 135,85 (N/mm2).

σ ct



= [σ]*.nc = 143.1,5 = 214,5 (N/mm2).



Với nc = 1,5. [w]

Áp suất bên trong thiết bị là áp suất chân không nên nắp chịu áp suất ngoài.

Chọn bề dày nắp bằng bề dày thân buồng bốc => S = 8 mm

Kiểm tra điều kiện ổn định của nắp theo cơng thức (24):

Ta có:

0,15.E t 0,15.2, 05.105

=

x .σ ct

0, 7.214,5



Rt



1200

=

= 150

S

8



= 204,8



R t 0,15.E t

<

S

x .σ ct





Trong đó :

Rt: bán kính cong bên trong ở đỉnh nắp (mm) , đối v ới nắp elip tiêu

chuẩn thì Rt = Dt = 1200mm. [z]

Et: mođun đàn hồi của vật liệu thân ở nhiệt độ làm việc (N/mm2)

Et = 2,05.105 N/mm2

σ ct



: giới hạn chảy của vật liệu làm thân ở nhiệt độ tính tốn



(N/mm2)

σ ty



x=



σ ct



: tỷ số giới hạn đàn hồi của vật liệu làm nắp với gi ới hạn



chảy của nó ở nhiệt độ tính tốn . Đối với thép khơng rỉ x = 0,7.

Áp suất tính toán cho phép bên trong thiết bị (24):

[p n ] =



2.[σ n ].(S− C a ) 2.135,85.(8 − 1)

=

β.R t

2,546.1200



24



= 0,62 (N/mm2) [29]



[aa]



Đồ án Quá trình và thiết bị

β=



Với:



Trần Phước Châu



E t .(S− Ca ) + 5.x.σ ct .R t

E t .(S− Ca ) − 6, 7.x .σ ct .R t(1 − x)



= 2,546 [ab]



Ta có: [pn] = 0,62 N/mm2 > pn = 0,1 N/mm2 (thỏa)

Vậy bề dày nắp được chọn là: S = 8 mm.

Chiều cao nắp elip h = 300 mm.

Chiều cao gờ b = 25mm.

Thể tích nắp Vn = 0,255 m3. [ac]

5.2.2 Đáy



Để đảm bảo tháo liệu tốt ta chọn đáy nón có gờ làm bằng thép khơng r ỉ

Rt

0



X18H10T (ρ = 7850 kg/m3) có góc ở đỉnh α = 30 ,



Dt



= 0,15.



Áp suất bên trong thiết bị là áp suất chân không nên đáy chịu áp suất ngoài.

pn = 0,1 N/mm2

Chọn bề dày nắp bằng bề dày thân trụ chịu áp suất ngoài => S = 8 mm.

Lực tính tốn P nén đáy:

P=



π 2

π

.D n .p n = .8162.0,1

4

4



= 52296,2 (N)



Trong đó:

Dn: đường kính ngồi của đáy nón (mm)

pn: áp suất làm việc (N/mm2)

Lực nén chiều trục cho phép của đáy nón (26) :

t

[Pnct ]π.K

= .Ec .(S

C− ).cos

α2

a



Trong đó:

25



[31]



[30]



Đồ án Q trình và thiết bị

875



Kc =



σ ct

kc

Et



Trần Phước Châu



= 0,052 [25]



kc: Hệ số phụ thuộc vào tỷ số



D

2.(S-Ca )



= 57 => kc = 0,057



Et: Mođun đàn hồi của vật liệu thân ở nhiệt độ làm việc (N/mm 2)

Et = 2,05.105 N/mm2

σ ct



: Giới hạn chảy của vật liệu làm thân ở nhiệt độ tính tốn



(N/mm2)

σ ct



Suy ra:



= 214,5 N/mm2



[Pnct] = π.0,052.2,05.105.(8-1).cos230 = 175819,2 (N).



Áp suất ngoài tính tốn cho phép:

2



D'  S− Ca 

[pn ] = 0, 649.E . 

÷

l'  Dt 

t



2



S− Ca

837  8 − 1 

= 0, 649.2, 05.105.



÷

Dt

725  837 



8 −1

837

[24]



= 0,982 (N/mm2)

Vậy [pn] = 0,982 > pn = 0,1 (N/mm2) (thỏa).

Kiểm tra điều kiện 1:

Tra bảng XIII.22 Sổ tay QT&TB tập 2:

Bảng 5. 1 Các thơng số của đáy nón

H (mm)

363



h (mm)

40



Dt (mm)

800



d (mm)

50,1



Chiều dài tính tốn:

l’ = H = 725 (mm)

Đường kính tính tốn:

D'=



0,9.Dt+0,1.d 0,9.800 + 0,1.40

=

= 836

cosα

cos 30



Kiểm tra điều kiện:



26



mm



F (m2)

0,317



m (kg)

20,8



V (m3)

0,023



Đồ án Quá trình và thiết bị

1,5.



1,5.







Trần Phước Châu



2(S− Ca ) l'

D'

≤ ≤

D'

D'

2.(S− Ca )

2.(8 − 1) 725





836

836



836

2.(8 − 1)







[22]



0,194 ≤ 0,867 ≤ 7,728



(thỏa)



Kiểm tra điều kiện 2:

3



l'

E t  2.(S− Ca ) 

725

2, 05.105  2.(8 − 1) 

≥ 0,3. t . 





0,3.





D'σ

836

214,5

836

c D

t









0,867 ≥ 0, 621



3



[23]



(thỏa)



Kiểm tra điều kiện bền của đáy vừa chịu áp ngoài vừa ch ịu lực nén chi ều

trục:

p

P

52296, 2

0,1

+ n =

+

= 0, 4 < 1

[Pnct ] [p n ] 175819, 2 0,982



(thỏa)



Vậy bề dày đáy buồng bốc : S = 8 mm.

5.3 VỈ ỐNG

Chọn vỉ ống hình tròn phẳng làm bằng thép khơng rỉ X18H10T, ống được bố

trí trên vỉ ống theo kiểu hình tam giác.

Bề dày sơ bộ vỉ ống được tính theo cơng thức sau:

h'=



dn

8



+5=



38

+5

8



= 9,75 (mm)



[32]



Trong đó:

dn: đường kính ngồi của ống (mm) => dn = 38 mm.

Bề dày thực của vỉ ống:

S = h’ + C = 10 (mm)

Với C: hệ số quy tròn kích thước (mm) => C = 0,25 mm

Kiểm tra ứng suất uốn của vỉ ống (29):



27



Đồ án Quá trình và thiết bị



Trần Phước Châu

σu =



p

2



d   h' 



3, 6. 1 − 0, 7. n ÷ ÷

L  L 





[33]



Trong đó:

p: áp suất tính tốn lớn nhất trong ống hoặc ở khơng gian ngồi ống

(N/mm2)

=> p = 0,1 N/mm2



l = t.sin600 = t.



3

2



= 1,5.38 .



3

2



= 49,363 mm



Với t: bước ống. Chọn t =1,5.dn.

dn: đường kính ngồi của ống (mm).



Suy ra: σu =



0,1

38

9, 75 2

3, 6.(1 − 0,7.

).(

)

49,363 49,363



= 1,544 N/mm2



Ta có: [σtu] = nB. [σ]* = 2,6.143 = 371,8 (N/mm2) [ad]

σu < [σtu] (thỏa).

Vậy bề dày của vỉ ống S = 10mm.

Để dễ thiết kế ta chọn bề dày vỉ ống là 20 mm.

5.4 BÍCH – ĐỆM – BULONG

5.4.1 Bích

Chọn bích liền kiểu 1, chịu được áp suất tối đa 0,3 N/mm 2 và vật liệu làm

bích là thép X18H10T.

Bích dùng để nối nắp với buồng bốc (nhóm I), buồng bốc với buồng đốt

(nhóm II) và buồng đốt với đáy (nhóm III).



Bảng 5. 2 Các thơng số của bích

Thơng số



Nhóm I



Nhóm II

28



Nhóm III



Đồ án Q trình và thiết bị

Dt (mm)

D (mm)

Db (mm)

Dt (mm)

Do (mm)

db (mm)

Z (cái)

h (mm)



Trần Phước Châu

1200

1340

1290

1260

1213

M20

32

25



800

930

880

850

811

M20

24

22



800

930

880

850

811

M20

24

22



5.4.2 Đệm

Chọn đệm có bề dày b = 2 mm, làm bằng cao su.

Bảng 5. 3 Thông số của đệm

Thông số

Dy

D2

D3

D4

D5



Đệm cho bích nhóm I

1200

1254

1256

1230

1228



Đệm cho bích nhóm II, III

800

847

848

827

826



5.4.3 Bu lơng ghép bích

Bu lơng dùng cho các bích đều là M20 có đường kính d b = 20 mm và được

chế tạo bằng thép CT3.

Lực nén chiều trục sinh ra do xiết bulơng:

Q1 =



π 2

.D t .pπ.D

+

.b

tb .m.p

o

4



(N)



[34]



Trong đó:

Dt: đường kính trong của thiết bị (mm).

p: áp suất môi trường trong thiết bị (N/mm2).

Dtb: đường kính trung bình của đệm (mm).

Dtb = Dn + 2b + 8

b0 : bề rộng tính toán của đệm (mm).

Chọn b0 = 0,6b, b là bề rộng thực của đệm (mm).

m: hệ số áp suất riêng , phụ thuộc vào vật liệu và loại đệm.

Lực cần thiết để ép chặt đệm ban đầu:

[35]

Q2 = π.Dtb. b0. q0 (N)

Với q0: áp suất riêng cần thiết để làm biến dạng dẻo đệm.



29



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

2 NẮP VÀ ĐÁY THIẾT BỊ

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×