Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Chọn chiều cao H = 4,00 m

Chọn chiều cao H = 4,00 m

Tải bản đầy đủ - 0trang

Đối với trở lực đệm ướt, do ảnh hưởng của dòng chất lỏng thấm ướt bề mặt đệm

làm giảm bề mặt tự do, làm tăng vận tốc khí, nên trở lực cũng tăng lên. Do đó, mật độ tưới

càng lớn, trở lực càng tăng

Sức cản thủy động lực học ngay điểm đảo pha có thể:

Tính để chọn hệ số A, m, n, c.

<0,5

Vậy:

A=8,4

m=0,405

n=0,225

c=0,015

=3245.46 N/m2



Trang 32



CHƯƠNG 5 : TÍNH CƠ KHÍ

5.1 BỀ DÀY THÂN:

Thiết bị làm việc ở môi trường ăn mòn, nhiệt độ làm việc 40 oC, Pmt = 1 atm =

101325 N/m2. Ta chọn vật liệu là thép không rỉ để chế tạo thiết bị.

Chọn thép: X18H10T.

Tra các thông số của vật liệu dựa vào bảng XII.4 trang 309 sổ tay tập 2















Giới hạn bền:

Giới hạn chảy:

Chiều dày tấm thép: b = (4 – 25) mm.

Độ dãn tương đối:

Hệ số dẫn nhiệt:

Khối lượng riêng:



Chọn công nghệ gia công là hàn tay bằng hồ quang điện, bằng cách hàn giáp mối 2

bên, các thông số mối hàn tra bảng

 Hệ số hiệu chỉnh:

 Hệ số an toàn bền kéo: nk = 2,6

 Hệ số an toàn bền chảy: nc = 1,5

Ứng suất cho phép tiêu chuẩn đối với thép X18H10T ở 40oC:

Theo cơng thức

Vậy dùng để tính tốn

Áp suất tính toán:

Chọn hệ số bền mối hàn

Do

nên bề dày tối thiểu của thân trụ hàn chịu áp suất được tính theo:

Hệ số bổ sung bề dày C, mm:

C = Ca + Co + Cb + Cc

Trong đó:

- Ca: hệ số bổ sung do ăn mòn hố học của mơi trường, mm.

Thời hạn sử dụng là 20 năm, tốc độ ăn mòn là 0,1 mm/năm.

Vậy Ca = 20  0,1 = 2 (mm)



Trang 33



- Cb: hệ số bổ sung do bào mòn cơ học của mơi trường, mm.

Đối với thiết bị hố chất: Cb = 0 (mm).

- Cc: hệ số bổ sung do sai lệch khi chế tạo, lắp ráp, có thể bỏ qua.

- Co: hệ số bổ sung quy tròn kích thước, mm.

Co = 1,54 mm

C = 2 mm + 1,654 mm = 3,54 mm

Bề dày thân thiết bị:

S = S’ + C = 0,46 mm + 3.54 mm = 4 mm

Kiểm tra điều kiện:

1. Điều kiện bề dày:

Kiểm tra áp suất tính tốn cho phép bên trong thiết bị:

Hai điều kiện trên đều thỏa. Vậy bề dày thân tháp: St = 4 mm

5.2 BỀ DÀY ĐÁY, NẮP:

Chọn đáy, nắp elip tiêu chuẩn.

Chọn bề dày đáy, nắp bằng bề dày thân.

Chọn:

Bán kính cong bên trong ở đỉnh đáy elip tiêu chuẩn:

Kiểm tra điều kiện:

1. Điều kiện bề dày:

Điều kiện áp suất dư cho phép tính tốn:

Hai điều kiện trên đều thỏa. Vậy bề dày đáy và nắp:

5.3. ỐNG DẪN LỎNG, DẪN KHÍ:

5.3.1. Ống dẫn khí vào tháp:

Đường kính của ống dẫn khí vào tháp được xác định theo cơng thức:

Trong đó: υ - vận tốc dòng khí trong ống dẫn, m/s.

Trang 34



Vận tốc dòng khí trong ống dẫn của quạt:

Chọn vận tốc khí:

Thay số vào, ta được:



Chọn đường kính ống dẫn khí vào



tháp có đường kính trong dGv= 250 mm



Tính lại vận tốc dòng khí chuyển động trong ống:

5.3.2 Ống dẫn khí ra tháp:

Đường kính của ống dẫn khí ra khỏi tháp được xác định theo công thức:

Sau hấp thụ giả sử vận tốc dòng khí giảm còn 10 m/s

Ta được:



Chọn đường kính ống dẫ



n khí ra tháp: dGv= 250 mm



Tính lại vận tốc dòng khí chuyển động trong ống:

5.3.3. Ống dẫn lỏng vào tháp:

Đường kính của ống dẫn lỏng vào tháp được xác định theo cơng thức:

Trong đó: υ - vận tốc dòng lỏng trong ống dẫn, m/s.

Vận tốc dòng lỏng trong ống đẩy của bơm:

Chọn vận tốc lỏng:

Thay số vào, ta được:



Chọn đường kính ống dẫn khí ra tháp: d



Gv



= 50 mm



Tính lại vận tốc dòng lỏng chảy trong ống:

5.3.4 Ống dẫn lỏng ra tháp:

Chọn đường kính ống dẫn khí ra tháp: d



Gv



= 50 mm



Tính lại vận tốc dòng lỏng chảy trong ống:



Trang 35



5.4 BÍCH GHÉP THÂN, ĐÁY, NẮP:

Mặt bích là một bộ phận quan trọng dùng để nối các bộ phận của thiết bị với nhau

cũng như nối các bộ phận khác với thiết bị.

Chọn loại bích liền không cổ để nối thân tháp, đáy tháp, nắp tháp. Bảng XIII.27 [5]

Vật liệu chế tạo bích: thép X18H10T.

Bảng thơng số bích ghép thân, đáy, nắp

Dt



Dn



Db



D1



h



850



22



Bu lơng

db



Z

cái

24



mm

800



930



880



20



5.5. BÍCH NỐI ỐNG DẪN LỎNG, ỐNG DẪN KHÍ VỚI THÂN: [5]

Chọn bích liền, không cổ bằng thép CT3 để nối các ống dẫn lỏng, ống dẫn khí với

thân. Bảng XIII.26 [5]

5.5.1. Bích nối đường ống dẫn lỏng với thân:

Đường kính ống dẫn lỏng vào và ra là Dt = 50 mm. Chọn bích có thơng số như sau:

Bảng . Bảng thơng số bích nối ống dẫn lỏng

Dy



Dn



D



Dt



D1



h



90



12



Bu lơng

db



Z

cái

4



mm

50



57



140



110



12



5.5.2. Bích nối đường ống dẫn khí vào tháp với thân:

Đường kính ống dẫn dẫn khí vào tháp là D t = 250 mm. Chọn bích có thơng số như

sau:

Bảng . Bảng thơng số bích nối đường ống dẫn khí vào tháp

Dy



Dn



D



Dt



D1



h



312



22



Bu lơng

db



mm

250



273



370



335



18



Z

cái

12



5.5.3. Bích nối đường ống dẫn khí ra tháp với thân:

Đường kính ống dẫn dẫn khí ra tháp là D t = 250 mm. Chọn bích có thơng số như

sau:

Trang 36



Bảng Bảng thơng số bích nối đường ống dẫn khí ra tháp

Dy



Dn



D



Dt



D1



h



312



22



Bu lơng

db



Mm

250



273



370



335



18



Z

cái

12



5.6. LƯỚI ĐỠ ĐỆM VÀ ĐĨA PHÂN PHỐI LỎNG: [5]

5.6.1. Lưới đỡ đệm:

Ta chia lớp đệm của tháp thành 2 đoạn đệm mỗi đoạn 2 m.

Chọn vật liệu làm lưới đỡ đệm là thép hợp kim X18H10T. Các thanh đỡ đệm có tiết

diện chữ nhật, 1 cạnh có bề rộng b = 4 mm.

Ứng suất cho phép của thép X18H10T ở 40oC:

Đường kính trong tháp: Dt = 800 mm.

Đường kính lưới đỡ đệm :

Chiều rộng bước lưới .

Số thanh đỡ đệm n:

780=(25+4)n+25

 N= 26

Diện tích lưới đỡ đệm:

Tổng khối lượng mà lưới phải chịu:



m  m1  m2



(5.21)



Trong đó:

m1: khối lượng vật chêm khô trên một đĩa, kg.

(5.22)

Với: , khối lượng riêng xốp của đệm .



V�: thể tích của đệm .

(5.23)

m2: khối lượng của dung dịch, kg.

(5.24)

Vậy, tổng khối lượng mà lưới phải chịu:

Trang 37



Tải trọng mà lưới đệm chịu theo một đơn vị diện tích:

(5.25)

Tải trọng mà một thanh phải chịu tính theo đơn vị chiều dài :

(5.26)

Ở trên ta chọn thanh dài nhất để tính bền vì theo ngun tắc các thanh ngắn hơn sẽ

bền nếu thanh dài nhất bền. Để đơn giản ta xét thanh dài nhất trên đĩa, chịu lực phân phối

đều 2 gối đỡ 2 đầu .

Mặt cắt nguy hiểm tại B (mặt cắt ngay chính giữa thanh).

(5.27)

Kiểm tra bền nhân tố ở trạng thái ứng suất đơn:

(5.28)

Với



(5.29)



Thay vào ta được:



Theo điều kiện bền:

Vậy chọn chiều dày thanh là 26 mm.

5.6.2. Đĩa phân phối lỏng:

Dựa vào [10, 230] và các bảng 7.34, 7.35 [4, 202-204]:

- Chọn đĩa phân phối lỏng vào – đĩa phân phối loại 2:















Đường kính tháp: Dt = 800 mm.

Đĩa phân phối loại 2: Dd = 500 mm.

Ống dẫn chất lỏng: d × S = 42,5 × 2,5

Chọn thép hợp kim X18H10T, chiều dày đĩa loại 2: S1 = 4 mm

Số lượng ống dẫn chất lỏng: 30

Bước ống: 70 mm.



- Chọn đĩa phân phối lại lỏng – đĩa phân phối loại 1:















Đường kính tháp: Dt = 800 mm.

Đĩa phân phối loại 1: Dd = 500 mm.

Ống dẫn chất lỏng: d × S = 42,5 × 2,5

Chọn thép hợp kim X18H10T.

Số lượng ống dẫn chất lỏng: 37

Bước ống: 70 mm

Trang 38



5.7. CHÂN ĐỠ: [5]

5.7.1. Khối lượng đáy tháp & nắp tháp:

Dựa vào bảng XIII.11 [10, 386]:

Đáy và nắp có Dt = 800 mm, bề dày 4 mm, chiều cao gờ h = 25 mm.



5.7.2. Khối lượng thân tháp:

Khối lượng thân tháp được tính theo cơng thức:

Trong đó: – khối lượng riêng của thép X18H10T dùng làm đáy nắp.

S – bề dày nắp tháp.

S = 4 mm = 0,004 m

Ft – Diện tích thân tháp.



Thay số vào:



5.7.3. Khối lượng đệm khô:

Tổng khối lượng vật chêm khô được xác định theo công thức:

Với:

m1 - khối lượng vật chêm khô trên 1 đoạn đệm 2 m.

Vậy, tổng khối lượng vật chêm khô:



5.7.4. Khối lượng dung dịch:

Tổng khối lượng dung dịch được xác định theo công thức:

Với: m2 - khối lượng dung dịch trên 1 đoạn đệm 2 m.

Vậy, tổng khối lượng dung dịch:



5.7.5. Khối lượng bích nối thân đáy và thân nắp:

Khối lượng bích nối thân đáy và thân nắp được tính theo cơng thức:

(5.34)

Trang 39



Trong đó:



Dn – đường kính ngồi của bích, m.

Dn = 1,030 m

Dt – đường kính trong của tháp, m.

Dn = 0,90 m

S – bề dày thân, m.

S = 0,004 m

h – bề dày mặt bích, m.

h = 0,022 m

– khối lượng riêng của thép X18H10T dùng làm bích.

Bảng XII.7 [5]



Thay số vào:



5.7.6. Khối lượng bích nối ống dẫn khí với thân & bích tháo nạp đệm:

(5.35)

Trong đó:



D – đường kính ngồi của bích, m.

D = 0,370 m

Dn – đường kính ngồi của ống dẫn khí, m.

Dn = 0,273 m

h – bề dày mặt bích, m.

h = 0,022 m

– khối lượng riêng của thép CT3 dùng làm bích.



  7850 kg/m3

Thay số vào:



5.7.7. Khối lượng bích nối ống dẫn lỏng với thân:

(5.36)

Trong đó:



D – đường kính ngồi của bích, m.

D = 0,140 m

Dn – đường kính ngồi của ống dẫn lỏng, m.

Dn = 0,057 m

h – bề dày mặt bích, m.

h = 0,012 m

Trang 40



– khối lượng riêng của thép CT3 dùng làm bích.

Thay số vào:



5.7.8. Khối lượng lưới đỡ đệm:

(5.37)

Trong đó:



Sl – diện tích bề mặt lưới đỡ đệm, m.

Sl = 0,58088 m2

h - bề dày thanh đỡ đệm, m.

h = 0,03 m

– khối lượng riêng của thép X18H10T.



Vậy,



5.7.9. Tổng khối lượng toàn tháp hấp thụ:

(5.39)



5.7.10. Chân đỡ:

Tải trọng toàn tháp:

(5.40)

Tháp được đỡ trên 4 chân đỡ.

Tải trọng tính trên một chân đỡ:

(5.41)

Để đảm bảo an toàn cho thiết bị, ta chọn .



Bảng XIII.35 [5]



Chân đỡ được chọn có các kích thước như sau:

Bảng 5.1. Bảng thông số chân đỡ

L

230



B

165



B1

198



B2

268



H

325



Trang 41



h

188



s

16



l

95



d

25



CHƯƠNG VI: THIẾT BỊ PHỤ



6.1. CÔNG SUẤT BƠM: [6]

6.1.1. Tổn thất dọc đường ống:

(6.1)

Trong đó:

(6.2)

(6.3)

λ – hệ số tổn thất ma sát.

λ = 0,03

L – tổng chiều dài ống hút và ống đẩy, m.

L = 15 m

d – đường kính ống dẫn lỏng, m.

d = 0,05 m

v – vận tốc dòng lỏng trong ống, m/s.

v = 1,65 m/s

Ta được:



6.1.2. Tổn thất cục bộ:

Chọn hệ thống ống có:

-



2 khuỷu cong (uốn góc 90o), hệ số tổn thất cục bộ:



-



2 van, hệ số tổn thất cục bộ:



-



Đầu vào ống, hệ số tổn thất cục bộ: .



-



Đầu ra (cửa vào tháp), hệ số tổn thất cục bộ:



v  0,15



Các hệ số tổn thất cục bộ được tra theo phụ lục 3-4 [6]

-



Tổn thất áp suất qua Lưu lượng kế: ∆P = 8500 Pa (tra theo catalog cho các



lưu lượng kế có lưu lượng từ 50 000 m3/h đến 100 000 m3/h).

Ta có:

(6.4)



Trang 42



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Chọn chiều cao H = 4,00 m

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×