TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHƯNG LUYỆN HỖN HỢP HAI CẤU TỬ CS2 – CCl4

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHƯNG LUYỆN HỖN HỢP HAI CẤU TỬ CS2 – CCl4

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

NGÀNH QUÀ TRÌNH - THIẾT BỊ TRONG CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHƯNG

Người thiết kế: Đậu Văn Viên Lớp: Hóa dầu - QN

Lớp: K48 Người hướng dẫn: Nguyễn Hữu Tùng

Hà Nội 2007

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

BỘ MÔN QT – TB CÔNG NGHỆ HÓA THỰC PHẨM

NHIỆM VỤ THIẾT KẾ MÔN HỌC

Họ và tên: Đậu Văn Viên

II Các số liệu ban đầu

- Năng suất thiết bị tính theo hỗn hợp đầu:

- Nồng độ tính theo cấu tử dễ bay hơi:

a Tính cân bằng vật liệu toàn thiết bị

b Tín đường kính và chiều cao tháp

V Cán bộ hướng dẫn: Nguyễn Hữu Tùng

VI Ngày giao nhiệm vụ thiết kế:

VI Ngày hoàn thành: 19/ 11/2007

Ngày tháng năm 2007 Ban chủ nhiệm khoa Cán bộ hướng dẫn thiết kế (Họ tên và chữ ký) (họ tên và chữ ký)

Lời mở đầu

Trong lịch sử loài người việc chưng tách các cấu tử được ứng dụng từ rất sớm

để tách các loại tinh dầu, khi axit sunfuric, axit nitric và đặc biệt là từ khi rượu được khám phá thì chưng cất trở thành phương pháp hết sức quan trọng Ngày nay chưng cất phát triển rất mạnh được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp và đời sống Đặc biệt đối với nhiều ngành trong công nghệ hóa chất thì chưng cất là một khâu quan trọng không thể thiếu

Đối với nhiều quá trình công nghệ yêu cầu tách hỗn hợp các chất với nồng độ cao, năng suất lớn do đó người ta sử dụng phương pháp chưng luyện liên tục

Chưng luyện là phương pháp dùng nhiệt để tách hỗn hợp các cấu tử có nhiệt độ sôi khác nhau có hồi lưu trở lại một lượng sản ở sản phẩm đỉnh Do đó chỉ số hồi lưu là thông số quan trọng nhất quyết định tính kinh tế và kĩ thuật của quá trình chưng luyện

Đồ án này tính toán và thiết kế tháp chưng luyện liên tục ở áp suất khí quyển hỗn hợp hợp gồm hai cấu tử CS2 – CCl4 Thông thường người ta điều chế CCl4 bằng cách clo hóa CS2 nên việc chưng tách hỗn hợp này là rất quan trọng và có ý nghĩa lớn trong thực tế Đây là hỗn hợp hai cấu tử ở dạng lỏng tan lẫn vào nhau có nhiệt

độ sôi cách xa nhau CS2 có nhiệt độ sôi là 42,20C, rất độc nên dùng làm thuốc trừ sâu trong nông nghiệp, là dung môi rất tốt cho nhiều chất như brom, iot, lưu huỳnh, photpho, chất béo, sáp, nhựa, cao su v.v…Trên thực tế CS2 thường dùng được làm dung môi và chất chiết Phần lớn lượng CS2 được sản xuất là để dùng vào công nghiệp sợi CCl4 có nhiệt độ sôi là 770C thường được dùng để làm dung môi không cháy đối với các chất béo và dùng để dập tắt lửa

Đồ án tính toán, thiết kế này nhằm giúp thành thạo và ngày càng hoàn thiện hơn các kỹ năng tính toán, khả năng tra cứu tài liệu Đồng thời giúp hiểu sâu sắc hơn về phương pháp chưng cất nói chung và phương pháp chưng luyện nói riêng bổ sung vào kiến thức môn hóa công cũng như các môn học liên quan

vị sẽ đi qua thiết gia nhiệt hỗn hợp đầu Ở đây hỗn hợp đầu được đun nóng đến nhiệt độ sôi bằng hơi nước bão hòa sau đó đi và tháp chưng luyện (5) tại đĩa tiếp liệu.Trong tháp chưng luyện hơi đi từ dưới lên và lòng đi từ trên xuống quá trình chuyển khối xảy ra trong các lớp đệm của thiết bi Theo chiều cao tháp thì càng lên cao nhiệt độ càng giảm do đó CCl4 có nhiệt độ sôi thấp hơn sẽ ngưng tụ lại thành lỏng đi xuống phía đáy tháp đồng thời nhiệt tỏa ra khi ngưng tụ sẽ giúp làm bay hơi

CS2 Do đó hơi đi lên từ đáy tháp chứa chủ yếu là CS2 và ở đáy tháp là hỗn hợp giàu CCl4 Hơi ở đỉnh tháp chứa một ít CCl4 đi qua thiết bị ngưng tụ sản phẩm đỉnh (6) ngưng tụ thành lỏng và nhờ thiết bị phân chia dòng (7) thì một phần sản đỉnh được hồi lưu trở lại tháp để tăng độ tinh khiết của sản phẩm đỉnh Phần còn lại nồng độ đạt yêu cầu được đưa qua thiết bị làm lạnh (8) để làm lạnh đến nhiệt độ thường trước khi đi vào thiết bị chứa sản phẩm đỉnh (10) Hỗn ở sản phẩm lỏng ở đáy tháp một phần cũng được hồi lưu trở lại, được đun bốc hơi nhờ thiết bị (9) và đi vào đáy thiết bị chưng luyện Phần còn lại được đưa vào thiết bị chứa sản phẩm đáy (11)

Phần III TÍNH TOÁN KĨ THUẬT VÀ THIẾT BỊ CHÍNH

I.Đổi nồng độ phần khối lượng sang nồng độ phần mol

Ta có nồng độ mol của cấu tử dễ bay hơi:

x =

B B A A A A

M

a M a M a

2

CCl F CS

F CS F

M

a M

a M a



=

154

22 0 1 76

22 0 76

22 0

2 1

CCl P CS

P CS P

M

a M

a M a

97 0 76

97 0

2 1

CCl w CS

w CS w

M

a M

a M a

005 0 76

005 0

III Giải cân bằng vật liệu

III.1 Tính theo phần khối lượng (kg/s)

- Phương trình cân bằng vật liệu cho toàn tháp:

W P

P F a a

a a F

)22,097,0.(

2,5

G F.x F G P.x P G W.x W` [II-144]

W=

W P

F F

x x

x x G

22,098,0

M F: Khối lượng mol trung bình của hỗn hợp đầu, kg/mol

= 0,36.76 + (1 – 0,36a).154 = 125,92 kg/mol

F

G =

F M

F

=

92 , 125

2 , 5

= 0,0413 kmol/s

G W = 0,0413

005 , 0 98 , 0

36 , 0 98 , 0





= 0,026 kmol/s

W F

P G G

G   = 0,041 – 0,026 = 0,015 kmol/s

IV.Tính chỉ số hồi lưu tối thiểu và chỉ số hồi lưu thích hợp

IV.1 Tính chỉ số hồi lưu tối thiểu

Chỉ số hồi lưu tối thiểu được xác định theo công thức:

min

R =

F

F P x y

y x





* F

*

[II-158]

*

F

y : Phần mol cấu tử dễ bay hơi ở trạng thái cân bằng, phần mol

xF, xP: Phần mol của cấu tử dễ bay hơi ở hỗn hợp đầu và sản phẩm đỉnh

Từ số liệu thành phần cân bằng lỏng-hơi của bảng I.X.2a[2-145] ta vẽ được đồ thị đường cân bằng như hình IV.1 và từ đồ thị ta xác định được *

61 , 0 98 , 0





= 1,48

IV.2.Xác định chỉ số hồi lưu thích hợp

Tính chỉ số hồi lưu thích hợp (R th`) dựa vào hệ số hồi lưu ( hệ số hiệu chỉnh):

Thông thường  có giá trị từ 1- 2,5

Chỉ số hồi lưu thích hợp ứng với giá trị cực tiểu trên đường cong biểu quan hệ giữaN lt( R 1) và R Trong đó: N lt: Số đĩa lí thuyết,

R: Chỉ số hồi lưu

Bằng phương pháp đồ thị ta xác định được số bậc thay đổi nồng độ (N) khác nhau tương ứng với các giá trị khác nhau theo đồ thị từ hình IV.2.1 – IV.2.6

Kết quả được tổng hợp dưới bảng sau:

Từ bảng số liệu trên ta xây dựng được đồ thị quan hệ giữa N lt( R 1) và R như hình IV.2.7 Điểm cực tiểu trên đồ thị ứng với giá trị chỉ số hồi lưu R th= 2,4

Đồ thị IV.2.8 biểu diễn quan hệ y – x, đường làm việc đoạn chưng, đoạn luyện

và số bậc thay đổi nồng độ ứng với R th= 2,4 và N lt = 16, l

lt

N = 9, c

lt

N = 7

IV.3 Phương trình đường làm việc của đọan chưng và đoạn luyện

* Phương trình đường làm việc đoạn luyện

R

R th

2 , 5

y y tb g

tb y

y

(  :Tốc độ hơi (khí) trung bình đi trong tháp, kg/m2s

V.1.Tính lượng lỏng và lượng hơi trung bình đi trong đoạn luyện và đoạn chưng của tháp

Công thức tính lượng dòng lỏng:

l x

G = P R

p

l M

M

c x

G = P R

p

c M

M

Và cho dòng hơi:

l y

G = P(R +1)

p

l M

M

c y

G = P(R +1)

p

c M

G =

p

l M

M R

76

74,1014,2.16,

c x

G =

p

c M

M R

76

57,1394,2.16,

l y

G =

p

l M

M R

76

74,101)14,2(16,

c y

G =

p

c M

M R

76

57 , 139 ) 1 4 , 2 ( 16 ,

V.2 Vận tốc hơi đi trong tháp

Vận tốc hơi đi trong tháp được tính theo công thức sau:

125 , 0 25 , 0 16

, 0 2

.

75 , 1 125 , 0

.

.

x n

x x td

y d

s

G

G V

 , : Độ nhớt của pha lỏng và độ nhớt của nước ở 200C, N.s/m2;

Gx, Gy: Lượng lỏng và lượng hơi trung bình, kg/s

V.2.1 Nhiệt độ trung bình của đoạn luyện và đoạn chưng

Từ số liệu trong bảng I.X.2a[2-145] ta xây dựng được đồ thị quan hệ t-x,y như hình V.21 Qua đồ thị ta xác định được: tw = 76,080C, tF = 60,290C, tP = 46,620C.Ta có:

C t

62 , 46 29 , 60

08 , 76 29 , 60

CCL

4

 : Khối lượng riêng của CCl4 ở đoạn chưng

Khối lượng riêng của hỗn hợp CS2- CCl4 ở đoạn luyện và đoạn chưng được xác định theo công thức sau:

l CCl l

CS l x

x x

4 2

2 1

CS c x

x x

4 2

' 2 '

x1, x2: Nồng độ phần khối lượng của CS2 và CCl4 ở đoạn luyện;

x1’, x2’: Nồng độ phần khối lượng của CS2 và CCl4 ở đoạn chưng

Ta có:

59 , 0 2

22 , 0 97 , 0 2

1  a P a F   

' 1

2 1 x

x   = 1-0,595 = 0,41 phần mol

11 , 0 2

005 , 0 22 , 0 2

'

1  a F a w   

89 , 0

59 , 0 1







l x

3

=> 1 0,1125 1455

4 2

CS c

y

t T

T M

273.74,101

y

t T

T M

=

273 68 , 184

, 22

273 57 , 139

 = 0,627.10-3 Ns/m2

 : Độ nhớt của CCl4 ở đoạn chưng, N.s/m2

Độ nhớt của hỗn hợp lỏng được xác định như sau:

l CCl4

 = 0,465.10-3 N.s/m2

V.2.4 Chọn loại đệm(Thể tích tự do và bề mặt riêng của đệm)

Chọn loại đệm vòng Rasiga làm bằng thép có kích thước 35x35x4,0mm Tra số liệu trong bảng [II - 193] ta có:

n

l x l x td

l y d l

l y l

y

l x G

3 3

2

10

10 350 , 0 1322

, 0

1322

8,3.28

,5

73,3

c y d c

c y c

y

c x G

3 3

2

10

10 465 , 0 1455 78 , 0 81

,

9

98 , 4 135

c s



= - 0,125 – 1,75

125 , 0 25

, 0

1455

98 , 4 24 , 7

11 , 5

3600 28 , 5

c

D = 0,0188

98 , 4 99 , 0

3600 24 , 7

VI Tính chiều cao tháp chưng luyện

Đối với tháp chưng luyện loại đệm chiều cao tháp thường được tính theo số đơn

vị chuyển khối:

y dv

t h m

H  , m;

Hay:

x dv

t h m

H  , m [II-175]

hdv: chiều cao của 1 đơn vị chuyển khối, m;

mx, my: Số đơn vị chuyển khối xác định theo nồng độ trong pha lỏng và pha hơi

VI.1 Xác định số đơn vị chuyển khối

- Số đơn vị chuyển khối được xác định bằng phương pháp tích phân đồ thị:

y : Thành phần mol của pha hơi;

y: Thành phần làm việc của pha hơi

y

y cb 1

y y

y y

dy

VI.2 Xác định chiều cao của 1 đơn vị chuyển khố

Chiều cao của 1 đơn vị chuyển khối được xác định như sau:

2

1 h G

mG h h

G : Lưu lượng pha lỏng, kg/s;

m: Giá trị tg của góc nghiêng đường cân bằng tạo với mặt phẳng ngang;

3 / 2 25 , 0

1 Rey Pry

d

d a

V h



 , m; [II-177]

5 , 0 25 , 0

Rex, Rey: Chuẩn số Reynon của pha lỏng và pha hơi;

Prz, Pry: Chuẩn số Pran của pha lỏng và pha hơi;

VI.2.1 Xác định giá trị m

Để xác định giá trị hệ số phân bố m ta chia đường cân bằng ra làm nhiều đoạn

và tìm giá trị tg góc nghiêng của những đoạn đã chia, khi đó m được xác định theo công thức:

i

m m

i: Số đoạn được chia (i = 3 – 6)

Từ hình VI.2.1 cho ta các giá trị góc m như sau:

51,0

1

1 tg  

m

55 , 0

2

2 tg  

m

80,0

3

3 tg  

m

18,1

4

4 tg  

m

67 , 1

5

5 tg  

m

36,2

80 , 0 55 , 0 51 , 0 3

3 2

36 , 2 67 , 1 13 , 1 3

6 5

4      

m c

VI.2.2 Xác định hệ số thấm ướt

Hệ số thấm ướt  phụ thuộc vào tỉ số giữa mật độ tưới thực tế lên tiết diện ngang của tháp và mật độ tưới thích hợp

Mật độ tưới thực tế:

t

x tt

F: Diện tích mặt cắt ngang của tháp; m2;

B: Hắng số, đối với chưng luyện lấy giá trị B= 0,065

4,1.14,34

2 2

.73,



l x

16 , 10 1322

G V

3/h

60 , 6 54 , 1

16 , 10

F

V

75 , 0 77 , 8

6 , 6





l th

l tt U

U

Dựa vào đồ thị hình IX.16[II-178] ta xác định được  = 0,75

- Đoạn chưng:

18396 3600

11 ,



c y

64 , 12 1455

x

G V

3/h

54 , 1

64 , 12

21 , 8





c th

c tt U

U

Dựa vào đồ thị hình IX.16[II-178] ta xác định được  = 0,96

VI.2.3.Xác định chiều cao của 1 đơn vị chuyển khối ở đoạn luyện

 Xác định chuẩn số Reynon:

- Chuẩn số Reynon pha hơi:

d l y

s y l

Re  [II-178]

Với:

80,3

32,1.80,3.4,0

l x l

x F

G





04 , 0

73,3.04,0

 Xác định chuẩn số Pran đoạn luyện

- Chuẩn số Pran pha hơi:

l

y l y

l y l y D

4 2

1 1

10 0043 , 0

3 3

5 , 1 4

CCl CS

ccl cs

l l

y

M M

V V P

, CCl

CS M

M : Khối lượng phân tử của CS2, CCl4

5 , 1 4

10 51 , 4 154

1 76

1 20

, 113 66

03 , 1

45 , 326 10 0043 ,

10 51 , 4 8 , 3

10 328 , 0

- Chuẩn số Pran pha lỏng:

l

y l x

l y l x D

4

4 2 , 0

CCl

CCl b

97 ,

6

20

4 2 4

4 2

1 1

10 1

xCCl

CCl CS

V V

M M

, 0 1

3

20 1 , 62 10

97 , 0 154

1 76

1 10 1

.62,



l x D

10,45

10.53,2.1322

10.35,0

Vậy:

135 75 , 0 123 , 0

78 , 0 Pr

a

V h

3 3 5

, 0 25 , 0 3 / 2

1322

10 35 , 0 256 Pr

Re

x x

x l

28 , 5 625 , 0 16 , 1

G

G m h

c s c y c

18,1.98,4.4,0

Rec y  3 

- Chuẩn số Reynon pha lỏng:

x d t

c x c

x F

G





04 , 0

11,5.04,0

x

 Xác định chuẩn số Pran đoạn chưng

- Chuẩn số Pran pha hơi:

c

y c y

y c y D

4 2

1 1

10 0043 , 0

2 3 3

5 , 1 4

CCl CS

ccl cs

c c

y

M M

V V P

5 , 1 4

10 82 , 4 154

1 76

1 20

, 113 66

03 , 1

18 , 341 10 0043 ,

10 82 , 4 98 , 4

10 439 , 0

- Chuẩn số Pran pha lỏng:

y c x

c y c

x D



c x

10 94 , 2 1455

10 439 , 0

78 , 0 Pr

a

V h



3 3 5

, 0 25 , 0 3 / 2

1455

10 465 , 0 256 Pr

Re

x x

x c

h





= 0,46m

0 , 046 1 , 00

11 , 5

24 , 7 17 , 1 16 , 1

G

G m h

VI.2.5.Chiều cao toàn tháp

Chiều cao làm việc của đoạn luyện:

H l= l  8 , 18 1 , 19  9 , 77

y l

77 , 9

Khoảng cách từ đỉnh tháp đến lớp đệm đoạn luyện là 0.9 m

Khoảng cách từ đáy tháp đến lớp đệm đoạn chưng là 0.9m

khoảng cách giữa lớp đệm đoạn chưng và đoạn luyện là 1m

Vậy chiều cao của tháp là:

2 3

2

y y d

d t

y k

V

H d

a/ Đối với đoạn luyện

Chuẩn số Reynon đoạn luyện:

312 , 38

10 328 , 0 135

8 , 3 91 , 0 4

4

y d

y y l

l y

135 77 , 9 4

07 , 5 2 4

2 3 2

77 , 9

79 , 5542

0    



l

l k l k H

P

b/ Đối với đoạn luyện

Chuẩn số Renon đoạn chưng:

10 349 , 0 135

98 , 4 94 , 0 4

4

c d

c y c y c

16

2 , 0 2

,



c y l



Trở lực đệm khô đoạn chưng là:

97 , 4904 2

98 , 4 94 , 0 78 , 0

135 49 , 6 4

83 , 4 2 4

2 3 2

77 , 755

0   



c

c k c k H

P

VII.2 Trở lực đêm ướt

Trở lực đệm ướt đươc xác định theo công thức sau:

k

u K P

 , N/m2 [II - 191]

K: Hệ số đặc trưng cho mật độ tưới

a/ Trở lực ướt đoạn luyện:

Thông số tưới đoạn luyệnA:

3

3 2

2

3

g

b V

G A

l

d

d l x

l t l

73 , 3



d l

l x l

t

V D

44 , 2 4 4

x d

l t l

74 , 1

3 , 0 3

,

0  



l x

l

b

81 , 9 2

352 , 0 78 , 0

135 1322

44 , 2

A l < 0,3 nên hệ số Kđược xác định theo công thức sau:

1 1

34 , 7039

0    



l

l u l u H

P

b/ Trở lực ướt đoạn chưng

Thông số tưới đoạn chưng:

3

3 2

2

3

g

b V

G A

c

d

d c x

c t c

11 , 5



d d

c x c

t

V D

34 , 3 4 4

x d

c t c

x

G



 [II - 191]

3

10.465,

74 , 1

3 , 0 3

,

0  



c x

348 , 0 78 , 0

135 1455

34 , 3

85 , 6498

0    



c

c u c u H

Phần IV: TÍNH TOÁN CƠ KHÍ

Tính toán cơ khí là nhằm thiết kế được tháp chưng luyện phù hợp với các thông

số công nghệ của quá trình Vật liệu chế tạo được chọn cho thiết kế toàn bộ tháp chưng là thép CT3 với các ưu điểm và nhược điểm sau:

 Ưu điểm:

- Rẻ tiền, dễ gia công chế tạo

- Phù hợp với điều kiện làm việc(hỗn hợp chưng là CS2 – CCl4)

D : Đường kính trong của thiết bị, m;

: Hệ số bền của thành hình trụ theo phương dọc, m;

C: Hằng số do ăn mòn, bào mòn và dung sai về chiều dày, m;

P: Áp suất trong của thiết bị, N/m2;

  : Ứng suất cho phép của vật liệu chế tạo, N/m2

 l: Khối lượng riêng của lỏng, kg/m3

C1: Bổ sung do ăn mòn, xuất phát từ điều kiện ăn mòn vật liệu của môi

trường và thời gian làm việc của thiết bị, mm Chọn C1 = 1mm

C2: Bổ sung do ăn mòn(Nguyên liệu chứa các hạt rắn chuyển động)

Chọn C2 = 0

C3: Bổ sung do dung sai chiều dày phụ thuộc vào chiều dày của tấm thép

Theo bảng XIII.9[II-364] ta chọn C3 = 0,5mm

Vậy: C = 1 + 0 + 0,5 = 1,5 mm

- Ứng suất cho phép của thép CT3;

Do tháp làm việc chịu tác dụng của tải trọng dọc trục nên ta có:

+ Ứng suất cho phép của vật liệu theo giới hạn bền:

   

k

k k n

6 , 2

380

146.106 N/m2Ứng suất cho phép của vật liệu ( thép CT3) theo giới hạn chảy:

  

c

c c

10 380



k

Ta có:

 

87,36995,0.10.75,3

10.146

10.75,3.4,

Lấy chiều dày của thân thiết bị là S = 4mm

I.2 Kiểm tra ứng suất thử của thành theo áp suất thử(dùng nước):

Áp suất thử được xác định như sau:

P0 P thP l

th

P : Áp suất thử thủy lực, N/m2

Theo bảng XIII.5[II-358] ta chọnP th= 1,25P = 1,25.3,75.105 = 4,69.105N/m2

10 240 2 , 1 ).

.(

2

) (

P C S

.41,7.95,0)

5,14(2

)5,14(1400

10.39,15610.41,7.95,0)

5,15(2

)5,15(1400

s V

d  , m [I-369]

Trong đó:

: Vận tốc thích hợp của khí(hơi) hoặc lỏng đi trong tháp, m/s;

Đối với chất lỏng tự chảy = 0,1 – 0,5m/s;

Hơi bão hòa đi trong ống dẫn khí áp suất lớn hơn 1at = 15 – 20m/s;

V s: Lưu lượng hơi hoặc lỏng đi trong tháp, m3/s;

V s=



G

G: Lưu lượng tính theo kg/s;

: Khối lượng riêng của hỗn hợp lỏng hoặc hơi đi trong ống, kg/m3

II.1 Đường kính ống dẫn hỗn hợp đầu

F

sF F

V d



785 , 0

G V

2,

10 75 ,

V d



785 , 0

p p

T

M y M

y

4 , 22

) 1 (

154 ).

98 , 0 1 ( 98 , 0







1,33

96,2

94,3

33 , 1

V d



785 , 0

R G

V



)1( 

74,

10 31 ,

V d



785 , 0

PR

Trong đó:

2,0



R

x R P

R = 1,16.2,4 = 2,78kg/s

98 , 0



R x

x

78 ,

10 27 ,

V d



785 , 0

4

 , m;

Trong đó:

w

wR wR

G V

.

4 4 2 2

T T

M x M

154.98,076.02,0





82,132,5

70,9

82 , 1 4

III Tính đáy và nắp thiết bị

Áp suất làm việc của thiết bị P = 3,82.105N/m2 > 7.104N/m2 nên ta chọn đáy và nắp dạng elíp có gờ, chiều cao của gờ h= 50mm

III.1 Chiều dày đáy tháp

a/ Chiều dày của đáy được xác định theo công thức sau:

D P k

P D S

b t k

137,0

82 , 3

95 , 0 9 , 0 10 146

5

10 25 , 2 35

, 0 2

4 , 1 95 , 0 9 , 0 10 146 8 , 3

10 82 , 3 4 , 1

Chọn chiều dày của đáy S = 7mm

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

6 0

2

10 200 2

, 1

10 240 2 , 1 ) ( 6 , 7

) ( 2

C S h k

P C S h

10 63 , 186 )

5 , 3 7 (

350 95 , 0 90 , 0 6 , 7

10 57 , 7 ) 5 , 3 7 ( 350 2 1400

III.2 Chiều dày nắp tháp

a/ Chiều dày của nắp được xác định như sau: