Đề tài cô đặc mía đường 2 nơi liên tục xuôi chiều tại công ty thanh hóa

Uu điểm của hệ thống: Dùng thiết bị cô đặc kiểu màng chất lỏng, dung dịch vào và ra khỏi dàn ống một lần, không có tuân hoàn trở lại, nên thời gian dung dịch tiếp xúc trực tiếp với bể mặ

'Thiết bị phụ, . 5 5< se eexsersererrerrsrrsersersere Thiết bị ngưng tụ baromet

Thiết bị gia nhiệt

Tính và chọn bƠm - + 2+ 3E seEEeekeeeeesseeree

Kiểm soát và điều khiển quá trình 41

sasesesesessssaeesesesusesesuseesssesesenesescseccesscesuseaeseesecesuseacssaescuscesaeseseeeteees 45

e Năng suất nhập liệu: 3500 Kg/h

e _ Nông độ đầu: 8% khối lượng

e _ Nông độ cuối: 25% khối lượng

e _ Ấp suất ngưng tụ: 0,3at

e _ Áp suất hơi đốt: 3at

Il LUA_CHON THIET BI:

2 Sơ lược về nguyên liệu:

Nguyên liệu cho công đoạn cô đặc là nước mía đã được làm sạch, loại bổ các tạp chất, tẩy màu, tẩy mùi Sau công đoạn làm sạch, nước mía có pH khoảng 6,5 - 6,8

Thành phần chính của nước mía là đường saccharose một phần nhỏ là các đường đơn (glucose, fructose ) và một số các chất vô cơ, hữu cơ khác ( axit amin, HNO3, NHạ, protein )

Do có hàm lượng đường cao, nước mía là môi trường thuận lợi cho vi sinh vật phát triển nên trong quy trình sản xuất đường, nước mía phải được chứa đựng, vận chuyển, xử lý trong các thiết bị kín, liên tục

Đường saccharose không bên nhiệt, ở nhiệt độ cao và pH axit, nó dễ bị biến đổi thành các đường đơn, các hợp chất có màu làm giảm hiệu suất thu hổi đường và giảm giá thành sản phẩm Vì vậy trong quá trình sản xuất, người ta luôn tìm cách giảm nhiệt độ vẫn bảo

và giảm thời gian dung dịch tiếp xúc với nhiệt độ cao

3 Phân loại thiết bị cô đặc:

Thiết bị cô đặc được chia làm 3 nhóm:

- Nhóm I: Dung dịch được đối lưu tự nhiên hay tuần hoàn tự nhiên Thiết bị dạng này dùng để cô đặc các dung dịch khá loãng, độ nhớt thấp, đảm bảo sự tuần hoàn tự nhiên của dung dịch đễ dàng qua bể mặt truyễển nhiệt

Đồ án môn học

- Nhóm 2: dung dịch đối lưu cưỡng bức hay tuần hoàn cưỡng bức Thiết bị trong nhóm này được dùng cho các dung dịch khá sệt, độ nhớt cao, giảm đựơc sự bám cặn hay kết tỉnh từng phần trên bể mặt truyền nhiệt

- Nhóm 3: dung dich chay thanh mang mỏng, màng có thể chảy ngược lên hay xuôi xuống Thiết bị nhóm này chỉ cho phép dung dịch chảy thành màng qua bể mặt truyền nhiệt một lần tránh sự tác dụng nhiệt độ lâu làm biến chất một số thành phan của dung

dịch

Đối với mỗi nhóm thiết bị đều có thể thiết kế buông đốt trong hay buồng đốt ngoài Tuỳ theo điều kiện của dung dịch mà ta có thể sử dụng cô đặc ở điều kiện chân không, áp suất thường hay áp suất dư

4 Lựa chọn thiết bị cô đặc:

Theo tính chất của nguyên liệu, cũng như ưu nhược điểm của các dạng thiết bị nói trên

ta chọn loại thiết bị ống dài, thẳng đứng, màng chảy xuôi xuống có buồng đốt ngoài, sử dụng hai nổi xuôi chiểu liên tục

Uu điểm của hệ thống:

Dùng thiết bị cô đặc kiểu màng chất lỏng, dung dịch vào và ra khỏi dàn ống một lần, không có tuân hoàn trở lại, nên thời gian dung dịch tiếp xúc trực tiếp với bể mặt truyền nhiệt ngắn, thích hợp với sản phẩm dễ bị biến tính vì nhiệt độ

Dùng hệ thống 2 nổi xuôi chiểu liên tục có thể sử dụng hợp lý lượng hơi bằng cách dùng hơi thứ của nổi trước làm hơi đốt của nổi sau Nhiệt độ của dung dịch và áp suất giảm dần từ nổi trước ra nối sau, do đó nhiệt độ của dung dịch ở nổi cuối cùng sẽ thấp

Sử dụng buồng đốt ngoài nhằm giảm bớt chiều cao thiết bị, tách bọt triệt để do buồng đốt cách xa không gian hơi

Nhược điểm:

Hệ cô đặc 2 nổi xuôi chiểu loại ống dài không có lợi khi phải cô đặc dung dịch có độ nhớt cao và nông độ cuối lớn, vì dung dịch khi lấy ra ở nhiệt độ thấp có độ nhớt lớn nên khó lấy ra

Không thích hợp khi cô đặc dung dịch đến nồng độ cuối cao và dung dịch dễ kết tỉnh vì dung dịch sẽ dính trên đường ống gây tắc ống

Với ống quá dài nên việc vệ sinh ống khó khăn và ống chịu sự đãn nở vì nhiệt nhiều

Ill QUY TRINH CONG NGHE:

Thuyết minh quy trình công nghệ:

e Nguyên liệu đầu tiên là nước mía đã qua làm sạch có nông độ 8% ở nhiệt độ 30°C được bơm từ bổn chứa vào thiết bị gia nhiệt với suất lượng 3500kg/h để gia nhiệt lên đến

nhiệt độ sôi là 103°C

Thiết bị gia nhiệt là thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống chùm Về mặt cấu tạo thiết bị

có dạng thân hình trụ, đặt đứng, bên trong là dàn ống gồm nhiều ống nhỏ, được bố trí theo đỉnh hình tam giác đều Các đâu ống được giữ chặt trên vỉ ống và vỉ ống được hàn dính vào thân Hơi nước bão hoà có áp suất 3 at đi bên ngoài ống (phía vỏ), dung dịch nước mía được bơm vào thiết bị và được cho đi bên trong cácông1 Hơi nước bão hoà sẽ ngưng tụ trên các bể mặt ngoài của ống và cấp nhiệt cho dung dịch nước mía nâng nhiệt độ của dung dịch lên đến nhiệt độ sôi

e Dung dich sau khi được gia nhiệt sẽ được chảy qua nổi 1 của thiết bị cô đặc

Đồ án môn học

Về mặt cấu tạo thiết bị cô đặc có dạng thân hình trụ, đặt đứng, gồm 3 bộ phận chính: bộ phận nhận nhiệt (còn gọi là buông đốt), không gian phân ly, bộ phận phân ly -Buồng đốt: bộ phận nhận nhiệt là dàn ống gdm nhiễu ống nhỏ Các ống được bố trí theo đỉnh hình tam giác đều, các đầu ống được giữ chặt trên vỉ ống Trong đó hơi nước (còn gọi

Đồ án môn học

là hơi đốt ) sẽ ngưng tụ bên ngoài ống và sẽ nhả nhiệt, truyền nhiệt cho dung dịch chuyển động bên trong ống Dung dịch nước mía sẽ được cho chẩy thành màng mỏng bên trong ống từ trên xuống và sẽ nhận nhiệt do hơi đốt ngưng tụ cung cấp và sẽ sôi, làm hoá hơi một phần dung môi Phần hơi sẽ được tạo ra ở vùng trung tâm ống, dung dịch sẽ được chảy thành màng mỏng sát thành ống

Điều kiện cần thiết để quá trình truyền nhiệt xảy ra là phải có sự chênh lệch nhiệt

độ giữa hơi đốt và dung dịch đường; tức là phải có sự chênh lệch áp suất của hơi đốt và hơi thứ trong nồi

Các đại lượng, thông số ảnh hưởng đến quá trình truyền nhiệt của buồng đốt là: s* Nhiệt độ và áp suất trong nổi vì nó liên quan mật thiết đến nhiệt độ sôi trong nồi đó Nếu áp suất trong nổi càng thấp thì điểm sôi càng thấp, áp suất hơi càng lớn, dung dịch đường sôi càng mạnh Tuy nhiên nếu áp suất càng thấp thì độ nhớt của dung dịch lớn, ảnh hưởng đến đối lưu và truyền nhiệt Và nếu áp suất thấp thì nhiệt độ của hơi thứ bốc lên cũng thấp, làm giảm khả năng truyển nhiệt cho các nổi sau nếu như lượng hơi thứ này được sử dụng làm hơi đốt cho nổi sau

s* Nhiệt độ nhập liệu cũng ảnh hưởng đến quá trình truyền nhiệt Nếu nhập liệu ở trạng thái chưa sôi thì khi vào buồng đốt phải tốn thêm một lượng nhiệt để đưa nó đến trạng thái sôi Nhưng do dung dịch được nhập liệu vào nổi với tốc độ không đổi, và nó chảy từ đầu ống đến cuối ống không có tuần hoàn trở lại nên nếu nhập liệu ở trạng thái chưa sôi thì khi đi hết ống nó chưa nhận đủ lượng nhiệt cần thiết để đạt đến nồng độ yêu câu

e Hỗn hợp hơi-lỏng đi qua khỏi dàn ống, đến không gian phân ly và bộ phận phân ly, gọi chung là buồng bốc

-Không gian phân ly: là phần không gian rộng lớn để tách hỗn hợp lỏng hơi thành hai đòng, dòng hơi thứ cấp đi lên phía trên của buông bốc đến bộ phận phân ly, dung dịch còn lại được bơm qua nổi 2 Quá trình phân ly ở đây sử dụng chủ yếu là lực trọng trường, nhờ lực trọng trường các hạt chất lỏng to, nặng sẽ rơi xuống và tách khỏi dỏng hơi thứ và chảy xuống đưới, còn đòng hơi sẽ tiếp tục đi lên trên

-Bộ phận phân ly: trong quá trình bốc hơi dung dịch, dòng hơi thứ được tạo thành khi tách khỏi bể mặt dung dịch luôn kéo theo một lượng nhất định các hạt chất lỏng dung dịch Nếu dùng hơi thứ này để làm hơi đốt cho nổi sau bằng cách ngưng tụ thì dung dịch sẽ lắng đọng làm bẩn bể mặt ống, làm giảm khả năng truyển nhiệt Mặt khác nếu kéo theo nhiều dung dịch sẽ gây tổn thất dung dịch Do vậy nhiệm vụ của bộ phận phân ly ở đây là phải tách các hạt chất lỏng dung dịch còn lại ra khỏi hơi thứ cấp Ta sử dụng 3 phương pháp vật lý sau để phân ly hơi thứ cấp:

e Các quá trình ở nổi 2 xẩy ra tương tự như ở nổi 1 Dung dịch sau khi ra khỏi nổi 2 đạt đến nổng độ mong muốn 25% và được bơm vào bổn chứa để chuẩn bị cho công đoạn tiếp theo Hơi thứ của nổi 2 có áp suất 0,3 at được tách lỏng rồi đi vào thiết bị ngưng tụ baromet

Thiết bị ngưng tụ baromet là thiết bị ngưng tụ kiểu trực tiếp Chất làm lạnh là

nước được đưa vào ngăn trên cùng của thiết bị, dòng hơi thứ được dẫn vào mâm cuối của thiết bị Hai dòng lỏng và hơi đi ngược chiều với nhau để nâng cao hiệu quả truyền nhiệt Dòng hơi thứ đi lên gặp nước giải nhiệt nên nó sẽ ngưng tụ thành lỏng rơi trở xuống Khi ngưng tụ chuyển từ hơi thành lỏng thì thể tích của hơi sẽ giảm làm áp suất giảm, do đó tự bản thân thiết bị áp suất sẽ giảm Vì vậy thiết bị ngưng tụ baromet là thiết bị ổn định chân không, nó duy trì áp suất chân không trong hệ thống Dòng hơi thứ đi từ dưới lên, ngưng

tụ, chảy xuống, khí không ngưng tiếp tục đi lên trên và được dẫn qua bình tách Bình tách

là một vách ngăn, nó có nhiệm vụ là tách những giọt lỏng bị lôi cuốn theo dòng khí không

ngưng để đưa trở về bổn chứa nước ngưng, còn khí không ngưng sẽ được bơm chân không

hút ra ngoài Quá trình tách nước ra khỏi khí không ngưng để tránh trường hợp nước bị hút vào bơm chân không gây va đập thủy lực, nó được thực hiện bằng cách sử dụng lực dính ướt của chất lỏng và lực trọng trường Ấp suất làm việc của thiết bị baromet là áp suất chân không do đó nó phải được lắp đặt ở một độ cao cần thiết để nước ngưng có thể tự chảy ra ngoài khí quyển mà không cân dùng máy bơm Bơm chân không có nhiệm vụ là hút khí không ngưng ra ngoài để tránh trường hợp khí không ngưng tổn tại trong thiết bị ngưng tụ quá nhiều (vì hệ thống làm việc liên tục), làm cho áp suất của thiết bị ngưng tụ tăng lên, có thể làm cho nước chảy ngược lại sang nổi 2

e Nước ngưng sau khi ra khỏi thiết bị ngưng tụ sẽ được thải vào hệ thống nước thải

Đồ án môn học

CHUGNG 2

THIET BI CO DAC

L SƠ LƯỢC VỀ THIẾT BỊ CÔ ĐẶC:

Mục đích của cô đặc là bốc hơi nước trong dung dịch nước mía

@_ Những yêu cầu đối với thiết bị cô đặc:

- Khoảng không gian nước mía cần nhỏ nhất, không có khoảng không chết

-_ Nước mía lưu lại trong nổi với thời gian ngắn nhất

- _ Có hệ số truyền nhiệt lớn

-_ Hơi đốt phải dim bảo phân bố đều trong không gian bên ngoài giữa các ống của đàn ống (đảm bảo nhiệt phân bố đều cho các ống của đàn ống)

- _ Tách ly hơi thứ cấp tốt, đảm bảo hơi thứ cấp sạch để cho ngưng tụ (không làm bẩn

bể mặt ngưng) lấy nhiệt cấp cho nổi tiếp theo

- Đảm bảo thoát khí không ngưng tốt Vì khí không ngưng ở phòng đốt cần thoát ra bình thường Sự tổn tại của khí không ngưng trong phòng đốt sẽ làm giảm hệ số cấp nhiệt của hơi và do đó giảm năng suất bốc hơi

- _ Đảm bảo thoát nước ngưng tụ dễ dàng Việc thoát nước ngưng tụ có liên quan chặt chẽ đến tốc độ bốc hơi Nếu có một nổi nào đó thoát nước ngưng không tốt, nước ngưng đọng lại nhiễu trong phòng đốt, làm giảm lượng hơi đốt vào phòng và ảnh hưởng đến tốc

độ bốc hơi

- _ Thiết bị đơn giản, diện tích đốt dé làm sạch

- _ Thao tác khống chế đơn giản, tự động hoá dễ dang

IL CAN BANG VAT CHAT VA NANG LUONG:

Kí hiệu các đại lượng:

G kg/h, kg/s suất lượng dung dịch

W kg/h, kg/s suất lượng hơi thứ

D kg/h, kg/s suất lượng hơi đốt

9 °C nhiệt độ nước ngưng

ọ % độ ẩm của hơi bão hoà

“i” kí hiệu ứng với đầu ra của nổi I

“oe kí hiệu ứng với đầu ra của nổi 2

kí hiệu ứng với nhập liệu

“39

“Dy” kí hiệu ứng với hơi đốt

1) Cân bằng vật chất:

Đối với cả hệ thống:

Năng suất nhập liệu: Ga = 3500kg/h

Nồng độ dung dịch nhập liệu: xa=0,08

2) Cân bằng năng lượng:

Xác định áp suất và nhiệt đô mỗi nôi:

-Hiệu số áp suất của cả hệ thống:

AP, = P, ~ P,, = 3-0,3 =2,7 at

Đồ án môn học

-Giả thiết phân phối hiệu áp suất giữa các nổi: ———~ = 1,2 + 2,5 (7)

2

-Tính áp suất hơi thứ trong các nôi:

AP, + AP, = AP, P=P,

Py =P +AP, -Từ giả thiết áp suất trong các nổi, xác định nhiệt độ hơi thứ trong từng nồi

-Hơi thứ của nồi I là hơi đốt của nồi 2, nên: tp2 = twi-A” (9) Xác định tổn thất nhiệt đô:

Tổn thất nhiệt độ do nông độ( A')

Tổn thất nhiệt trên đường ống dẫn hơi thứ A”=1°C (chọn theo trang 161- [1 ])

-Tổn thất của từng nôi: Ai=A,'+A,"+A,"" (10) -Téng tén that chung ctia toan hé théng: A, = ZA, =A, +A, (11)

-Hiệu số nhiệt độ hữu ích:

-Xác định hiệu số nhiệt độ hữu ích ở mỗi nồi:

Cân bằng năng lượng:

Cân bằng năng lượng đối với hệ thống cô đặc liên tuc: (CT 5.18, trang 158-[1])

Dung hơi hơi nước dung nhiệt tổn

lượng đối với hệ thống 2 nổi xuôi chiểu liên tục trở

Lượng hơi thứ của nổi 1 là lượng hơi đốt của nổi 2

Lượng hơi đốt tiêu tốn chung là:

0,97, Nhiệt dung riêng của dung dịch đường có nồng độ x tại nhiệt độ t:

C = 4190-(2514-7,542.t).x (J/kg.độ) (22)

II KÍCH THƯỚC THIẾT BỊ:

Kí hiệu các đại lượng

khối lượng phân tử trung bình của dung dịch đường mía

hệ số truyền nhiệt tổng quát

ẩn nhiệt ngưng tụ nhiệt trở

gia tốc trọng trường (g = 9,81m/s?) chiều cao thiết bi

đường kính thân thiết bị diện tích bể mặt truyền nhiệt đường kính ống truyền nhiệt đường kính trung bình ống truyền nhiệt tổng số ống truyền nhiệt

số ống truyền nhiệt trên đường chéo chính thể tích thiết bị

vận tốc lưu chất

cường độ bốc hơi thể tích

hệ số điều chỉnh cho cường độ bốc hơi thể tích

hệ số cấp nhiệt bước ống truyền nhiệt

10

6 m chiéu day Ong truyén nhiét

A Wim.d6 hệ số dẫn nhiệt

ư Pas độ nhớt tuyệt đối

ø kg/mẺ khối lượng riêng

“y” kí hiệu ứng với vách ống truyền nhiệt

“a” kí hiệu ứng với buồng đốt

“b” kí hiệu ứng với buồng bốc

“ô” kí hiệu ứng với ống truyển nhiệt

Tính bề mặt truyên nhiệt của buông đốt:

-Nhiệt lượng hữu ích do hơi đốt cung cấp:

Néi 1: QO, = 0,9Dr, = Wii" y,-Gycyta + Get, (23)

-Tính hệ số truyền nhiệt của các nồi:

Theo nhiệt độ sôi và nồng độ trong các nổi, ta xác định các thông số vật lý của dung dịch (khối lượng riêng, độ nhớt, hệ số dẫn nhiệt, nhiệt dung riêng )

Hệ số truyền nhiệt tổng quát:

rp: ẩn nhiệt ngưng tụ của hơi bão hoà tại nhiệt độ tp

các thông số vật lý khác ( Pp, Up, Ap ) là số liệu của nước sôi tại nhiệt độ trung bình

Phía dung dịch: g, = At,.a@, =(t,, —¢,).a, (38)

Bước I: Đầu tiên ta cố định tỉ lệ AP _1a3s ; ta thay đổi tỉ lệ 1: tiv 1-1,2

Bước 2: Tính lại lượng hơi thứ ở mỗi nổi bằng công thức (19), (20)

Bước 3: Kiểm tra lại giả thiết phân bố hơi thứ ở các nồi:

Sau khi tính được lượng hơi thứ trong các nổi theo (19) và (20), ta tiến hành kiểm tra bằng cách so sánh kết quả tính toán được với giả thiết ban đầu

lệ chênh lệch áp suất giữa các nồi

Bước 5: Tính chênh lệch nhiệt độ hữu ích cho từng nổi theo công thức (14), (15)

Bước 6: Chọn vật liệu làm ống truyền nhiệt và các thông số về kích thước thiết bị: Hạ,

dị, dạ, n, ð

12

Đồ án môn học

Bước 7: Chọn 2 giá trị nhiệt độ phía hơi đốt Atp rồi suy ra nhiệt độ phía vách ngoài tương ứng

Bước 8: Tính hệ số cấp nhiệt và cường độ dòng nhiệt phía hơi đốt (Œp va qn)

Bước 9: Tính nhiệt độ vách trong tương ứng tạ: t, =t,, — Zr, (43) Bước 10: Tính hệ số cấp nhiệt và cường độ dòng nhiệt phía dung dịch khi sôi (di và qr) Bước I1: Coi gần đúng cường độ dòng nhiệt phụ thuộc tuyến tính vào Atp , ta dựng 2 đường thẳng qD = f(Atp) và qL = f(Atp ), giao điểm của 2 đường thẳng này ứng với giá trị Abo cần xác định Lặp lại các bước 8, 9, 10 với giá trị Atp› vừa xác định

lao — 4|

maX(4›.4, )

Nếu không thoả ta lặp lại các bước 7-11 Nếu thoả ta tiếp tục bước tiếp theo

Bước 13: Tính hệ số truyền nhiệt K

Bước 14: Phân phối chênh lệch nhiệt độ hữu ích cho các nổi theo phương pháp diện tích

bể mặt truyền nhiệt các nổi F = const:

Bước 12: Kiểm tra điều kién: Ag = <5% (44)

¿ 3: 212 16: Tai 2 TẢ nhân Tâ¬h 4 zw, APL ow „ + Nếu không phải giả thiết lại tỉ lệ chênh lệch áp suất APD và lặp lại các bước 4-

kJ/k 2682.4 2624.0 Tra bang I.251-

Độ tăng phí điểm

0.132 0.265 Trung binh A °c 5 5

14

Nhiệt dung riêng J/kg 4051 3949

Đồ án môn học

Chọn thông số chung cho cả 2 nồi

Ta chọn dư bể mặt truyền nhiệt 20%

Số ống truyền nhiệt là: n = 91 ống (làm tròn theo bảng V.11-[4])

Chiều cao ống truyền nhiệt là : Hộ= 5m

Chiểu cao thân buồng đốt lấy bằng chiều cao ống truyền nhiệt: Hạ = 5m

KÍCH THƯỚC BUỒNG ĐỐT VÀ BUỒNG BỐC:

G1) (52)

Nhiệm vụ chủ yếu của buồng bốc là tách hỗn hợp lỏng hơi thành những giọt lỏng rơi xuống dưới, còn hơi đi lên phía trên

Đường kính buồng bốc tính từ điểu kiện phân ly được những giọt lồng có đường kính từ 0,3 mm trở lên

Ta chọn đường kính buồng bốc theo dãy chuẩn sao cho Dụ > Dạ

Kiểm tra điểu kiện: vận tốc của hơi thứ trong buồng bốc không quá 70 - 80% vận tốc

lang cua giot long:

Vận tốc của hơi thứ trong buồng bốc:

Đường kính buông (51),đã quy

Đồ án môn học

d= | 1G _

3600zpv Lam tron đường kính ống đến đường kính chuẩn Dựa vào đường kính vừa chọn, tra bang XIII.32 —[4] ta chọn kích thườc chiều đài đoạn ống nối

Bảng 6 : Kích thước cửa ra vào của thiết bị

ngưng và bốc Suất lượng |Nồi I | 3500 1371.6 | 1371.6 2310 1190

Van toc (m/s) | Néil | 0.5 20 0.5 0.5 30

19

riêng(kg/m3) Nổi 2 | 1079.99 |0.622_ | 957.54 1076.9 | 0.188

Đường kính | Nồi I | 48.8 1224 |32.3 39.64 | 93.1

(mm) Nồi 2 | 39 1857 | 29.9 27.1 274.1

Đường kính 50 200 40 25 50 300 300x200 quy tròn theo

chuẩn (mm)

Chiểu đài 100 130 100 90 100 140 700

(mm)

TÍNH CƠ KHÍ:

Kí hiệu các đại lượng:

Ss mm bể dày tối thiểu

S mm bé day

Vr mm chiéu dai tính toán

Cp mm hệ số bổ sung do bào mòn cơ học của môi trường

Ce mm hệ số bổ sung do sai lệch khi chế tạo

C mm hệ số bổ sung bể dày tính toán

áp suất , áp suất ngoài cho phép

áp suất , áp suất ngoài tính toán

hệ số an toàn theo giới hạn chẩy

môđun đàn hồi

giới hạn chảy của vật liệu chế tạo thiết bị

số bulong chiều cao phần gờ của đáy và nắp Lựa chọn vật liệu và phương pháp gia công:

Thân buồng đốt được làm bằng thép CT3 Đáy và nắp buông đốt có dạng hình elip (chịu lực tốt), làm bằng thép X18HI10T đáy và nắp được nối với thân bằng mối ghép bích

Thân, đáy, nắp buồng bốc làm từ thép XI§HI0T, nắp có dạng hình elip, đáy dạng nón

có gờ với góc đáy 60”

Cả thân, đáy, nắp buồng đốt và buồng bốc đều được bọc cách nhiệt

Xác định điều kiện làm việc:

20

Đồ án môn học

Nhiệt độ làm việc tụy là nhiệt độ lớn nhất của môi trường bên trong thiết bị

Nhiệt độ tính toán: tụ= tịy+ 20°C (do thiết bị có bọc cách nhiệt) (64)

Ấp suất làm việc là áp suất của môi trường trong thiết bị

Ap suất tính toán P„ đối với buồng đốt và buông bốc

Bang 7: Diéu kién lam viéc ctia thiét bi

Dạng chịu lực |Nhiệt độ | Nhiệt độ| Ấp suất| Ấp suất

làm viéc | tinh todn | lam việc | tính toán

N6 | Buéng | Thân | Chịu áp suất | 132,9 1529 3 2

11 | đốt Day trong

Nap Buéng | Than | Chịu áp suất | 103,27 12327 |1/12 0,12

-Thân chịu áp suất trong:

Bề dày tối thiểu theo điều kiện bển: (CT 5.1, 5.3 trang 130-{[6])

DỊP Khi 5,5< lel, < 25 P thi St= 2[ø]p,-P (67)

Đồ án môn học

C.=0

Co chọn theo kích thước quy tròn của thép tấm

Chọn bể dày thực của thân thiết bị theo chiều dày của thép tấm (bảng XIII.9 trang 364- [4])

Kiểm tra độ bên:

D,

[p] = 4.@—€.) Job, (s-C, Jy >

D,+(S-C, ) “ Nếu bể dày thân tính theo công thức mà cho kết quả S< 2 mm thì chọn S theo đường

kinh trong D, (bang 5-1 trang 128- [6])

Thân chịu áp suất ngoài:

Bề dày tối thiểu cho thân chịu ápsuất ngoài: (CT 5.14/133-[6])

E' tra bang 2.12/45-[6] theo diéu kién lam viéc va vat liéu ché tao

Chọn bể dày thực theo công thức (69) và (70)

Kiểm tra độ ổn định của thân khi chịu áp suất ngoài:

Đồ án môn học

D, +28) P., _—

Kiểm tra độ ổn định của thân:

S—Ca> sa (77)

t

k, tra bang trang 140-[6],theo ti s6 ——*—

° & trang 2(S — Ca)

Xác định ứng suat nén chiéu truc:

hay >I nhưng không quá 5% so với 1

Bảng 8: Thông số vật liệu chế tạo

Kí Giá trị Đại lượng hiệu Đơn vị nổi 1 | nổi 2 Ghi chú

Buông đốt (thép CT3)

Ứng suất tiêu Tra hình I.1-

chuẩn [ẴjÌ* | Nimm? | lãi 135 |[6]

Chọn theo

124,4 128,2

Ứng suất cho phép [o] N/mm? | 5 5 [o]=nlo]*

Bảng 8: Tính chiều dày thân thiết bị

Đại lượng hiệu Đơn vị nôi 1 nổi 2 Ghi chú

Buồng đốt Đường kính trong của