Đang tải... (xem toàn văn)
Quá trình đun sôi dd, làm bay hơi 1 phần dung môi Quá trình đun sôi dd, làm bay hơi 1 phần dung môi Quá trình đun sôi dd, làm bay hơi 1 phần dung môi Quá trình đun sôi dd, làm bay hơi 1 phần dung môi Quá trình đun sôi dd, làm bay hơi 1 phần dung môi Quá trình đun sôi dd, làm bay hơi 1 phần dung môi Quá trình đun sôi dd, làm bay hơi 1 phần dung môi Quá trình đun sôi dd, làm bay hơi 1 phần dung môi Quá trình đun sôi dd, làm bay hơi 1 phần dung môi vQuá trình đun sôi dd, làm bay hơi 1 phần dung môi Quá trình đun sôi dd, làm bay hơi 1 phần dung môi Quá trình đun sôi dd, làm bay hơi 1 phần dung môi
THIẾT KẾ CƠ KHÍ CHO THIẾT BỊ CƠ ĐẶC CHÂN KHƠNG Theo tiêu chuẩn Anh pd5500 Nhóm thực hiện: GVHD: Nguyễn Hữu Hiếu 1/40 Giới thiệu chung Kết luận Tính bền Lựa chọn thiết khí cho bị cô đặc dd chi tiết NaOH TB Sơ đồ quy trình thiết kế thiết bị CĐ Thơng số ban đầu 2/40 I/ Giới thiệu chung Nhiệm vụ báo cáo: Tính tốn tính bền khí cho thiết bị đặc chân không dung dịch NaOH theo chuẩn PD5500 PD5500: Tiêu chuẩn Anh “Quy cách cho bình áp suất không hàn, hàn nhiệt”, quy tắc thực cung cấp quy tắc cho việc thiết kế, chế tạo kiểm tra thiết bị áp lực 3/40 I/ Giới thiệu chung PHƯƠNG PHÁP CÔ ĐẶC Quá trình đun sơi Thu dd đậm dd, làm bay đặc dd ban phần dung môi đầu CƠ ĐẶC Dung mơi bay lên Phương pháp gọi thứ nhiệt Phương pháp lạnh 4/40 I/ Giới thiệu chung Phân loại TBCĐ Theo phương thức thực Theo cấu tạo Đối lưu tự nhiên Đối lưu cưỡng q trình CĐ áp suất Thiết bị đặc nhiều nồi thường CĐ áp suất chân không CĐbị nhiều Thiết cô đặc nồi chân không mộtCĐ nồi liên tục 5/40 II/ Lựa chọn thiết bị cô đặc dd NaOH: Nắp Elip Thiết bị cô đặc chân không nồi liên tục có buồng đốt ống tuần hồn trung tâm Ưu • Cơ đặc áp suất chân không làm giảm nhiệt độ sôi dung dịch, giảm chi phí lượng, hạn chế điểm việc chất tan bị lôi theo bám lại thànhBuồng bốc thiết bị Buồng đốt Ống truyền nhiệt • Hạn chế Loại thiết bị phương pháp cho tốc độ tuần hồn dung dịch nhỏ (vì ống tuần hồn Ống tuần hồn trung tâm đun nóng) hệ số truyền nhiệt thấp Đáy Elip 6/40 III/ Sơ đồ quy trình thiết kế thiết bị đặc Chế tạo thiết bị Thiết kế thiết bị Thỏa Không thỏa Chuẩn thiết Tính tốn chi phí kế Đúng Thơng số CN Tính bền khí (buồng đốt, Vật liệu thiết kế buồng bốc, nắp, đáy, vỉ ống, Kiểm tra mặt bích) Sai 7/40 IV/ Thơng số ban đầu: Thơng số Giá trị Đơn vị Năng suất nhập liệu m /h Nồng độ đầu 18 %wt Nồng độ cuối 30 %wt Nhiệt độ đầu nguyên liệu 30 Áp suất thứ 0,7 Nhiệt độ thứ 90 Nhiệt độ sản phẩm đáy 110 Nhiệt độ đốt (hơi bão hòa) 150 Áp suất đốt (hơi bão hòa) 4,76 at Chiều cao buồng bốc 2000 mm Đường kính buồng bốc 800 mm Đường kính buồng đốt 600 mm Chiều cao buồng đốt 1500 mm o C At o o o C C C 8/40 V/ Tính bền khí cho chi tiết thiết bị đặc Tính cho buồng đốt 1.1 Thơng số cơng nghệ Buồng đốt có đường kính D = 600 mm, chiều cao H = 1500mm Thân có lỗ, ứng với ống: dẫn đốt, xả nước ngưng, xả khí khơng ngưng Vật liệu chế tạo thép 304, có bọc lớp cách nhiệt Làm việc áp suất t t 9/40 V/ Tính bền khí cho chi tiết thiết bị đặc • 1.Tính cho buồng đốt 1.2/ Tính tốn Hơi nước bão hồ có áp suất 4,76 at nên buồng đốt chịu áp suất là: Pm = PD – Pa = 4,76 – = 3,76 at = 0.369 N/ Nhiệt độ đốt vào tD = 150°C (tra Phụ lục 2-trang 212, sách Thiết kế khí thiết bị Áp lực, Nguyễn Hữu Hiếu) Vậy nhiệt độ tính tốn buồng đốt là: ttt = tD + 20 = 150 + 20 = 170°C (trường hợp thân có bọc lớp cách nhiệt) Ứng suất thiết kế vật liệu t tt là: f = 124 N/ (tra bảng 4.2/trang 37, sách Thiết kế khí thiết bị Áp lực, Nguyễn Hữu Hiếu) 10/40 V/ Tính bền khí cho chi tiết thiết bị đặc Tính mặt bích: 5.2 Chọn mặt bích: Hình: Mặt bích thép có cổ hàn áp suất danh nghĩa bar (1 bar = 10 N/m ) (*) 24 V/ Tính bền khí cho chi tiết thiết bị đặc Tính mặt bích: 5.2 Chọn mặt bích: Các thơng số bích tra từ bảng PL 7.1, phụ lục 7, trang 314 sách Thiết kế khí thiết bị Áp lực, Nguyễn Hữu Hiếu Kích thước danh nghĩa Bề mặt Mặt bích Đường kính ngồi ống, d1 Khoan lỗ nâng Cổ Bu lông D b h1 d4 f Số d2 k d3 h2≈ r 25 600 609,6 755 24 70 670 M24 20 26 705 640 16 V/ Tính bền khí cho chi tiết thiết bị đặc Tính mặt bích: 5.2 Chọn mặt bích: Mặt bích nối buồng đốt đáy: • • • Buồng đốt đáy nối với theo đường kính buồng đốt D t = 600 mm Áp suất tính tốn buồng đốt 0,369 N/mm2 Áp suất tính tốn đáy 0,122 N/mm2 => Chọn mặt bích thép có cổ hàn áp suất danh nghĩa bar 26 V/ Tính bền khí cho chi tiết thiết bị cô đặc Tính mặt bích: 5.2 Chọn mặt bích: Các thơng số bích tra từ bảng PL 7.1, phụ lục 7, trang 314, sách Thiết kế khí thiết bị Áp lực, Nguyễn Hữu Hiếu Bề mặt Mặt bích Kích thước danh nghĩa Khoan lỗ nâng Cổ Đường kính ngồi Bu lơng ống, d1 D b h1 d4 f Số d2 k d3 h2≈ r 27 600 609,6 755 24 70 670 M24 20 26 705 640 16 12 V/ Tính bền khí cho chi tiết thiết bị đặc Tính mặt bích: 5.2 Chọn mặt bích: Mặt bích nối nắp buồng bốc: • • Buồng bốc nắp nối với theo đường kính buồng bốc D t = 800 mm Áp suất thiết kế buồng bốc nắp 0,0981 N/mm2 => Chọn mặt bích thép có cổ hàn áp suất danh nghĩa bar 28 V/ Tính bền khí cho chi tiết thiết bị đặc Tính mặt bích: 5.2 Chọn mặt bích: Các thơng số bích tra từ bảng PL 7.1, phụ lục 7, trang 314, sách Thiết kế khí thiết bị Áp lực, Nguyễn Hữu Hiếu Bề mặt Mặt bích Kích thước Đường kính danh ngồi ống, d1 nghĩa Khoan lỗ nâng Cổ Bu lông D b h1 d4 f Số d2 k d3 h2≈ r 29 800 812,8 975 24 70 880 M27 24 30 920 842 16 12 V/ Tính bền khí cho chi tiết thiết bị cô đặc Tính vỉ ống: 6.1 Thơng số cơng nghệ: Chọn vỉ ống loại phẳng tròn, lắp cứng với thân thiết bị Vỉ ống phải giữ chặt ống truyền nhiệt bền tác dụng ứng suất Dạng vỉ ống giữ nguyên trước sau nong Vật liệu chế tạo thép 304 Làm việc áp suất 31/40 V/ Tính bền khí cho chi tiết thiết bị đặc 6.• Tính vỉ ống: 6.2 Tính tốn: Áp suất thiết kế vỉ ống 0,4668 N/mm2 Nhiệt độ tính tốn vỉ ống tt = tD = 150°C Ứng suất cực đại cho phép vật liệu tt fp = 130,24 N/mm2 (tra bảng 4.2 trang 37, sách Thiết kế khí thiết bị Áp lực, Nguyễn Hữu Hiếu) Hệ số ràng buộc λ= = = 0,384 (với ph : bước lỗ dh : đường kính lỗ) Bề dày vỉ tối thiểu để chống lại uốn: = CphDp = 0,3 x600 x =17,39 mm (với : áp suất thiết kế vỉ ống hiệu dụng Cph: hệ số thiết kế (chọn = 0,3) Dp : đường kính vỉ ) 32/40 V/ Tính bền khí cho chi tiết thiết bị đặc • Tính vỉ ống: 6.2 Tính tốn: Bề dày tối thiểu để chống lại lực cắt: = = = 1,73 mm với τp : ứng suất cắt cho phép tối đa (lấy nửa ứng suất cho phép tối đa) Dựa vào bảng 11.1 trang 123, chọn bề dày thiết kế vỉ ống với đường kính ngồi 29mm 22 mm 33/40 VI/ Kết luận: Buồng đốt Đơn vị Đường kính 600 mm Đường kính ngồi 608 mm 1500 mm mm lỗ, ứng với ống: dẫn đốt, xả nước ngưng, xả khí khơng ngưng Thép 304, có bọc lớp cách nhiệt Chiều cao Bề dày buồng đốt Thân Vật liệu Buồng bốc Đường kính Chiều cao Bề dày buồng bốc Thân Dưới buồng bốc Vật liệu 800 mm 2000 mm mm lỗ, gồm: ống nhập liệu, ống thơng áp, cửa sửa chữa kính quan sát Phần hình nón cụt có gờ liên kết với buồng đốt thép 304, có bọc lớp cách nhiệt 35/40 VI/ Kết luận: Nắp thiết bị Ellipse tiêu chuẩn 2:1 Hình dạng Có lỗ để thứ Đường kính 800 mm Chiều cao 200 mm mm 824,18 mm thép 304 Bề dày nắp Bán kính cong tối đa (R S) Vật liệu Đáy thiết bị Hình dạng Ellipse tiêu chuẩn 2:1 Có lỗ để sản phẩm Đường kính 600 mm Chiều cao 150 mm mm 770,1 mm thép 304 Bề dày đáy Bán kính cong tối đa (R S) Vật liệu 36/40 VI/ Kết luận: Mặt bích Vật liệu Thép 304 Mặt bích nối buồng bốc buồng đốt Kích thước danh nghĩa 600 Bề mặt Mặt bích Khoan lỗ Cổ nâng Đường kính ngồi Bu lơng ống, d1 D b h1 609,6 755 24 70 d4 Số d2 k d3 h2≈ r 670 Mặt bích 5nối buồngM24 đốt đáy 20 26 705 640 16 12 f Bề mặt Kích thước danh nghĩa 600 Mặt bích Khoan lỗ nâng Đường kính ngồi Cổ Bu lơng ống, d1 D b h1 d4 f 609,6 755 24 70 670 M24 Số d2 k d3 h2≈ r 20 26 705 640 16 12 37/40 VI/ Kết luận: Mặt bích nối nắp buồng bốc Bề mặt Mặt bích Kích Đường thước kính danh ngồi nghĩa ống, d1 800 812,8 Khoan lỗ Cổ nâng Bu lông D b h1 d4 f 975 24 70 880 M27 Số d2 k d3 h2≈ r 24 30 920 842 16 12 Vỉ ống Hình dạng Vỉ ống loại phẳng tròn, lắp cứng với thân thiết bị Đường kính ống 29 mm Bề dày vỉ 22 mm Đường kính lỗ 0.025 mm Vật liệu thép 304 38/40 TÀI LIỆU THAM KHẢO: Nguyễn Hữu Hiếu, Thiết kế khí thiết bị áp lực, NXB Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh, 2017 39/40 Cám ơn thầy bạn ý lắng nghe 38 ... áp suất Thiết bị cô đặc nhiều nồi thường CĐ áp suất chân không C bị nhiều Thiết cô đặc nồi chân không mộtCĐ nồi liên tục 5/40 II/ Lựa chọn thiết bị cô đặc dd NaOH: Nắp Elip Thiết bị đặc chân khơng... chung Kết luận Tính bền Lựa chọn thiết khí cho bị đặc dd chi tiết NaOH TB Sơ đồ quy trình thiết kế thiết bị CĐ Thông số ban đầu 2/40 I/ Giới thiệu chung Nhiệm vụ báo cáo: Tính tốn tính bền khí cho. .. 4.2/trang 37, sách Thiết kế khí thiết bị Áp lực, Nguyễn Hữu Hiếu) 10/40 V/ Tính bền khí cho chi tiết thiết bị đặc • 1.Tính cho buồng đốt 1.2/ Tính tốn Bề dày tối thiểu e = (công thức 5.1 trang