ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD : CAO THỊ NHUNG
SVTH : Nguyễn Duy Nghĩa
1Đại học Quốc gia Tp. Hồ Chí Minh
Trường Đại học Bách Khoa
Khoa Công nghệ Hóa học & Dầu khí
BỘ MÔN MÁY & THIẾT BỊ
ĐỒ ÁN MÔN HỌC

Quá Trình & Thiết bị
THIẾT KẾ THÁP ĐỆM
DÙNG ĐỂ HẤP THU KHÍ SO
2
BẰNG NƯỚC
GVHD : Cao Thị Nhung
SVTH : Nguyễn Duy Nghĩa
MSSV : 69901406

2

Phần B . QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ
I.5. Chọn qui trình công nghệ xử lý khí SO
2

I.6. Thuyết minh qui trình công nghệ
Chương II . TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ
II.1. Các thông số ban đầu
II.2. Tính cân bằng vật chất
II.3. Cân bằng năng lượng
II.4. Tính kích thước tháp hấp thu
II.5. Tính trở lực lớp đệm
Chương III . TÍNH TOÁN CƠ KHÍ
III.1. Tính chiều dày thân tháp
III.2. Tính chiều dày đáy , nắp tháp
III.3. Tính ống dẫn lỏng , ống dẫn khí
III.4. Tính bích ghép thân tháp
III.5. Tính bích nối đường ống dẫn lỏng và ống dẫn khí
III.6. Tính lưới đỡ đệm và đĩa phân phối lỏng
III.7. Tính chân đỡ và tai treo
Chương IV . TÍNH TOÁN THIẾT BỊ PHỤ
IV.1. Tính bồn cao vị
IV.2. Tính công suất bơm
IV.3. Tính công suất quạt
Chương V . TÍNH KINH TẾ
TÀI LIỆU THAM KHẢO
ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD : CAO THỊ NHUNG
SVTH : Nguyễn Duy Nghĩa
3

2
với năng suất 2000m
3
/h , nồng
độ SO
2
trong dòng khí đầu vào là 1% thể tích , nồng độ SO
2
trong dòng khí đầu ra đạt
tiêu chuẩn loại A (1500mg/m
3
) thải vào môi trường .
Em xin chân thành biết ơn cô Cao Thị Nhung , các thầy cô bộ môn Máy &
Thiết bị đã tận tình hướng dẫn và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành đồ án
môn học này . CHƯƠNG I

2
có nhiệt độ nóng chảy ở – 75
0
C và nhiệt độ sôi ở – 10
0
C .
Nguyên tử S trong phân tử SO
2
có cặp electron hóa trị tự do linh động và ở
trạng thái oxy hóa trung gian (+4) nên SO
2
có thể tham gia phản ứng theo nhiều kiểu
khác nhau:
- Cộng không thay đổi số ôxy hóa :
SO
2
+ H
2
O = H
2
SO
3

-Thực hiện phản ứng khử :
SO
2
+ 2CO
C
o
500

4
+ HCl
Trong môi trường không khí , SO
2
dễ bị ôxy hóa và biến thành SO
3
trong khí
quyển . SO
3
tác dụng với H
2
O trong môi trường ẩm và biến thành acid hoặc muối
sunfat . Chúng sẽ nhanh chóng tách khỏi khí quyển và rơi xuống gây ô nhiểm môi
trường đất và môi trường nước .
I.2. Tác hại của khí SO
2
:
-SO
2
trong khí thải công nghiệp là một thành phần gây ô nhiểm không khí.
Nồng độ cho phép khí SO
2
có trong môi trường xung quanh chúng ta là rất
nhỏ(<300mg/m
3
). Nó ảnh hưởng rất nhiều đến sức khỏe, các hoạt động của con người,
cũng như động vật, thực vật và bầu khí quyển .
-Đối với con người và động vật : khi hít phải khí SO
2
có thể gây ra các bệnh về

có trong không khí . Khi
gặp H
2
O , SO
3
kết hợp với nước tạo thành H
2
SO
4
. Đây chính là nguyên nhân tạo ra
các cơn mưa acid mà thiệt hại của mưa acid gây ra là rất lớn. Mưa acid làm tăng tính
ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD : CAO THỊ NHUNG
SVTH : Nguyễn Duy Nghĩa
5

acid của trái đất , hủy diệt rừng và mùa màng , gây nguy hại đối với sinh vật nước , đối
với động vật và cả con người . Ngoài ra , còn phá hủy các nhà cửa, công trình kiến trúc
bằng kim loại bị ăn mòn . . . Nếu H
2
SO
4
có trong nước mưa với nồng độ cao sẽ làm
bỏng da người hay làm mục nát áo quần .
I.3. Các nguồn tạo ra SO
2
:
- Khí SO
2
tạo ra là do sự đốt cháy các hợp chất chứa lưu huỳnh hay nguyên tử
lưu huỳnh .

ta có thể sử dụng nước, dung dịch hoặc huyền phù của muối
kim loại kiềm hoặc kiềm thổ.
+ Hấp thụ bằng nước:
SO
2
+ H
2
O < ===== > H
+

+ HSO
3
-
Do độ hòa tan của SO
2
trong nước thấp nên phải cần lưu lượng nước lớn và
thiết bị hấp thụ có thể tích lớn.
+ Hấp thụ bằng huyền phù CaCO
3

Ưu điểm của phương pháp này là quy trình công nghệ đơn giản chi phí
hoạt động thấp, chất hấp thụ dể tìm và rẽ, có khả năng xữ lý mà không cần làm nguội
và xử lý sơ bộ.
Nhược điểm: thiết bị đóng cặn do tạo thành CaSO
4
và CaSO
3
.
+ Phương pháp Magie (Mg):
SO

+ Hấp thụ bằng chất hấp thụ trên cơ sở Natri :
Ưu điểm : của phương pháp này là ứng dụng chất hấp thụ hóa học không
bay, có khả năng hấp thụ lớn .
ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD : CAO THỊ NHUNG
SVTH : Nguyễn Duy Nghĩa
6

+ Phương pháp Amoniac : SO
2
được hấp thụ bởi dung dịch Amoniac hoặc dung
dịch Sunfit-biSunfit amôn .
Ưu điểm : của phương pháp này là hiệu quả cao, chất hấp thụ dễ kiếm ,
thu được sản phẩm cần thiết (Sunfit và biSunfit amon) .
+ Hấp thụ bằng hổn hợp muối nóng chảy:
Xử lý ở nhiệt độ cao dùng hổn hợp Cacbonat kim loại kiềm có thành
phần như sau:
LiCO
3
32%, Na
2
CO
3
33%, K
2
CO
3
35%.
+ Hấp thụ bằng các Amin thơm :
Để hấp thụ SO
2

(CH
3
)
2
NH
2
không trộn lẩn với nước nhưng khi liên kết với SO
2
tạo thành
(C
6
H
3
(CH
3
)
2
NH
2
)
2
SO
2
tan trong nước .
I.4.2. Phương pháp hấp phụ :
SO
2
được giữ lại trên bề mặt chất rắn , thu được dòng khí sạch khi đi qua bề
mặt rắn .
Chất hấp phụ công nghiệp cơ bản là than hoạt tính , silicagen , zeonit và ionit

chảy từ trên xuống . Khí SO
2
được thổi từ đáy tháp lên , quá trình hấp thu được thực
hiện .
ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD : CAO THỊ NHUNG
SVTH : Nguyễn Duy Nghĩa
7

Khí sau khi hấp thu đạt TCVN được thải phát tán ra môi trường . Dung dịch
nước sau khi hấp thu được cho chảy vào bể chứa thực hiện quá trình trung hòa và thải
ra môi trường . CHƯƠNG II
TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ

Trong đó :
y
*
: nồng độ phân mol của SO
2
trong dòng khí ở điều kiện cân bằng .
x : nồng độ phân mol khí hòa tan trong pha lỏng .
P : áp suất riêng phần của cấu tử khí hòa tan khi cân bằng .
P
t
: áp suất tổng của hệ hấp thu .
H : hệ số Henry .
Ở 30
o
C : H = 0.0364*10
6
(mmHg) . [2,Bảng IX.1,p.139]
m : hệ số phân bố .
m =
t
P
H
=
760
10*0364.0
6
=47.894
y =
Y
Y

)1(1 −+
=
X
X
)894.471(1
*894.47
−+

Trong đó :
X :
Y :
Từ phương trình đường cân bằng ta có các số liệu đường cân bằng:

X 0 0.00008

0.0001

0.00013

0.00015

0.00018

0.0002

0.00025

0.0003

Y

Bằng
nước
0
0.002
0.004
0.006
0.008
0.01
0.012
0.014
0.016
0 0.0001 0.0002 0.0003 0.0004
X
Y*
ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD : CAO THỊ NHUNG
SVTH : Nguyễn Duy Nghĩa
9

Y
c
=
K
Kmolatlit
at
mlitm
molg
g
o
o
)30273(

tr
XX
YY
G
L
−
−
=
*
min

G
tr
: suất lượng dòng khí trơ trong hỗn hợp .
X
*
: nồng độ pha lỏng cân bằng tương ứng với X
đ
.
Từ đồ thị đường cân bằng ta xác định được :
X
*
= 0.00021 (KmolSO
2
/KmolH
2
O)
Suy ra :
000021.0
000582.00101.0

496.80
)30273(*082.0
2000*1
=
+
=
RT
PV
(Kmol/h)
Suất lượng dòng khí trơ trong hỗn hợp :
G
tr
= G
hh
*(1-y
đ
) = (1-0.01)*80.496 = 79.691 (Kmol/h)
Suất lượng dung môi làm việc :
L
tr
= 54.3888*G
tr
= 54.3888*79.691 = 4334.298 (KmolH
2
O/h)
Phương trình cân bằng vật chất có dạng ;
G
tr
*Y
đ

tr
tr
cd
G
L
YY
−
=
000175.0
3888
.
54
000582.00101.0
=
−
(molSO
2
/KmolH
2
O)
ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD : CAO THỊ NHUNG
SVTH : Nguyễn Duy Nghĩa
10G
tr
Y
ñ
G

- lượng dd đầu và cuối.
t
c ,
t
c
– nhiệt độ khí ban đầu và cuối ,
C
o
.
T
đ ,
T
c
– nhiệt độ dung dịch đầu và cuối ,
C
o
.
I
đ
, I
c
– entanpi hỗn hợp khí ban đầu và cuối , kj/kg .
Q
0
– nhiệt mất mát , kj/h .
Phương trình cân bằng nhiệt lượng có dạng :
G
đ
I
đ

tháp : t
c
= t
đ
= 30
0
C .
- Tỷ nhiệt của dung dịch không đổi trong suốt quá trình hấp thu : C
đ
= C
c

= C
OH
2
.
ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD : CAO THỊ NHUNG
SVTH : Nguyễn Duy Nghĩa
11G
tr
Y
ñ
G
tr
Y
c
L

phát sinh của 1 mol cấu tử bị hấp thu , thì ta có :
Q
s
= q * L
tr
* (X
c
– X
đ
)
Với mức độ gần đúng có thể coi q không đổi trong suốt quá trình hấp thu:

(
)
ccccdctrdddd
TCLIGXXLqTCLIG ********
+
=
−
+
+

Hoặc :
( )
dc
cc
ccdd
d
c
d

IGIG

Như vậy , công thức tính nhiệt độ cuối T
c
của dung dịch sẽ có dạng như sau :

( )
dc
c
tr
dc
XX
CL
Lq
TT −+=
*
*

Do lượng cấu tử hoà tan trong dung dịch nhỏ nên : L
đ
= L
c
= L
tr( )
dcdc
XX
C

2
∆Η
= - 68.317 (kcal/mol) .
H
+
:
+
∆Η
H
= 0 (kcal/mol) .
HSO
3
-
:
−
∆Η
3
HSO
= -12157.29 (kcal/mol) .
ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD : CAO THỊ NHUNG
SVTH : Nguyễn Duy Nghĩa
12

Nhiệt phát sinh của 1 mol cấu tử SO
2
bị hấp thu :
q = (-70.96 - 68.317) – ( 0 – 12157.29) = 12018.013 (kcal/mol) .
Nhiệt độ cuối của dung dịch ra khỏi tháp :

( )

2
cd
ytb
VV
V
+
=

V
d
, V
c
– lưu lượng khí vào và ra khỏi tháp , m
3
/h .
V
c
= V
tr
* ( 1 + Y
c
)
=
(
)
(
)
(
)
(

T
MyMy
tbtb
ytb
*
4
.
22
273**1*
2111
−
+
=
ρ

Trong đó :
+ M
1
, M
2
: Khối lượng mol của SO
2
và không khí .
+ T : nhiệt độ làm việc trung bình của tháp hấp thu .
T = 30
0
C
+ y
tb1
: nồng độ phần mol của SO

000582.01
000582.0
1
1
=
+
=
+
=
c
c
c
c
Y
Y
y

Suy ra :
00529.0
2
00058.001.0
1
=
+
=
tb
y

+ M
1

2
22
1
11
**
µµµ
MmMm
M
hh
hh
+=

+ M
hh
, M
1
, M
2
: khối lưượng phân tử của hổn hợp khí , của SO
2
và không khí ,
kg/kmol .
M
1
=
2
SO
M
= 64 (kg/kmol)
ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD : CAO THỊ NHUNG

, m
2
: nồng độ của SO
2
, không khí tính theo phần hể tích.
m
1
= y
tb1
= 0.00529
m
2
= 1 – y
tb1
= 0.99471
+ Ở 30
0
c :
µ
2
= µ
kk
= 0.0182*10
-3
(kg/m.s) .
µ
1
=
2
SO


2
cd
ytb
GG
G
+
=
, kg/s
G
d
, G
c
: lưu lượng khí vào và ra khỏi tháp , kg/s .

0101.064691.798.28691.79***
2
×
×
+
×
=
+
=
dSOtrtrtrd
YMGMGG

= 2346.6 (kg/h) = 0.652 (kg/s) .

000582.064691.798.28691.79***

trtrtrxtb
MLVV
ρ
1
**=≈

Với :
tr
ρ
là khối lượng riêng của nước ở 30
0
C .

tr
ρ
= 995 (kg/m
3
) .
M
tr
: khối lượng phân tử của H
2
O , kg/kmol .
L
tr
: lưu lượng nước , kmol/h .
Suy ra :
41.78
995
1

2
, H
2
O trong pha lỏng .
1
tb
V
, V
tb2
: thể tích trung bình của SO
2
, H
2
O trong pha lỏng.
Do lượng SO
2
hoà tan trong dung dịch nhỏ nên : V
tb1
≈ 0 .
⇒
995
2
2
=
≈
≈
OHtbxtb
ρ
ρ
ρ


xd
G
,
xc
G
: lưu lượng khối lượng dòng lỏng vào và ra khỏi tháp .

67.21
3600
1
*18*298.4334*
===
trtrxd
MLG
(kg/s) .

(
)
3600
64*000175.0*298.433418*298.4334
***
2
+
=+=
SOctrtrtrxc
MXLMLG

= 21.68 (kg/s) .
Suy ra : G

lg








−=
















xtb
ytb
y
x

= 0.645 (kg/s) .
+
ρ
xtb
,
ρ
ytb
: khối lượng riêng trung bình của pha lỏng và khí .

ρ
xtb
= 995 (kg/m
3
) .

ρ
ytb
= 1.166 (kg/m
3
) .
+ µ
x
: độ nhớt trung bình pha lỏng theo nhiệt độ trung bình .
µ
x
= µ
xtb
= 0.8007×10
-3
(kg/m.s) .

/m
3

d
ρ
: khối lượng riêng xốp của đệm .

ρ
d
= 600 kg/m
3

Thay số vào ta được :
lg
8
1
4
1
16.0
3
3
3
2
995
166.1
*
645.0
675.21
*75.1022.0
10*005.1




−
−
s
W

Suy ra : ω
s
’

= 0.57 (m/s) .
Chọn tốc độ làm việc :
513.09.0
'
=×=
stb
ωω
(m/s) .
ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD : CAO THỊ NHUNG
SVTH : Nguyễn Duy Nghĩa
15

Đường kính tháp được xác định theo công thức :

17.1
513.03600
6.19904
3600

: chiều cao một đơn vị truyền khối tương ứng pha lỏng , m .
m : hệ số góc đường cân bằng
l : lượng dung môi tiêu tốn riêng , l =
tr
tr
G
L

-h
G
và h
L
được xác định dựa vào các công thức thực nghiệm sau :

3
2
25.0
PrRe
yy
t
G
a
V
h ××
××
=
σψ5.025.0

3
, là bề mặt riêng của đệm .
a là hệ số phụ thuộc dạng đệm , đệm vòng Raschig a = 0.123 .

ρ
x
=
ρ
xtb
= 995 kg/m
3
, là khối lượng riêng pha lỏng .
µ
x
= µ
xtb
= 0.8007×10
-3
(kg/m.s) .
Các công thức chuẩn số Re
y
, Pr
y
cho pha khí và Re
x
, Pr
x
cho pha lỏng được
tính như sau :


Pr

xx
x
x
D×
=
ρ
µ
Pr

Ở đây :
+ G
y
, L
x
là tốc độ khối lượng của khí và lỏng tương ứng một đơn vị tiết diện
ngang của tháp , kg/m
2
.s .
Tiết diện ngang của tháp :
1304.1
4
2.1
4
22
=
×
=
×

F
G
L
(kg/m
2
.s) .
+ µ
y
= 1.81*10
-5
kg/m.s , là độ nhớt pha khí .
+
ρ
y
=
ρ
ytb
= 1.166 kg/m
3
là khối lượng riêng pha khí .
+ D
x
, D
y
: là hệ số khuếch tán trong pha khí và trong pha lỏng , m
2
/s .
ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD : CAO THỊ NHUNG
SVTH : Nguyễn Duy Nghĩa
16

2
=
OH
M
(kg/kmol)
φ là hệ số kết hợp cho dung môi , φ = 2.6 cho dung môi là nước .
T = 273 + 30 = 303
0
K , nhiệt độ khuếch tán .
V
A
= 44.8 cm
3
/mol , là thể tích mol của dung chất .
µ’: là dộ nhớt của dung dịch .
µ
’
=
8007.0
2
=
OH
µ
(Cp) .
Suy ra :
(
)
9
6.0
3.0

11
*
*10*3.4








+








+
=
−
BA
BA
y
MM
VVP
T
D

và của không khí .
V
A
= 44.8 (cm
3
/mol) .
V
B
= 29.9 (cm
3
/mol) .
Thế vào ta được :

5
2
1
2
3
1
3
1
2
3
7
10148.1
8.28
1
64
1
9.298.44*1

Pr
x
, Pr
y
:

9.4
10*8007.0*95*1304.1
67.21*04.0
04.0
Re
3
==
××
×
=
−
xt
x
x
F
G
µσ67.64
10*81.1*95*1304.1
645.04.0
4.0
Re

D
ρ
µ352.1
10*148.1*166.1
10*81.01
Pr
5
5
==
×
=
−
−
yy
y
y
D
ρ
µ

II.4.4.4. Tính hệ số thấm ướt ψ :
-U
tt
=
t
x
F

==
tt
U
(m
3
/m
2
h) .
-Mật độ tưới thích hợp U
th
:
U
th
= B.
σ
d
, (m
3
/m
2
h) .
B = 0.158 (m
3
/m.h) [2,bảng IV.6,177]

d
σ
= 95 m
2
/m

PrRe
3
2
25.0
3
2
25.0
=××
××
=×
××
=
yy
t
G
a
V
h
σψ
(m) .

5.025.0
3
2
3
5.025.0
3
2
24.4419.4
995

= 0.6922 (m) .
II.4.4.6. Tính chiều cao một đơn vị chuyển khối :
h
Y
= h
G
L
h
l
m
×+

Từ đồ thị đường cân bằng ta xác định được hệ số góc đường cân bằng
(
)
XfY =
∗
là : m = 48.3
Với :
38.54
000175.0
000582.00101.0
=
−
=
−
=≈=
c
cd
tr

−
=
∫
∗
d
Y
Yc
Y
YY
dY
m
(m) .

Bảng số liệu tính tích phân : ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD : CAO THỊ NHUNG
SVTH : Nguyễn Duy Nghĩa
18
×
=
×
=
YYd
hmH
m
Chiều cao tổng cộng của tháp :
H =
15.94.08.02325.04.025.6
=
+
+
×
+
×
+
m
II.5. Tính trở lực của lớp đệm :
-Tổn thất áp suất của đệm khô :

242
2'
3
'
2
'
yy
d
dt

dW
µ
ρ
×
××
=
'
Re

Re
y
> 40 : chế độ xoáy , λ
2.0
'
Re
16
y
=

ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD : CAO THỊ NHUNG
SVTH : Nguyễn Duy Nghĩa
19

Re
y
< 40 : chế độ dòng ,
y
Re
140
'

d
V
σ
= 0.0154 (m) , là đường kính tương đương của đệm
.
W
’
y
= 0.513 m/s , tốc độ của dòng khí trên toàn bộ tiết diện tháp .
Suy ra :
6.678
10
81
.
1
79
.
0
166.10154.0513.0
Re
5
=
×
×
×
×
=
−
y


×=∆
k
P
(N/m
2
) .
-Tổn thất áp suất của lớp đệm ướt :

















×






1

Trong đó : G
x
, G
y
: là lưu lượng của dòng lỏng và dòng khí , kg/s .
G
x
= G
xtb
= 21.675 kg/s
G
y
= G
ytb
= 0.645 kg/s
ρ
x
, ρ
y
: khối lượng riêng của dòng lỏng và dòng khí ,
ρ
x
= 995 kg/m
3

ρ
y
= 1.166 kg/m


×








y
x
x
y
y
x
G
G
µ
µ
ρ
ρ
= 1.4 > 0.5
Theo [2,bảng(IX.7),189] ta có : A = 10 , n = 0.525 , m=0.945 , c = 0.105
Thay số vào ta được :






−
105.0
5
3
525.0945.0
1081.1
108007.0
995
166.1
645.0
675.21
1015.500
u
P

= 6468.37 (N/m
2
) .
Chọn
u
P
∆
= 6500 N/m
2
= 0.065×10
5
(N/m
2
) .
=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=

2
[9,hình1-2,22]
hệ số hiệu chỉnh η = 1 [9,26]
Ứng suất cho phép là :
[σ] = 1×146 = 146 N/mm
2

- Ap suất tính toán :
hgPP
lvtt
×
×
+
=
ρ

P
lv
: áp suất làm việc của môi trường .
P
lv
= ∆P
ư
=
5
10065.0
×
(N/m
2
) .

[ ]
4.0
95.01462
091.01200
2
'
=
××
×
=
××
×
=
h
t
PD
S
ϕσ
mm
- Hệ số bổ sung bề dày C , mm :
C = C
a
+ C
0
+ C
b
+ C
c

Trong đó :

a
D
CS

Suy ra :
1.000167.0
1200
24
≤=
−
: thỏa điều kiện .
- Ap suất tính toán cho phép ở bên trong thiết bị :
ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD : CAO THỊ NHUNG
SVTH : Nguyễn Duy Nghĩa
21

[P] =
)(
)(**][*2
at
ah
CSD
CS
−+
−
ϕ
σ
[9,(5-11),131]
[P] =
462.0

Suy ra :
1.000167.0
1200
24
≤=
−
25 : thỏa điều kiện .
- Kiểm tra áp suất dư cho phép tính toán theo công thức :
[P] =
)(
)(**][*2
at
ah
CSR
CS
−+
−
ϕ
σ
[9,(6-5),166]
Đáy nắp elíp tiêu chuẩn R
t
= D
t
= 1200 (mm) .
[P] =
462.0
)24(1200
)24(*95.0*146*2
=

3600
2000
*4
π
= 0.198 (m) .
Chọn d = 200 (mm) .
Với d = 200(mm) , vận tốc dòng khí trong ống dẫn :
V =
2
*
*4
d
Q
π
=
2
2
.
0
*
3600
2000
*4
π
=17.68 (m/s) .
III.3.2. Tính ống dẫn khí ra khỏi tháp :
Chọn đường kính ống dẫn khí ra khỏi tháp bằng đường kính ống dẫn khí vào
tháp . d = 200(mm) .
III.3.3. Tính ống dẫn lỏng vào tháp :
ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD : CAO THỊ NHUNG

Chọn d = 150 (mm) .
Với d = 150(mm) , vận tốc dòng lỏng trong ống dẫn :
V =
2
*
*4
d
Q
π
=
2
15
.
0
*
3600
41.78
*4
π
=1.23 (m/s) .
III.3.4. Tính ống dẫn lỏng ra khỏi tháp :
Chọn đường kính ống dẫn lỏng ra khỏi tháp bằng đường kính ống dẫn lỏng vào
tháp . d = 150(mm) .
III.4. Tính bích ghép thân tháp :

Dt
D
2
D
4

D
4
= 1254 (mm) .
Chọn vật liệu chế tạo bích là thép CT
3
.
Ap suất môi trường trong thiết bị :
p = 0.091 (N/mm
2
) .
III . 4 . 1 . Kiểm tra bu lông ghép bích :
a . Lực nén chiều trục sinh ra do xiết bu lông :
Q
1
= Q
a
+ Q
k
.
Trong đó :
Q
a
_ lực do áp suất trong thiết bị gây nên
Q
a
=
4
π
* D
t

2

p = 0.091 N/mm
2

+ D
t
: đường kính tromg thiết bị , mm
D
t
= 1200 mm .
+ D
tb
: đường kính thiết bị của đệm ,mm .
D
tb
= D
1
– 2 *
2
b

Với b_bề rộng thực của đệm , b =
12
2
12301254
2
24
=
−

1
=
091.0*1200*
4
2
π
+
π
* 1248*6*2*0.091 = 1.1 * 10
5
(N) .
b . Lực cần thiết để ép chặt đệm ban đầu :
Q
2
=
π
* D
tb
* b
o
* q
o
=
π
* 1248 *6 *10 = 2.35 *10
5
(N) .
c . Lực tác dụng lên một con bulông :
q
b


Trong đó : [
bl
]
σ
= k
o
* [
bl
'
]
σ

[
bl
'
]
σ
: ứng suất cho phép của vật liệu làm bulông , N/mm
2
.
Ở T = 30
o
C , theo [9,bảng(7-5),194] ,ta có [
bl
'
]
σ
= 89.5 (N/mm
2

][
bbi
d
D
P
Z
l
l
k
σ
ψ
σ
σ
+
] , [9,(7-9),195] .
Trong đó :
l
1 ,
l
2
: cánh tay đòn của momen gây uốn bích .
l
1
=
15
2
12601290
2
1
=

= 20 (mm)
[
]
σ
: Ứng suất cho phép của bulông thô dùng để ghép bích , N/mm
2
.
[
]
σ
= 45 N/mm
2
[9,hình(7-6),197] .

bi
σ
: ứng suất cho phép của bích , N/mm
2
.

bi
σ
=112.375 (N/mm
2
) , [9,bảng(7-6),198] .
Đại lượng
ψ
:

ψ

+
−
+ 0.2*
43
15
= 1.32
Bích không cổ :
k = 1 +
]1)()
*2
1([
*2
2
2
2
−+−
t
S
D
l
D
D
l
D
bt
t

= 1 +
]1)
4

1260
(
45
091.0
*32.1*7.032*
43
15
[
)
26.223
589.1(*375.112
45
+
+
t

t = 0.61 * 20 *
2
26.223
589.1
4399.7
t
+

Suy ra : t = 23.59 (mm) < 25 (mm) , thỏa điều kiện bền .
Vậy chọn chiều dày bích t = h = 25 (mm) là thỏa điều kiện bền .
III.5. Tính bích nối đường ống dẫn lỏng với thân và ống dẫn khí với thân :
III.5.1. Bích nối đường ống dẫn lỏng với thân :
Chọn bích liền bằng kim loại đen để nối ống dẫn lỏng với thân .
Đường kính trong ống dẫn lỏng , D

Bề dày bích t = 16 mm .
III.6. Tính lưới đỡ đệm và đĩa phân phối lỏng :
III.6.1. Tính lưới đỡ đệm :
Chọn vật liệu làm đệm là thép hợp kim X18H10T . Các thanh có tiết diện chữ
nhật , 1 cạnh có bề rộng b =10 mm .
Đường kính trong tháp : D
t
= 1200 mm .
Đường kính lưới đỡ đệm : D
l
=1165 mm.
Chiều rộng bước lưới : b
l
= 22 mm .
Số thanh đỡ đệm n =
95.52
22
1165
==
l
l
b
D

Chọn n = 52 thanh .
Diện tích lưới đỡ đệm :
S
l
=
=