Đồ Án Công Nghệ GVHD: ThS. Nguyễn Quốc Hải
MỤC LỤC
2. Nguyên liệu sản xuất nhôm hydroxit 3
2.1 Quặng Bôxit: (47% Al2O3) 3
2.2.NaOH 4
2.3.Vôi CaCO3(dạng bột) 4
2.4.Các nguyên liệu phụ khác 4
1.2.1.Giai đoạn nghiền quặng 6
1.2.2.Giai đoạn gia nhiệt dòng huyền phù 6
1.2.3.Giai đoạn phản ứng 7
1.2.4.Giai đoạn pha loãng: 7
1.2.5.Giai đoạn lắng 7
1.2.6. Giai đoạn lọc aluminat 8
1.2.7.Giai đoạn làm nguội dung dịch aluminat 8
1.2.8. Giai đoạn phân ly 9
1.2.9.Giai đoạn lọc thành phẩm 9
1.2.10.Giai đoạn rửa bã 9
1.2.11.Quá trình cô đặc nước cái số #3 9
1.2.12.Giai đoạn gia nhiệt hỗn hợp xút 10
2. Tính toán nguyên liệu: 10
2.1 Quặng bauxite: 10
3. TÍNH TOÁN CỤM THIẾT BỊ CÔ ĐẶC 14
3.1. Đề bài và giả thiết 14
3.2. Cân bằng vật chất – Cân bằng năng lượng: 14
3.2.1. Xác định tổng lượng hơi thứ bốc ra khỏi hệ thống và lượng hơi bốc ra ở mỗi nồi 14
14
3.2.2. Xác định nồng độ cuối của dung dịch tại mỗi nồi 15
3.2.3 Chênh lệch áp suất chung của hệ thống và xác định áp suất, nhiệt độ hơi đốt cho mỗi
nồi 15
3.3. Tính nhiệt độ và áp suất hơi thứ ra khỏi mỗi nồi 16
3.4. Tính tổn thất nhiệt độ cho từng nồi 16

C)

Entanpi hòa tan: ΔH
0
= -1277 kJ/mol
Ứng dụng
Nhôm hydroxyt là nguyên liệu để sản xuất nhôm kim loại, phèn nhôm, được
dung để lọc nước, vật liệu chịu lửa,…
2. Nguyên liệu sản xuất nhôm hydroxit
2.1 Quặng Bôxit: (47% Al
2
O
3
)
Quặng Bôxit thuộc loại khoáng ghixit có chất lượng cao.
Thành phần chủ yếu.
Al
2
O
3
: 47-52%.
SiO
2
: ~5%.
SiO
2
hoạt tính: chưa xác định.
Fe
2
O

(dạng bột)
Làm tăng độ hòa tan SiO
2
trong quặng Bôxit, cho vào quặng với hàm lượng
rất thấp (1 – 2% quặng nghiền) trong quá trình nghiền.
Khả năng thay thế: có thể thay thế bằng các chất khác có khả năng hòa tách
quặng Bôxit nhưng do vôi rẻ tiền, thông dụng nên trong sản xuất vẫn dùng CaCO
3
.
Trong quá trình sản xuất, sự xuất hiện của ion Ca
2+
cũng ngăn cản sự khoáng
hóa của Al(OH)
3
. Do đó tăng hiệu suất quá trình sản xuất.
2.4.Các nguyên liệu phụ khác
Các nguyên liệu phụ khác.
Bột mì: có tác dụng làm chất trơ lắng.
Nước: đã qua xử lí.
3. Phương pháp sản xuất:
Ngày nay nhôm hydroxyt được sản xuất từ quặng bauxite bằng phương pháp
thủy luyện (hay phương pháp Bayer). Trong phương pháp này bauxite được chuyển
hóa thành nhôm hydroxyt bằng dung dịch NaOH tạo thành dung dịch natri
aluminat. Các oxit khác trong quặng bauxite không phản ứng với NaOH và được
tách ra ngoài dưới dạng bùn đỏ. Dung dịch natri aluminat sau khi được lọc sẽ được
đem đi kết tinh. Nhôm hydroxyt được sản xuất bằng phương pháp Bayer kết tinh ở
SVTH: Nhóm 08 - Lớp DH10H2 Trang 4
Đồ Án Công Nghệ GVHD: ThS. Nguyễn Quốc Hải
dạng tinh thể rắn nên rất dễ để lắng lọc thành phấm và có độ tinh khiết cao.
SVTH: Nhóm 08 - Lớp DH10H2 Trang 5

bồn phản ứng.
SVTH: Nhóm 08 - Lớp DH10H2 Trang 6
Đồ Án Công Nghệ GVHD: ThS. Nguyễn Quốc Hải
1.2.3.Giai đoạn phản ứng
Huyền phù từ bồn trung gian sẽ được bơm vào bình phản ứng. Gia nhiệt của
xút ban đầu ( nồng độ 320 g/l NaOH) với dung dich #2 sau cô đặc. Cả 2 dòng
nguyên liệu trên được pha trộn với tỷ lệ :
2
2 3
1,645
Na O
Al O
α
= ×
Đề phòng trường hợp các xúc tác không cấp đủ nhiệt dẫn đến phản ứng kém,
có một dòng hơi bão hòa cấp trực tiếp cho các bình hơi = 150
o
C ÷ 160
o
C. Nhiệt độ
này Al
2
O
3
tách ra khỏi quặng Bauxite tạo thành dung dịch natri aluminat theo phản
ứng sau:
Al
2
O
3

Nguyên lí hoạt động của thiết bị lắng:
Đây là quá trình hoạt động liên tục: nhập liệu - tháo liệu liên tục, lấy bã gián
đoạn.
SVTH: Nhóm 08 - Lớp DH10H2 Trang 7
Đồ Án Công Nghệ GVHD: ThS. Nguyễn Quốc Hải
Đầu tiên dung dịch bột mì được hòa tan với nước nóng, sau đó trộn với dung
dịch natri aluminat (đã được tách cát). Hỗn hợp này được thùng trung gian phân
phối cho bồn lắng.
Ở bồn lắng: dòng hỗn hợp được đưa vào ống trung tâm để đi sâu vào lòng
bồn , nhờ ống trung tâm nên dòng chảy không bị sáo trộn nhiều. Dưới tác dụng của
lực trọng trường và tác dụng của bột mì, phần quặng không phản ứng tồm tại ở
dạng rắn (gọi là “bã đỏ”) sẽ bị lắng xuống đáy thiết bị và được khuấy đảo trộn đều
để tránh đóng lớp dưới đáy thiết bị. Phần dung dịch chứa một lượng nhỏ đổi chiều
nổi lên trên, tràn qua lổ chảy vào gờ xung quanh thiết bị, sau đó theo ống chảy
chuyền chảy vào bồn chứa trung gian. Đồng thời cánh khuấy răng bừa cũng cạo
phần cặn đáy xuống rửa tháo cặn bã sẽ được lấy ra gián đoạn rồi đưa ra thiết bị rửa
để rửa.
1.2.6. Giai đoạn lọc aluminat
Để tăng hiệu suất lọc phần rắn không tan dạng bùn đỏ (bao gồm Fe
2
O
3
,các
tạp chất khác….) và tăng độ sạch của sản phẩm: trước khi kết tinh, dung dịch từ bồn
lắng được qua quá trình lọc.
Dung dịch aluminat được bơm vào thiết bị lọc dể quá trình lọc ở nhiệt độ
khoảng 95
o
C÷98
o

25m/s. Dòng hỗn hợp quay tròn trong rãnh giữa ống tâm và vỏ trụ. Dưới tác dụng
của lực ly tâm, các hạt nhôm hydroxyt văng ra thành mất động năng và lắng xuống
đáy, nhờ van đưa vào bồn phân ly. Dung dịch theo ống trung tâm vào bồn phân ly,
các hạt to nặng sẽ lắng xuống đáy nhờ trọng lực và xuống bồn chứa trung gian. Còn
các hạt nhỏ ra khỏi ống . Nước cái từ bồn phân ly sẽ được cho hoàn lưu về bồn chứa
trung tâm sẽ cuốn theo dòng nước cái nước cái tràn qua hai bồn phân ly. Tại hai bồn
này, hỗn hợp tiếp tục được phân ly, các hạt nhỏ lắng xuống đáy bồn, qua van xả đáy
được bơm vào bồn chứa. Một phần được đưa vào bồn chứa để tạo mầm kết tinh. #3
1.2.9.Giai đoạn lọc thành phẩm
Hydroxit nhôm ở dạng huyền phù từ bồn chứa được bơm vào máng của
thiết bị lọc hút chân không kiểu tang trống. Do chênh lệch áp suất giữa áp suất lọc
và áp suất khí quyển do bơm hút chân không tạo ra, bột hydroxit nhôm được hút
nước, rửa kiềm bằng giàn phun nước nóng. Nước nóng rửa sản phẩm được lấy từ
nước ngưng của quá trình cô đặc hoặc của các thiết bị phản ứng. Nước sau lọc có
chứa xút được thu hồi. Sản phẩm hydroxit nhôm bám trên bề mặt lọc vẫn còn chứa
nhiều ẩm nên phải dùng hơi nước phun vào để lôi cuốn ẩm bay hơi. Bột hydroxit
nhôm sau khi sấy được gạt xuống máng thành phẩm và đem đóng bao với trọng
lượng 50kg.
1.2.10.Giai đoạn rửa bã
Bùn đỏ sau quá trình lắng được đưa vào bồn rửa bã để tiến hành rửa bã.
Bùn đỏ từ bồn lắng bơm qua bồn rửa bã đồng thời sử dụng nước để rửa. Bã sau
cùng sau khi ra khỏi thiết bị rửa bã sẽ được xử lí, khi đạt tiêu chuẩn sẽ thải ra sân
chứa bã. Bã khô được dùng làm bột màu trong vật liệu xây dựng.
1.2.11.Quá trình cô đặc nước cái số #3
Nước cái #3 sau khi phân ly còn chứa một hàm lượng xút đáng kể, được
tuần hoàn trở lại để tái sử dụng. Sau khi đã trao đổi nhiệt với dung dịch aluminat
SVTH: Nhóm 08 - Lớp DH10H2 Trang 9
Đồ Án Công Nghệ GVHD: ThS. Nguyễn Quốc Hải
sau lọc để tăng nhiệt độ, nước cái #3 nồng độ 110-120 g/l sẽ được cô đặc để tăng
nồng độ lên 170-190 g/l NaOH. Sử dụng thiết bị cô đặc 3 nồi xuôi chiều. Dung dịch

Công đoạn này có nhiệm vụ là kết tinh nhôm hydroxyt dưới dạng tinh thể từ
dung dịch natri aluminat, lượng tiêu hao sản phẩm qua công đoạn này dự kiến là
0,5% và hiệu suất của quá trình kết tinh là 70%.
10150,5 . 1,005 = 10201,25 (kg)
Lượng sản phẩm tiêu hao qua công đoạn này là: 50,75 kg.
Phản ứng kết tinh nhôm hydroxyt từ dung dịch natri aluminat:
Na AlO
2
+ 2H
2
O = Al(OH)
3
+ NaOH
82 (g/mol)  78(g/mol)
m
NaAlO2
= = 15320,56 (kg)
• Công đoạn làm nguội:
Công đoạn này chủ yếu là làm giảm nhiệt độ của dung dịch natri aluminat trước
khi đem đi kết tinh nên lượng tiêu hao qua công đoạn này là không đáng kể nên ta
có thể bỏ qua.
• Công đoạn lọc dung dịch natri aluminat:
Nhiệm vụ của công đoạn này là tách các cặn nhỏ còn sót lại trong dung dịch
aluminat sau quá trình lắng giúp tăng độ tinh khiết của sản phẩm. tiêu hao dự kiến
qua công đoạn này là 1%:
15320,56 . 1,01 = 15473,77 (kg)
Lượng tiêu hao qua công đoạn này là: 153,21 kg.
• Công đoạn lắng bã:
Công đoạn có nhiệm vụ là tách cặn có trong dung dịch natri aluminat. Tiêu hao
qua công đoạn này là 5%:

3
có trong quặng bauxite thường là từ 46 – 53%. Giả sử hàm
lượng Al
2
O
3
trong quặng bauxite là 50% thì lượng quặng bauxite cần là:
m
bauxite
= 12631,41 . = 25262,82 (kg)
• Công đoạn nghiền quặng:
Công đoạn này có nhiệm vụ là nghiền nhỏ quặng bauxite đến kích cỡ phù hợp
trước khi đưa đi phản ứng để tăng hiệu suất của quá trình phản ứng. Tiêu hao qua
công đoạn này dự kiến là 0,5% nên lượng bauxite cần là:
25262,82 . 1,005 = 25389,13 (kg)
Vậy để sản xuất được 10000kg nhôm hydroxyt/ ngày thì ta cần 1 lượng quặng
khoảng 25389,13 kg quặng bauxite/ngày (ta có thể lấy 25400 kg quặng
bauxite/ngày).
2.2 Xút:
• Phản ứng của xút với nhôm oxit trong quặng bauxite:
Lượng nhôm oxit có trong 25400 kg quặng:
25400 . 50% = 12700 (kg)
Phản ứng: Al
2
O
3
+ 2NaOH = 2NaAlO
2
+ H
2

Để tăng hiệu suất phản ứng cũng như tránh sự thiếu hụt xút ta lấy lượng xút thực
tế cao hơn tính toán 10%. Vậy lượng xút thực tế cần là:
11654,11 . 1,1 = 12819,52 (kg)
Dung dịch xút ban đầu với nồng độ 320 g/lít NaOH được pha trộn với dòng xút
sau cô đặc có nồng độ 190 g/lít NaOH với tỷ lệ:
2
2 3
1,645
Na O
Al O
α
= ×
Na
2
O + 2H
2
O = 2NaOH
 m
Na2O
= = 9935,128 (kg)
 α = 1,287.
 Nồng độ xút sau pha trộn sẽ là:
= 263,157 (g/lít)
 Thể tích xút đi vào cụm thiết bị phản ứng:
V
NaOH
= = 48,714 (m
3
)
Sau khi ra khỏi thiết bị phản ứng. Dung dịch huyền phù sẽ đi vào thiết bị pha

dd
là thể tích dung dịch xút 10%.
 m
dd xút
= 116,541 . 1109 = 129243,969 (kg)
Vậy lưu lượng xút là:
Q
NaOH
= = 5385,165 (kg/h)
Vậy lưu lượng xút đi qua thiết bị cô đặc sẽ là 5400 kg/h.
3. TÍNH TOÁN CỤM THIẾT BỊ CÔ ĐẶC
3.1. Đề bài và giả thiết
Năng suất dung dịch đầu: G
d
= 5400 kg/h
Nồng độ đầu: x
đ
= 10% (khối lượng)
Nồng độ cuối: x
c
= 20% (khối lượng)
Áp suất hơi đốt: P
1
= 3 at
Ấp suất hơi trong thiết bị ngưng tụ: P
ng
= 0,04 at
Tự chọn:
Chiều cao ống truyền nhiệt: H
2

+ +
+ +
+ +
= = =
= = =
= = =
SVTH: Nhóm 08 - Lớp DH10H2 Trang 14
Đồ Án Công Nghệ GVHD: ThS. Nguyễn Quốc Hải
3.2.2. Xác định nồng độ cuối của dung dịch tại mỗi nồi
1
1
2
3
.
W
10
5400. 11,786%
5400 818,182
10
x 5400. 14,667%
5400 818,182 900
10
5400 20%
5400 818,182 900 981,818
d
i d
i
d i
i
x

1,400 ( )
0,935 ( )
0,623 ( )
i
i
P
P
P P P P at
P at
P at
P at
+
∆
=
∆
∆ = ∆ + ∆ + ∆ =
∆ =
 
 
⇒ ∆ =
 
 
∆ =
 
Áp suất hơi đốt
P
hd1
= 3 (at)
P
hd2

dh1
=2171 kj/kg
T
hd2
= 112,7
0
C; i
hd2
= 2703 kj/kg; r
dh3
=2227 kj/kg
T
hd3
= 89,3
0
C; i
hd3
= 2657 kj/kg; r
dh3
=2286 kj/kg
Đối với hơi ngưng tụ tại Baromet, P
ng
=0,04 at nên T
ng
=28,6
o
C
SVTH: Nhóm 08 - Lớp DH10H2 Trang 15
Đồ Án Công Nghệ GVHD: ThS. Nguyễn Quốc Hải
3.3. Tính nhiệt độ và áp suất hơi thứ ra khỏi mỗi nồi

o
C
t
ht2
= T
hd3
+
'''
2
∆
= 89,3 + 1=90,3
o
C
t
ht3
= T
ng
+
'''
3
∆
= 28,6 + 29,6
o
C
Tương ứng với nhiệt độ hơi thứ , tra theo [1-314] ta xác định áp suất hơi thứ , nhiệt
độ riêng hơi thứ , nhiệt hóa hơi hơi thứ r
ht1
.
p
ht1

o
C)
i
hd
(kj/kg)
r
hd1
(kj/kg)
P
ht
(at)
T
ht
(
o
C)
i
ht
(kj/kg)
r
ht
(kj/kg)
1 11,786 3 132,9 2730 2171 1,66 113,7 2701,92 2224,38
2 14,667 1,6 112,7 2703 2227 0,715 90,3 2662 2285
3 20 0,665 98,3 2657 2286 0,043 29,6 2551,3 2425,6
3.4. Tính tổn thất nhiệt độ cho từng nồi
3.4.1. Tổng tổn thất nhiệt độ do nồng độ (
'
i
∆

'
00
∆
= 2,8
o
C

'
1 01
'
2 02
'
3 03
11,786% 3,59
14,667% 4,85
20% 8,2
o
o
o
x C
x C
x C
= → ∆ =
= → ∆ =
= → ∆ =

2
2
' '
1

ht
ht
o
ht
ht
t
C
r
t
C
r
t
C
r
+
∆ = ∆ = =
+
∆ = ∆ = =
+
∆ = ∆ = =
3.4.2. Tổn thất nhiệt độ do áp suất thủy tĩnh tăng cao

''
2
2
0 1
4
2
0 1
[ ]

si
ρ
: khối lượng riêng của dung dịch ki sôi.
g: gia tốc trọng trường, chọn .
Chọn khối lượng riêng của dung dịch sôi ở 100 áp suất thường.
Theo [1-34]

3
1 1
3
2 2
3
3 3
11,786% 1128,65 /
14,667% 1160,34 /
20% 1219 /
s
s
s
x kg m
x kg m
x kg m
ρ
ρ
ρ
= → =
= → =
= → =
Áp suất trung bình của từng nồi:
SVTH: Nhóm 08 - Lớp DH10H2 Trang 17


1 1
2 2
3 3
1,89 116,8
p 0,95 96
0,29 62,4
o
tb tb
o
tb tb
o
tb tb
p at t C
at t C
p at t C
= → =
= → =
= → =
Tổn thất nhiệt độ do áp suất thủy tĩnh tăng cao:

''
1 1 1
''
2 2 2
''
3 3 3
116,8 113,7 3,1
96 90,3 5,7
62,4 29,6 32,8

=
∆ = ∆ + ∆ + ∆
∆ = + + + + + + + +
∆ =
∑ ∑ ∑ ∑
∑
∑
3.5. Hiệu số nhiệt hữu ích của hệ thống

1
1 1
132,9 28,6 58,07 46,23
n n
o
i ng
i i
T T T C
= =
∆ = − − ∆ = − − =
∑ ∑
Hiệu số nhiệt hữ ích tại mỗi nồi

( )
o
i i si
T T t C∆ = −
i hdi
T t=
( )
o

= + + =
= + + =
= + =
SVTH: Nhóm 08 - Lớp DH10H2 Trang 18
Đồ Án Công Nghệ GVHD: ThS. Nguyễn Quốc Hải
Vậy hiệu số nhiệt hữu ích tại mỗi nồi là:

1 1 1
132,9 120,71 12,19
o
hd s
T t t C∆ = − = − =

2 2 2
112,7 100,54 12,16
o
hd
T t t C∆ = − = − =

3 3 3
89,3 67, 42 21,88
o
hd s
T t t C∆ = − = − =
Bảng tổng hợp số liệu 2
Nồ
i
'
( )
o

Nồi 1:
D.i
hd1
+G
d
.C
0
.t
sd
= W
1
.i
ht1
+ (G
d
-W
1
).C
1
.t
s1
+ D.C
nc
.
θ
1
+
θ
m1
Nồi 2:

.
θ
2
+ Q
m2
Nồi 3:
W
2
.i
ht2
+ (G
d
-W
1
-W
2
).C
2
.t
s2
= W
3
.i
ht3
+ (G
d
-W).C
3
.t
s3

.C
nc
.
3
W
1
.i
ht1
W
2
.i
ht2
W
3
.i
ht3
Q
m1
Q
m2
Q
m3
(G
d
-W
1
).C
1
.t
s1

1
= D.il
1
W
1
.C
nc
.
θ
2
= W
1
.il
2
W
2
.C
nc
.
θ
3
= W
2
.il
2
il
2
: nhiệt lượng riêng của hơi nước ngưng ở nồi 1, 2, 3.
Theo [1-314] tương ứng với áp suất hơi đốt ta tìm được
P

ht
: nhiệt dung riêng chất hòa tan khan
Cht =
1
1
. .
n
i i
i
n C
M
=
∑
Đối với chất tan là NaOH => M=40 kg/mol
Dựa vào [1-152] ta có :
n
1
= 1; C
Na
= 26000
n
2
= 1; C
O
= 16800
n
3
= 1; C
H
= 9630

+ Dung dịch 3 : x
3
= 20% = 20%
C
3
= 1310,75.0,25 + 4186.(1-0,2) = 3348,8
( / .d)J kg
Q
mi
: lượng nhiệt mất mát, lấy 5% lượng nhiệt tiêu tốn để bốc hơi ở từng nồi
Q
m1
= 0,05.(D.i
hd1
– D.i
l1
)
Q
m2
= 0,05.(D.i
hd2
– D.i
l2
)
Q
m3
= 0,05.(D.
ihd3
– D.i
l3

s1
) (1)
W
1
.[0,95.(i
l2
– i
hd2
) + C
1
.t
s1
– C
2
.t
s2
] + W
2
.(i
ht2
– C
2
.t
s2
)
= G
d
.(C
1
.t

) (3)
W
1
+ W
2
+ W
3
= W = 2700 (kg/h) (4)
Từ (1), (2), (3) và (4) suy ra :

1
2
3
W 825,53 ( / )
W 889,96( / )
W 984,51( / )
1364,47( / )
kg h
kg h
kg h
D kg h
=


=


=



− Chọn kính quan sát
− Phần lồi của buồng đốt
Tổng quan :
− Thiết bị làm việc ở áp suất P
max
=3at=294,3.10
3
nN/m
2
, nên coi là làm việc ở
áp suất thấp.
− Các chi tiết bộ phận không bị đốt nóng, được cách ly với nguồn đốt trực tiếp.
− Thiết bị không sản xuất và không chứa các chất dễ cháy nổ, độc hại ở áp suất
thường.
− Thiết bị thuộc nhóm 2 loại II, có hệ số hiệu chỉnh [2-356].
− Vật liệu chế tạo : thép CT3
Tính toán :
4.1. Buồng đốt
4.1.1 Số ống trong buồng đốt

[4 20]
. .
F
n
d H
π
= −
Trong đó : F : tổng bề mặt truyền nhiệt, m
2
. F=123,4 m

d H
π
= = =
SVTH: Nhóm 08 - Lớp DH10H2 Trang 22
Đồ Án Công Nghệ GVHD: ThS. Nguyễn Quốc Hải
Quy chuẩn theo bảng VII/48-[2] :
− Xếp ống theo hình 6 cạnh.
− Số hình 6 cạnh : 11.
− Số ống trên đường xuyên tâm của hình 6 cạnh : 23 ống
− Tổng số ống không kể các ống trong hình viên phân : 397 ống
− Số ống trong hình viên phân ở dãy 1 : 7 ống
− Tổng số ống trong các hình viên phân : 42 ống
− Tổng số ống của thiết bị : 439 ống
 Thiết bị ống tuần hoàn trung tâm (tính theo bề mặt trong)
Tiết diện của ống tuần hoàn trung tâm F
th
lấy bằng 25-35% tổng bề mặt diện tích
ống truyền nhiệt. [4-20]
Tổng bề mặt tiết diện các ống truyền nhiệt F
tổng
, m
2

2
2
2
.
3,14.0,032
. 439. 0,353
4 4

− Độ dày ống :
δ
=0,013m
Tính lại :
2 2
3,14
. .0,40 0,1256
4 4
th th
F d
π
= = =
.
.
0,1256
.100% .100% 35% (25 35%) : ph
0,353
th
tng
F
u hp
F
→ = = ∈
4.1.2 Đường kính trong buồng đốt : D
tr
Đối với thiết bị ống tuần hoàn trung tâm :
SVTH: Nhóm 08 - Lớp DH10H2 Trang 23
Đồ Án Công Nghệ GVHD: ThS. Nguyễn Quốc Hải

2

− F : tổng bề mặt đốt

2
. . . 439.4.3,14.0,032 132,33
t
F n H d m
π
= = =
−
ψ
: hệ số sử dụng lưới đỡ ống.
0,7 0,9
ψ
= −
Chọn
0,85.
ψ
=
− H : chiều cao ống truyền nhiệt. H=3m
− d
th
: đường kính ngoài của ống tuần hoàn trung tâm. d
th
=0,476m
−
2
2
0,4.(1,3) .0,038.132,33. 3 / 2
(0,476 2.1,3.0,038) 1,22
0,85.3

Do môi trường làm việc là hơi bão hòa nên :
P = p
hd1
= 3at = 294,3.10
3
N/m
2
C : hệ số bổ sung ăn mòn, m.
C=C
1
+C
2
+C
3
C
1
: 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, m. Đối với thép CT3, C
1
=0.
C
2
: bổ sung do ăn mòn khi nguyên liệu có chứa các hạt rắn chuyển động với tốc độ
lớn, ở đây môi trường là hơi bão hòa => C
2
=0.
C
3
: bổ sung do dung sai phụ thuộc vào chiều dày tấm vật liệu. Chọn C
3

k
k
n
σ
σ η
=

[ ] .
c
c
c
n
σ
σ η
=
n
k
: hệ số an toàn theo giới hạn bền kéo. n
k
=2,6 [2-356]
n
c
: hệ số an toàn theo giới hạn bền chảy. n
c
=1,5 [2-356]
η
: hệ số hiệu chỉnh,
η
=1


3
[ ]
146,153.10
. .0,95 353,84 50
392,4.10
k
p
σ
ϕ
= = >
Vậy có thể bỏ qua p ở mẫu số của công thức tính và khi đó chiều dày buồng đốt
tính bằng :

6
3 3
6
.
1,4.153.10
2.10 3,48.10
2[ ]. 2.146,153.10 .0,95
tr
D p
S C m
δ ϕ
− −
= + = + =
Chọn S=4mm=0,004m
Kiểm tra ứng suất theo công thức :

2

0
= P
th
= 1,5P = 1,5.294,3.10
3
= 441,45.10
3
N/m
2
SVTH: Nhóm 08 - Lớp DH10H2 Trang 25