Cơ sở thiết kế chế tạo thiết bị hóa chất

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TPHCM KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ MÔI TRƯỜNG ---

CƠ SỞ THIẾT KẾ, CHẾ TẠO THIẾT BỊ HÓA CHẤT

GV: LÝ NGỌC MINH

VAØI NEÙT VEÀGIAÛNG VIEÂN

iThaùiBình

° Hoïvaøteân: LyùNgoïcMinh, Mr.; Sinhnaêm: 1961 taï ° Quùatrìnhhoïctaä pchuyeânmoân:

nMT vaøTN -ÑHQG Tp. HCM (2002-2005).

° Ñaïihoïcchuyeânngaø nhMaù ylaï nhvaøThieátbòNhieät-ÑHBK Haønoäi(1979-1984). ° Cao hoïccoângngheämoâitröôøng-Vieä ° NCS chuyeânngaø nhsöûduïngvaøbaû

oveäTNMT -VieänMT vaøTN -ÑHQG Tp. HCM (2005-

2010)

° Tunghieä pveàquaû nlyùnaênglöôï

ngdo UNDP toåchöùctaïiSingapore, quaû

nlyùgiaùoduïcdo

ngiaocoângngheämaù

yvaø

SEAMEO-VOCTECH toåchöùctaïiBrunei, thöïctaäpsinhveàchuyeå thieátbòhoaùchaát-daà ukhído AFD toåchöùctaïiAnh, Phaù p…

° Quùatrìnhcoângtaùc:

ngNM giaá y; Phoùquaû nñoácPX

l Kyõ söquaûnlyùTB nhieätvaøTB coângngheä–NM ñöôøngLa Ngaø–BoäCNTP (1985-1988); l Kyõ söquaû nlyùTB nhieätvaøTB coângngheä–Coângtrìnhmôûroä ñoänglöïc-Coângtygiaá yTaânmai–BoäCNn(1988-1991); l TröôûngPhaânban ThanhtraKTAT phíaNam -TT ñaêngkieå

mNoàihôivaøTBAL BoäCNn

(1991-1994);

l PGÑKyõthuaätvaøchaá

tlöôïng-TT kieå mñònhKTAT Coângnghieä p2 -Cuïcan toaønvaømoâi

tröôøngCoângnghieäp-BoäCN (1994 –2005);

l Gæangvieânchính; chuûnhieä mboämoânmaù yvaøthieátbòcoângnghieäp; phoùtröôû

ntröôûngVieä nKHCN vaøQuaû

nlyùmoâitröôø

ngkhoacoâng ng-Tröôø ngÑHCN

ngheäHoùahoïc; phoùVieä TP.HCM. ° Sinhhoaï thoï cthuaät:

° UVBCH TW -HoäiKHKT NhieätVieätNam khoùaVI (2008-2013) ° UVBCH TW -HoäiKHKT an toaø n–veäsinhlaoñoängVieätNam khoùaII (2010-2015) ° GæangvieânkieâmchöùcveàBHLÑcuûaCoângñoaønCoângthöôngVi

veàAT-VSLÑdo ILO taøitrôïvaøVCCI-HCM thöïchieäntrongcaùcdoanhnghieä

ệtNam, chuyeângiatövaà pvöøavaønhoû. inhieàuhoäithaû o, hoäinghòkhoahoïctrongnöôùcvaøquoácteáveàQT vaøTB

° Baùocaù okhoahoïctaï

coângngheähoaù–thöïcphaå m, an toaøn, moâitr ường, naênglöôïng, vaøquaû nlyùgiaùoduïc.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

TÀI LIỆU THAM KHẢO (1)

PHÂN BỐ CHƯƠNG TRÌNH

Tàili ệu học tập:

p [1]. Hồ LêViên (1978). Tínhtoánchi ti

ết cơ bản củathi ết bị

hóach ất. NXB Khoa họcvà K ỹ thuật. Hà Nội.

p Thờigian h ọc: 2 TC. p Lý thuyết: 15 tiết. p Hướng dẫnlàmti ểulu ậnvàgi ải đápth ắc mắc: 15 tiết. p Kiểmtra:

p [2]. LýNg ọcMinh (2009). Cơ sở thiết kế chế tạothiêt b ị công nghệ sảnxu ấtvàmôitr ường. NXB Khoa họcvà K ỹ thuật. Hà Nội.

Tàili ệuthamkh ảo:

ết bị hóa

n KT giữa kỳ: trắcnghi ệm n TLMH: Nộpfile word. Power point … n KT cuối kỳ: trắcnghi ệm

p [3]. NguyễnMinh Tuy ển (1985).Tínhtoánmáyvàthi chất(T1 & T2). NXB Khoa H ọcvà K ỹ ThuậtHà N ội

p [4]. SỔ TAY QUÁTRÌNH VÀTHI ẾT BỊ CÔNG NGHỆ HÓA CHẤT-(1999).

NXB KHOA HỌC & KỸ THUẬT HÀ NỘI.

p [5]. LêCông D ưỡng. Vậtli ệu học. NXB ĐHQG Hà Nội. 1986.

p [6]. Cácsách v ề ănmònvà b ảo vệ kimlo ại, sức bền vậtli ệu, đo ết bị côngngh ệ sản

lườngvà điềukhi ển tựđộ ng, quátrìnhvàthi xuất …

PHƯƠNG PHÁP HỌC

p Diễngi ảng. p Đàmtho ại.

p Làmbài t ậpnhóm.

p Thuyếttrình.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

TRTRƯỜƯỜNG ĐNG ĐẠẠI HI HỌỌC CÔNG NGHI

C CÔNG NGHI ỆỆP TP. Ệ HOÁ HỌC VC VÀ À MÔI TR

P TP.HCMHCM MÔI TRƯỜƯỜNGNG

KHOA CÔNG NGH Ệ HOÁ HỌ KHOA CÔNG NGH

------

CƠ SỞ THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO THIẾT BỊ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT VÀ MÔI TRƯỜNG

Lý NgọcMinh, M.Eng 1

CHƯƠNG I CHƯƠNG I

NỘI DUNG

1.1. Nhiệt độ làmvi ệcvànhi ệt độ tínhtoán

1.2. Ápsu ấtlàmvi

ệc, ápsu ấttínhtoán, ápsu

ất

gọivàápsu ấtth ử.

1.3. Ứngsu ấtchophép

1.4. Hệ số hiệuch ỉnh

1.5. Hệ số bền mốihàn

1.6. Hệ số bổ sung bề dàytínhtóan

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

LýNg ọcMinh, M.Eng 3

Lý NgọcMinh, M.Eng 4

LýNg ọcMinh, M.Eng 5

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

LýNg ọcMinh, M.Eng 6

Lý NgọcMinh, M.Eng 7

LýNg ọcMinh, M.Eng 8

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

LýNg ọcMinh, M.Eng 9

Case study: Côngnghê ̣ sảnxu ấtNH 3

Amoniac llàà khkhíí không

ĐặĐặcc điđiểểmm: : Amoniac

: 651 00C. C. Amoniac

Amoniac ddễễ hohoàà tan

không mmààuu, , ccóó mmùùii không khkhíí, d = 0,597; , d = 0,597; 33,3500C. C. NhiNhiệệtt đđộộ tan trong trong , 1 lílítt nưnướớcc

mmạạnhnh gâygây ngngạạtt ththởở, , nhnhẹẹ hơnhơn không điđiểểmm chchảảyy: : --77,777,700C; C; điđiểểmm sôisôi: : --33,35 ttựự bbốốcc chchááyy: 651 nưnướớcc; ; ởở nhinhiệệtt đđộộ vvàà áápp susuấấtt thưthườờngng, 1 hohoàà tan

Amoniac .. 750 lílítt khkhíí Amoniac

tan đưđượợcc 750

nguyên liliệệuu ssảảnn xuxuấấtt phân

, acid phân đđạạmm, acid

xoda vvàà nhinhiềềuu hhợợpp chchấấtt khkháácc. .

ỨỨngng dụdụngng: : nn DùDùngng làlàmm nguyên nitric, xoda nitric, nn DDùùngng llààmm môimôi chchấấtt llạạnhnh..

Amoniac:: 2. 2. Chu Chu trtrììnhnh ttổổngng hhợợpp Amoniac

Lý NgọcMinh, M.Eng 10

q Nguyên liệu tổng hợp: 1. Nitơ từ khôngkhí 2. Hydro từ gas tự nhiên

q Điềuki ệnph ản ứng:

Xúctác: Fe , nhi ệt độ: 4500C Ápsu ất: 200 atmosphere

q Làph ản ứngthu ậnngh ịch, nênnit ơ phản ứng vớihydro để tạoamoniac, vàamoniac c ũngphân hủy tạothànhnit ơ vàhydro.

N2 + 3 H2 ﬁ 2 NH3

Mâm đựng xúctácFe

2. Máynén

3. Mâmchuy ểnhóa

200 atmosphe 450°C

1.Cáckhí đượctr ộn đều vàlàm s ạch

N2 H2 NH3

N2 và H2 khôngph ản ứng đượctái sử dụng

4. Buồnglàm lạnh

NH3 đóngthùng LýNg ọcMinh, M.Eng

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

1.3. YêuYêu ccầầuu đđốốii vvớớii ccáácc thithiếếtt bbịị hhóóaa chchấấtt 1.3.

nn ThiThiếếtt bbịị phphảảii ccóó ccáácc yêuyêu ccầầuu sausau: :

–– năngnăng susuấấtt caocao, , –– bbềềnn, , –– titiệệnn ddụụngng, , –– an an totoàànn vvàà mangmang llạạii hihiệệuu ququảả kinhkinh ttếế llớớnn. .

nn ThiThiếếtt bbịị phphảảii đưđượợcc kkếếtt ccấấuu hhợợpp lýlý, , đđồồngng ththờờii phphảảii chchúú trtrọọngng đđếếnn cơcơ ttíínhnh ccủủaa chchúúngng nhưnhư llàà đđộộ bbềềnn, , đđộộ ccứứngng, , đđộộ ổổnn đđịịnhnh, , đđộộ kkíínn vvàà tutuổổii ththọọ caocao..

1.3. YêuYêu ccầầuu đđốốii vvớớii ccáácc thithiếếtt bbịị hhóóaa chchấấtt 1.3.

nn VVấấnn đđềề ttựự đđộộngng hhóóaa: :

–– khkhốốngng chchếế chchếế đđộộ llààmm viviệệcc, , –– thaothao ttáácc đơnđơn gigiảảnn vvàà gigiảảmm ssứứcc laolao đđộộngng vvàà –– tăngtăng năngnăng susuấấtt, , chchấấtt lưlượợngng ssảảnn phphẩẩmm. .

nn KhiKhi thithiếếtt kkếế ccầầnn ggắắnn thêmthêm ccáácc thithiếếtt bbịị đođo lưlườờngng kikiểểmm tratra

vvààoo thithiếếtt bbịị chchíínhnh.. nn TiêuTiêu chuchuẩẩnn đđặặcc trưng

trưng chocho mmứứcc đđộộ hhợợpp lýlý ccủủaa thithiếếtt bbịị: :

Lý NgọcMinh, M.Eng 13

–– tiêutiêu chuchuẩẩnn kinhkinh ttếế kkỹỹ thuthuậậtt; ; –– năngnăng susuấấtt thithiếếtt bbịị; ; –– hhệệ ssốố tiêutiêu ttốốnn đđốốii vvớớii mmộộtt đơnđơn vvịị ssảảnn phphẩẩmm, , –– năngnăng susuấấtt thithiếếtt bbịị, , –– chi chi phphíí vvậậnn hhàànhnh vvàà gigiáá ththàànhnh ssảảnn phphẩẩmm..

LýNg ọcMinh, M.Eng 14

1.1. NhiNhiệệtt đđộộ llààmm viviệệcc vvàà nhinhiệệtt đđộộ ttíínhnh totoáánn 1.1.

aa.. NhiNhiệệtt đđộộ llààmm viviệệcc llàà nhinhiệệtt đđộộ ccủủaa mmộộii trưtrườờngng trong trong thithiếếtt bbịị ((bbảảoo ququảảnn, , chuyên chuyên chchởở môimôi chchấấtt hohoặặcc ththựựcc hihiệệnn ququáá trtrììnhnh công công nghnghệệ ...)...) b.b. NhiNhiệệtt đđộộ ttíínhnh totoáánn:: •• KhiKhi nhinhiệệtt đđộộ ccủủaa môimôi trưtrườờngng bbéé hơnhơn 250250ooC C ththìì llấấyy bbằằngng nhinhiệệtt đđộộ llớớnn nhnhấấtt ccủủaa môimôi trưtrườờngng đangđang ththựựcc hihiệệnn ququáá trtrììnhnh.. •• KhiKhi nhinhiệệtt đđộộ bbằằngng vvàà llớớnn hơnhơn 250250ooC C hohoặặcc đunđun nnóóngng bbằằngng điđiệệnn ththìì llấấyy nhinhiệệtt đđộộ ccủủaa ccáácc chi chi titiếếtt nnààyy bbằằngng nhinhiệệtt đđộộ ccủủaa môimôi trưtrườờngng titiếếpp xxúúcc vvớớii ccáácc chi chi titiếếtt đđóó ccộộngng thêmthêm 5050ooC. C. •• NNếếuu thithiếếtt bbịị ccóó bbọọcc llớớpp ccááchch nhinhiệệtt ththìì llấấyy nhinhiệệtt đđộộ ttíínhnh totoáánn bbằằngng nhinhiệệtt đđộộ ởở bbềề mmặặtt llớớpp ccááchch nhinhiệệtt ccộộngng thêmthêm 2020ooC.C.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

1.2. ÁÁpp susuấấtt llààmm viviệệcc, , áápp susuấấtt ttíínhnh totoáánn, , áápp susuấấtt ggọọii 1.2. vvàà áápp susuấấtt ththửử

Ápsu ấtlàmvi ệclàápsu ất củamôich ấttrongthi ết bị

(do điềuki ện tồntr ữ, bảoqu ản, chuyênch ở hoặcsinhrakhi

thựchi ệncácquátrìnhcôngngh

ệ, không kể ápsu ất tăng tức

thời(kho ảng10% ápsu ấtlàmvi ệc) ở trongthi ết bị.

Ápsu ấttínhtoánlàápsu

ất củamôich ấttrongthi ết

bị, đượcdùnglàm s ố liệu để tínhthi ết bị theo độ bềnvà độ ệulà p t vàápsu ấtbênngoài

ổn định(ápsu ấtbêntrongkýhi kýhi ệulà p n).

Nếuápsu ấtth ủy tĩnh củathi ết bị (cóch ứach ất lỏng):

ấttínhtoán ở

•bằng5% ápsu ấttínhtoánthì b ỏ qua, •nếu lớn hơn5% ápsu ấttínhtoánthìápsu đáy củathi ết bịđượ cxác địnhtheocôngth ứcsau:

Lý NgọcMinh, M.Eng 16

=+· ppg

Hr l

Trong đó:

pm làápsu ấtlàmvi ệc củamôich ấttrongTB, N/m 2 g làgia t ốctr ọngtr ường, m/s2 ρl làkh ối lượngriêng c ủach ất lỏng, kg/m3 Hl làchi ềucao c ộtch ất lỏng, m.

LýNg ọcMinh, M.Eng 17

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Lý NgọcMinh, M.Eng 18

BBảảngng 11--1. 1. ÁÁpp susuấấtt ttíínhnh totoáánn trong

trong thithiếếtt bbịị ddùùngng đđểể chchứứaa vvàà chchếế bibiếếnn

môimôi chchấấtt ccóó đđặặcc ttíínhnh chchááyy, , nnổổ

Ápsu ất(d ư) ở van an toàn pxp

Ápsu ấttính toánp và p n

Ápsu ấtlàmvi ệc củamôitr ường pm và pm n

N/mm2

0,01

ết bị lớn hơnho ặc

0,005

Khôngcóápsu ất dư: - Vớidung tíchthi ết bị bé hơn30m 3 - Vớidung tíchthi bằng30m 3

0,06

Bé hơn0,05

Từ 0,05 đến0,07

pm + 0,3 pm + 0,04

Lớn hơn0,07 ÷0,3

pm + 0,05

0,1 1,2 pm nhưng khôngbé h ơn 0,3

Lớn hơn0,3 ÷6,0

1,2 pm

Lớn hơn6,0

1,15 pm 1,1 pm

19 Lý NgọcMinh, M.Eng

BBảảngng 11--2. 2. ÁÁpp susuấấtt ttíínhnh totoáánn ttốốii thithiểểuu trong

trong thithiếếtt bbịị ddùùngng đđểể

chchếế bibiếếnn vvàà chchứứaa mmộộtt ssốố chchấấtt khkhíí

Cácch ấtkhí

Ápsu ấttínhtoánp hoặc pn, N/mm2

1,8

Hydro cacbon

0,6

Nhóm C3 (propan, propylenv.v…) Nhóm C4 (butan, butylen, đivinyl, izobutan, izobutylenv.v…)

Nhóm C5 (izopren, pentan)

0,3

Amoniac

1,6

Freon 12

1,0

Anhyđricsunfur ơ

0,8

Metylclo

0,9

Khícacbonic

7,6

LýNg ọcMinh, M.Eng 20

Ápsu ất gọi: ápsu ất cực đại củamôitr ườngch ứa trongthi ết bị chophép s ử dụng(không k ể ápsu ấtth ủy tĩnh của cộtch ất lỏng) ở nhiệt độ củathànhthi ết bị là 20oC. BBảảngng 11--3. 3. GiGiáá trtrịị áápp susuấấtt ggọọii đđốốii vvớớii ccáácc thithiếếtt bbịị tiêutiêu chuchuẩẩnn Áp suất gọi, N/mm2

- 0.1 1.0 10 100

- - 1.25 12.5 125

- 0.16(*) 1.6 16 160

- 0.2(*) 1.2 20 -

- 0.25(*) 2.5 25 200

- 0.3 3.2 32.5 -

- 0.4(*) 4.0 40 -

- 0.5(*) 5.0 50 -

- 0.6 6.4 63 -

0.07 - - 70 -

- 0.8 8.0 80 -

* Dùngchocácchi ti ếtlàm b ằngkimlo ạimàu LýNg ọcMinh, M.Eng

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Ápsu ấtth ử: ápsu ấtdùng để thửđộ bềnvà độ kín củathi ết bị. Bảng1-4 nêugiátr ị ápsu ấtth ử tiêuchu ẩndùng để thử các thiết bị làmvi ệc vớiápsu ất dư.

Ápsu ấtth ử thủy lực ptl ; N/mm2

Áp suất tính toánp và p tl; N/mm2

Dạng chế tạo thiết bị

2 0

p Ø

nhưngkhôngbé h ơn0,06

Hàn

0,0 5

< 0,05

2 0

1, 5

nhưngkhôngnh ỏ hơn0,1

0,05 ÷0,07

p Ø s

2 0

> 0,07 nh ưng<

nhưngkhôngnh ỏ hơn0,3

1,2 5

p Ø

nhưngkhôngnh ỏ hơnp +0,3

0,5 Hàn, rèn ≥ 0,5

nhưngkhôngnh ỏ hơn0,3

p Ø 1,5

ßs

Đúc

Khôngph ụ thuộcvàoápsu ất

ø º ß ø º ß ø 1, 5 s º ß p Ø s ø º ß ø º

Chúthích : các đại lượngápsu ấtth ử thủy lựcnêu ở đâykhôngtính đếnáp Lý NgọcMinh, M.Eng

suấtth ủy tĩnh củacác c ộtch ất lỏngtrongthi ết bị

đượcxác địnhtheo m ộttrongcáccông

1.3. ỨỨngng susuấấtt chocho phphéépp 1.3. ẩntính b ằngN/mm 2 Ứng suấtchophéptiêuchu (N/m2) phụ thuộcvào độ bền của vậtli ệu ở nhiệt độ tínhtoánvà thức dưới đây :

t bl

t B

] =*

[ ] s

[ s

s n

t C

] =*

[ s

[ ] s

s n

C LýNg ọcMinh, M.Eng

công ththứứcc đđểể xxáácc đđịịnhnh ứứngng BBảảngng 11--5. 5. ViViệệcc llựựaa chchọọnn công susuấấtt chocho phphéépp tiêutiêu chuchuẩẩnn ccủủaa ccáácc kimkim loloạạii cơcơ bbảảnn

Nhiệt độ tính

[ ]*s

Vậtli ệu

Côngth ứcxác định

Co

Thép

≤ 380

(1 -2) và(1-3)

Cacbon

≥ 380

(1-3 ), (1-4) và(1-5) (1)

≤ 420

(1 -2) và(1-3)

Hợpkimth ấp

≥ 420

(1-3 ), (1-4) và(1-5) (1)

≤ 525

(1 -2) và(1-3)

Hợpkim l ớpotstenit

≥ 525

(1-3 ), (1-4) và(1-5) (1)

Nhôm, đồngvà h ợpkim c ủachúng

(1 -2) và(1-4)

Khôngquy định

(1-2 ), (1-3) và(1-4)

Titan và hợpkim c ủachúng

(1) Dùngcôngth ức(1-5) khikhôngcó s ố liệu về giới hạn bềnlâu . (2) Theo lasinxkiA,A vàTonchinxkiA, P

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

LýNg ọcMinh, M.Eng 24

BBảảngng 11-- 6. 6. GiGiáá trtrịị ccáácc hhệệ ssốố an an totoàànn đđốốii vvớớii ccáácc kimkim loloạạii cơcơ bbảảnn

Nhôm, đồngvà hợpkim của chúng

Ở điều kiệnkhác

Hệ số an toàn

Đúc Khiki ểm trach ất lượng riêngbi ệt

Thépcacbon, h ợpkimth ấp, hợpkim, Hợpkimcao, than và h ợpkim c ủanó Cánvàrèn Vớiáp suất dư trongthi ết bị < 0,5 N/mm2

Vớiáp suất dư trong thiết bị ≥ 0,5 N/mm2

2,6

1,65

1,5

3,25 1,85

3,6 2,1

1,5 1,0

3,5 - 1,5 25 -

nB nc nbl nd

Lý NgọcMinh, M.Eng -

26 LýNg ọcMinh, M.Eng

Hình1-2 Ứngsu ấtchophéptiêu chuẩn đối vớilo ạithépch ịunhi ềuvà chịuaxít. Kýhi ệunh ư sau: 1-12XM và12MX, 2-15XM, 3-X5M, 4- X18H10T ; X18H12T; X7H13M3T và X7H13M2T, 5-OX18H10T và OX18H12T

Hình1-1. Ứng suấtchophép tiêuchu ẩn củacáclo ạithép thường đượcdung ch ế tạo thiết bị 1-thép CT3, 2-thép 10, 3-thép20 và20 K, 4- thép09T2C và16CT

ẩn củacácchi ti

đặctính b ềnkhácnhauvàph

ếtlàm Các ứngsu ấtchophéptiêuchu bằng vậtli ệugiòncócác ụ thuộcvào d ạng tảitr ọng(kéo, nén, u ốn…) đượcxác định theocáccôngth ức dưới đây:

t B n .

[ s

[ ] t

[ ]* s

* ea

t . uB

]

[ s

* u

Hệ số an toàn củacácchi ti ếtlàm b ằng vậtli ệugiònch ịu tác dụng của tảitr ọng tĩnh được lấy nB =4 ÷5, v ới vậtli ệu dẻo nB ≥ 4.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

LýNg ọcMinh, M.Eng 27

1.4. HHệệ ssốố hihiệệuu chchỉỉnhnh 1.4. Khitínhki ểmtra độ bền củacácchi ti ết củathi ết bị sử dụng ứngsu ấtchophépch ứ khôngdùng ứngsu ất chophéptiêuchu ẩn. Côngth ứcxác địnhnh ư sau:

[ ]*

[ ] s =

. sh

Trong đó:

η: hệ số hiệuch ỉnh, phụ thuộc điềuki ệnlàmviêc

củathi ết bị, phươngphápch ế tạo …

[σ]* là ứngsu ấtchophéptiêuchu

ẩn, N/mm2

Lý NgọcMinh, M.Eng 28

1.5. HHệệ ssốố bbềềnn mmốốii hhàànn 1.5. Đặctr ưngcho độ bền của mốighéphànso v ới độ bền của vậtli ệu cơ bản. Giátr ị hệ số bền mốihàn c ủacác vậtli ệuphi kimlo ạicho ở bảng1-7.

Hệ số bền mốihàn ,

Giápmép1 bên

Chồng

Giápmép 2 bên

Viniplat Thủytinhth ạchanh Thủytinh h ữu cơ Polyizobutylen Polystyrol Polyetylen

0,5 0,9 - - - -

0,5 - 0,4 0,75 0,4 -

0,35 0,7 0,4 0,75 0,4 0,9 Lý NgọcMinh, M.Eng

Lý NgọcMinh, M.Eng 30

HHììnhnh 11--3 3 CCáácc ddạạngng mmốốii hhàànn

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

sung bbềề ddààyy ttíínhnh totoáánn 1.6. HHệệ ssốố bbổổ sung 1.6. Hệ số bổ sung bề dàytínhtoán c ủacácchi ti ếtC:

C = Ca + Cb + Cc + Co • Ca là hệ số bổ sung do ănmònhóa h ọc củamôi trườngtrongTB, mm • Cb là hệ số bổ sung do bàomòn c ơ học củamôi trườngtrongTB, mm • Cc là hệ số bổ sung do sai l ệchkhich ế tạo, lắp ráp, mm • Co là hệ số bổ sung để quytrònkíchth ước, mm.

Lý NgọcMinh, M.Eng 31

HHệệ ssốố bbổổ sung

sung bbềề ddààyy ttíínhnh totoáánn

• Hệ số bổ sung Ca phụ thuộcvào đặctính ănmòn củamôitr ườngtrongTB vàth ờigian s ử dụngTB. Thờigian s ử dụngthi ết bị hóach ấtth ườngkho ảng 10 ÷15 n ăm. Nếu lấyth ời hạn sử dụngthi ết bị là 10 nămthìcóth ể chọn hệ số Ca như sau:

ườngcó độ

• Ca = 0 đối với vậtli ệu bềntrongmôitr

ănmònkhông l ớn0,05 mm/n ăm.

• Ca = 1 mm đối với vậtli ệuti ếpxúc v ớimôitr ường có độ ănmòn l ớn hơn, từ 0,05 đến0,1 mm/n ăm. Nếu độ ănmòn l ớn hơn0,1 mm/n ămthì c ăn cứ vào thời hạn sử dụngthi ết bị màxác định Ca cho mỗi trường hợp cụ thể.

ền ănmòn

• Ca = 0 n ếutadùng v ậtli ệulótcótính b

hoặcthi ết bị trángmen.

• Lưuý: ănmònbênngoàithi

ết bị: Nếuhaiphía

củathi ết bị tiếpxúc v ớimôitr ường ănmònthì h ệ số Ca phải lấy lớn hơn.

LýNg ọcMinh, M.Eng 32

HHệệ ssốố bbổổ sung

sung bbềề ddààyy ttíínhnh totoáánn

• Đối vớiTBHC cóth

ể bỏ qua hệ số mài

mòn Cb. Ch ỉ tính đến hệ số Cb khimôi trườngtrongTB chuy ển động với vận tốc ≥ 20m/s (đối vớich ất lỏng) và ≥ 100m/s (đối vớich ấtkhí) ho ặcmôitr ườngch ứa nhiều hạt rắn.

• Hệ số Cc phụ thuộcvào d ạngchi ti ết, vào

côngngh ệ chế tạochi ti ếtvàthi ết bị.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

LýNg ọcMinh, M.Eng 33

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TPHCM KHOA CÔNG NGH Ệ HOÁ HỌC VÀ MÔI TRƯỜNG ---

CHƯƠNG II VẬT LIỆU CƠ BẢN CHẾ TẠO THIẾT BỊ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT VÀ MÔI TRƯỜNG

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

Phần1: Mởđầ u. 1.1. Kháini ệm vậtli ệu. 1.2. Vaitrò v ậtli ệu. 1.3. Yêu cầu đối với vậtli ệuch ế tạothi ết bị hóach ất. 1.4. Cáctiêuchu ẩn vậtli ệu. 1.5. Chọn vậtli ệuch ế tạothi ết bị hóach ất. Phần2: Những vậtli ệu cơ bảnch ế tạothi ết bị hóach ất. 2.1. Vậtli ệukimlo ại. 2.1.1. Kim loại đen. 2.1.2. Kim loạimàu. 2.2. Vậtli ệuphi kimlo ại. 2.2.1. Ceramic. 2.2.2. Vậtli ệu hữu cơ. 2.3. Vậtli ệucomposit. Phần3: Ứng dụngcáclo ại vậtli ệu.

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

1.1. Kháini ệm vậtli ệu

• Vậtli ệu là những vật rắnmàcon ng ười sử dụng để chế tạo dụng cụ, máymóc, thi ết bị, xây dựngcôngtrìnhvà k ể cả thayth ế các bộ phận của cơ thể cũngnh ư thể hiệncác ý đồ nghệ thuật.

• Dựavào c ấutrúc–tínhch

ất đặctr ưng, phânra b ốnnhóm

vậtli ệusau: – Vậtli ệukimlo ại – Vậtli ệuvô c ơ và ceramic – Vậtli ệu hữu cơ và polime – Vậtli ệucomposit.

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

1.2. Vaitrò c ủa vậtli ệu.

• Vậtli ệuKL cóvaitròquy

ết địnhtrong s ự tiếnhóa c ủa con người. KL vàHK chi ếm vị trích ủ đạotrongch ế tạo máymóc: ph ươngti ệnGTVT, máycông c ụ, vũ khí…. • Chất dẻo –polime t ừ giữath ế kỷ XX đãtr ở thành ọngvà t ỷ lệ

nhóm vậtli ệu mới, đóngvaitròquantr ngàycàngcaotrong đời sốngvàSX

• Vậtli ệucompositpháttri

ển mạnhtrongnh ững năm gần đây, đáp ứngnhu c ầucao c ủach ế tạomáyva ̀ thiết bị màbalo ại vậtli ệukiakhôngcó; đồngth ờinh ẹ và bền.

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

1.4. Cáctiêuchu ẩn vậtli ệu.

Mỗi nước đều đề ratiêuchu ẩn sảnxu ấtvà s ử dụng vậtli ệu, đặcbi ệtlàkimlo ại. Mộtsô ́ tiêuchu ẩn:

• Tiêuchu ẩnVi ệtNam: TCVN, • Tiêuchu ẩnLiênXô: ΓOCT, • Tiêuchu ẩnNh ật Bản: JIS, • Tiêuchu ẩnChâuÂu: EN, • Tiêuchu ẩnAnh: BS, • Tiêuchu ẩn Đức: DIN,

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

1.5. Chọn vậtli ệuch ế tạoMTB hóach ất

• Chọn vậtli ệuthích h ợp để chế tạoMTB hóach ấtlànhi ệm vụ

quantr ọng củang ườithi ết kế.

• Khich ọnVL chúý đếncáctínhch ất cơ bản: bền cơ lý, bền nhiệt, bềnhóa h ọc, thànhph ầnvà c ấutrúc v ậtli ệu, giáthành và mức độ sẵncó. Cáctínhch ấttrên c ủaVL cóliên h ệ chặt chẽ vớinhauvàph ụ thuộcnhi ềuvào điềuki ệnlàmvi ệc của quátrình s ảnxu ất. Thay đổi một lượngnh ỏ những yếu tố tác động cũngcóth ể làmgi ảm độ bền cơ họcvàhóa h ọc củaVL.

• Cùng một hợpkimmà

điềuki ệngiacôngkhácnhauthì c

ấu trúc củachúng c ũngkhácnhau, vì v ậytínhch ất củachúng cũngkhácnhau.

• Khich ọn vậtli ệuthìtaph ảibi ết điềuki ệnlàmvi ệc, nhiệt độ, điềuki ện

ápsu ất, nồng độ và đặc tính củamôich ấtvàcác khác để cóth ể chọn vậtli ệu hợplý.

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

PHẦN 2: MỘT SỐ VẬT LIỆU CƠ BẢN ĐỂ CHẾ TẠO THIẾT BỊ CÔNG NGHỆ

• 2.1. Vậtli ệukimlo ại – 2.1.1. Kim loại đen – 2.1.2. Kim loạimàu • 2.2. Vậtli ệuphi kimlo ại

– 2.2.1. Vậtli ệuvô c ơ và ceramic – 2.2.2. Vậtli ệu hữu cơ

• 2.3. Vậtli ệucomposit.

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

2.1. Vậtli ệukimlo ại.

• Sắtnguyênch ất hầunh ư khôngdùng để chế tạoTB vì dẻovà đắt. Sắtnguyênch ấtch ỉ đượcdùnglàm vòng đệm ở cácTBCA.

• Hợpkim c ủa sắt vớicacbonlàgang vàthép

được dùng để chế tạoTB, có đến85 –90% tr ọng lượngTB trongcácNMHC làm b ằnggang vàthép.

• Gang là h ợpkim c ủa sắt vớicacbon v ới %C≥2,14%. Gang là v ậtli ệu đúc đượcdùngkháph ổ biến. Trong ạigang: gang xám, gang c ầu, CN th ườngdùngbalo gang dẻo; gang tr ắng cứng, giòn, khônggiacông c ắt đượcnên h ạnch ế sử dụng.

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

2.1. Vậtli ệukimlo ại Gang xám: là hợpkim c ủa sắt vớicacbonva ̀ cácnguyên tố khácnh ư silic, photpho, l ưuhu ỳnh, mangan. Hàm lượngcác c ấu tử tronggang xámlà: 3 –3.6 %C, 1.6 – 2.4% Si, 0.5 –1%Mn, 0.8 %P, 0.12%S. Gang xámcó nhữngtínhch ấtsau:

• Khối lượngriêng ρ = 7000 –7400 kg/m 3, • Gang xámcónóngch ảy1250 –1280 oC, • Nhiệtdung riêngc = 543,4 J/kg. độ, • Hệ số dẫnnhi ệt λ = 25,5 –32,5 W/m. độ, • Hệ số nở dài α = 11.10-6 1/độ, • Điệntr ở suất0,6 Ω.mm2/m, • Mô đun đàn hồiE = (1,15 –1,6) 105 N/mm 2. • Gang là vậtli ệu đẳng hướng, chịunén l ớn gấp bốn lần

chịukéo.

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

2.1. Vậtli ệukimlo ại

• Các nước đánh số mácgang theogi ới hạn bền kéo tốithi ểu(kG/mm 2 hoặcMPa, M ỹ kíhi ệu theoPSI).

• TCVN 1659-75 qui địnhkíhi ệucáclo ạigang xámlàGX xx-xx, trong đóhainhóm s ố lần lượt chỉ giới hạn bềnkéovàgi ới hạn bền uốn tối thiểutínhtheokG/mm 2 giốngnh ư ΓOCT 1412- 70 là CӋxx-xx.

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

2.1. Vậtli ệukimlo ại

• Gang cầu: Làgang xámbi ếntính, trong đóng ườitachothêmvào

ở dạng hạt cầu

nguyên tố magieho ặc hợpkimmagie, do gafit nênng ườita g ọilàgang c ầu, đólà d ạngthu g ọnnh ấtnênkhông có đầunh ọn để tậptrung ứngsu ất. Vì vậygang c ầuduytrì70 – 90% độ bền của nềnkimlo ại.

• Giới hạn bềnkéovàgi ới hạnch ảykhácao, t ương đương với

thépch ế tạo.

• Độ dẻovà độ daiva đậpcao h ơngang xám r ấtnhi ều. • Cácmácgang c ầuvàcông d ụng. • Các nước đều đánh số cácmácgang c ầutheogi ới hạn bềnkéo t ối ỳ theoksi(xxx), ỉ tiêu cơ tínhth ứ hailàgi ới hạnch ảy tối

thiểutheokG/mm2 (xx) hay MPa(xxx), riêngHoa k cũngcókhicònthêmch thiểuvà n ếucóch ỉ tiêuth ứ balà độ dãndài t ương đối(%).

• Tiêuchu ẩnVi ệtNam TCVN 1659-75 cóqui địnhkýhi ệugang c ầu bằngGC xx-xx trong đócácnhóm s ố lần lượtlàgi ới hạn bền tối thiểu(kG/mm2) và độ dãndài t ốithi ểu(%) gi ốngnh ư ΓOCT 7393- 70 là BӋxx-xx

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

2.1. Vậtli ệukimlo ại • Gang rèn (gang dẻo): Là d ạng đặcbi ệt củagrafit c ầucó hàm lượngcacbonbé(2,95%), ch ịu đượcbi ến dạng lớn màkhông b ị phá vỡ, độ dẫndài3 ÷10%.

• Các nướcth ường đánh số cácmácgang theogi ới hạn

bềnkéo t ốithi ểuvà độ dãndài t ương đối.

• TCVN 1659-75 qui địnhkýhi ệugang d ẻolàGZ xx-xx

giốngnh ư ΓOCT là K Ӌxx-xx trong đó cặp số đầuch ỉ giới hạn bềnkéo t ốithi ểutínhtheokG/mm2, c ặp số sauch ỉ độ dãndài t ốithi ểu(%).

• Nhữngchi ti ếtlàm b ằnggang d ẻoph ảith ỏamãn đồng thờibayêu c ầu: Hình d ạngph ức tạp, thành m ỏng, ch ịu va đập. Ch ỉ cầnkhôngth ỏamãn m ộttrongbayêu c ầu trênho ặckhôngth ể đượcho ặckhôngkinh t ế, lúc đóta cóth ể chọnlo ại vậtli ệukhác r ẻ tiền hơn

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

2.1. Vậtli ệukimlo ại • Gang hợpkim : Làgang cóch ứacácnguyên t ố niken, crom, molipden, silic… đượcdùng để chế tạocácthi ết bị hóach ất bởivìnóch ịu được ănmònhóa h ọc, ch ịunhi ệtvàch ịumài mòn. Trongth ực tế thường gặpcáclo ạigang h ợpkimsau.

• Gang nikencóhàm l ượngniken đến20% và5 ÷6% đồngch ịu ở nhiệt độ

đượcki ềm ở nhiệt độ cao, ch ịuH2SO4 vàHCl thường.

• Gang cromcóch ứa30% cromch ịuaxitnitric vàcácmu

ối của nó, axitphotphoric, axetic, các h ợpch ấtch ứaclo, b ềnmàimòn vàchophéplàmvi ệc tớinhi ệt độ 12000C.

• Gang nhiềusilic(14% tr ở lên) đượcdùng để chế tạocácthi ết bị và đường ốnglàmvi ệctrongmôitr ườngaxitnitric. Tuy nhiênnókhôngch ịu đượctác d ụng củacáckhíBr2, Cl2, I2, F2, HCl, SO2.

• Nhược điểm lớnnh ất củagang giàusiliclàgiòn, d

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

ễ nứt. Nó thường đượcdùng để chế tạo bơm, cácthápvàthi ết bị phản ứng, thiết bị trao đổinhi ệt.

2.1.1.2. Thép

• Đâylà v ậtli ệuquantr ọngth ứ haisaugang. • Thép được sử dụngnhi ềuvìcónhi ềutính n ăngquính ư: Bền, dai, chịu được tảitr ọng động, cókh ả năng đúc, rèn, cán, dập, hàn, dễ cắt gọt.

• Tínhch ất củanóbi ến đổiph ụ thuộcvàothànhph ần, phương

phápgiacông, nhi ệtluy ện.

• Hàm lượngcacbontrongthép x ấp xỉ 1,5%, đối vớithép k ết cấu hàm lượngcacbonkhôngquá0,7%. N ếu tănghàm l ượngcacbon thì tăng độ cứngnh ưnglàmgi ảm độ dẻo. Thépkhông g ỉ thìhàm lượngcacbonbé h ơn0,2%, théphànthình ỏ hơn0,3%.

• Tínhch ấtthépcacbonvàthép h ợpkimth ấpnh ư sau:

– Khối lượngriêng ρ = 7850 kg/m 3, – Nhiệtdung riêngc = 0,499 KJ/kg. độ, – Nhiệt độ nóngch ảytc= 1400 ÷1500 oC, – Hệ số nở dài α = 10-5, – Hệ số dẫnnhi ệt λ = 46,5 –58,1 W/m. độ, – Điệntr ở suất0,11 –0,13 Ω.mm2/m.

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

Tiêuchu ẩnthép

Thépcacbon: • TCVN 1765–75 qui địnhcácmácthépcacbonch

ất lượngth ường để làmcác k ết cấuxây d ựng, được sử dụng ở trạngtháicung c ấp, khôngqua nhi ệtluy ện, kí hiệu: CT ch ỉ thépcacbonch ất lượngth ường vớicác chữ ở saucùng: – s chỉ thépsôi, – n chỉ thép nửa lặng, – nếukhôngcóch ữ gìlàthép l ặng.

• Trongnhómnày l ạiqui địnhcóbaphânnhómA, B vàC.

– PhânnhómA phânlo

ạicácmácthéptheogi

ới hạn bềnkéo

tốithi ểutínhtheo đơn vị kG/mm2-CTxx.

– CácphânnhómB vàC v

ề cơ bản vẫngi ữ nguyênkýhi ệunh ư ở phânnhómA song ở đầukýhi ệucóthêmch ữ B vàC t ương định cơ tínhnh ưngqui định ứng. PhânnhómB khôngqui thànhph ầnhóa h ọc, phânnhómC qui định cả cơ tínhvà thànhph ầnhóa h ọc.Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Tiêu chuẩnthép

• TCVN 1766-75 qui

địnhcácmácthépcacbonch

ất lượng tốt để chế tạomáyqua nhi ệtluy ệnph ảiqui định cả thànhph ầnhóa h ọc lẫn cơ tính. Cácmácthép đượckíhi ệu bằngch ữ C và s ố phần vạncacbontrung bình: Cxx. Do ch ất lượng tốtnên l ượngP vàS nh ỏ hơn 0.04% cho mỗinguyên t ố.

• TCVN 1822-76 qui địnhcácmácthépcacbon d

ụng cụ

bằngCD v ới số tiếptheoch ỉ lượngcacbontrungbình tínhtheoph ần vạn: CDxx.

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

2.1.2. Kim loạimàuvà h ợpkim

Cáckimlo ạimàunh ư đồng, nhôm, niken, titan, chì, tantan… được sử dụngnhi ềutrongCNHC. Độ bền của cáckimlo ạinàyph ụ thuộcvào độ tinhkhi ết. Các t ạp chấtkimlo ạilàmgi ảm độ bềnhóa h ọcnh ưnglàm t ăng độ bền cơ học. Nhiệt độ chophép t ối đa ở thànhthi ết bị làm bằngkim loạimàunh ư sau:

• Tantan • Niken • Đồngvà h ợpkim đồng • Nhôm • Chì • Thiết bị hàn mềm

1200oC 500oC 250oC 200oC 140oC 120oC

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

2.1.2. Kim loạimàuvà h ợpkim

Nhôm. • Nhômlàkimlo ạicónh ữngtính n ổi bật: • Khối lượngriêngnh ỏ (2700 kg/m3), nh ờ vậymànhôm được ưu

tiên sử dụngkhi c ầngi ảmnh ẹ tảitr ọng,

• Tínhch ống ănmòncaotrongkhíquy

ểnnh ờ có lớpmàngoxit bámch ặtvào b ề mặt. Nh ờ vậymàkhi s ử dụngnhômtakhông cầndùngcácbi ệnpháp b ảo vệ,

• Độ dẫn điện, dẫnnhi ệtcao, • Rất dẻo, dễ kéo sợi, dây mỏng, tấm, lá, băng, màng, épthanh.., • Nhiệt độ chảyth ấp(6600C) d ễ đúc, nhưnglàmchonhômkhông

sử dụng ở nhiệt độ cao,

• Độ bền, độ cứngth ấp. Hợpkimnhôm. • Để nângcao độ bền củanhômng ườita h ợpkimhóanhôm b ằng cáchchothêmcácnguyên t ố kimlo ạivàti ếnhànhnhi ệtluy ện, vì vậy hợpkimnhômcó v ị tríquantr ọngtrongch ế tạovàxây d ựng.

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Đồng • Kim loại đồnglà m ộtkimlo ạiquí được sử dụng

ệp. Đồngcócáctính

phổ biếntrongcôngnghi chấtsau.

• Khối lượngriêng ρ = 8900 kg/m3, • Nhiệtdung riêngc = 388 J/kg. độ, • Nhiệt độ nóngch ảy tnc = 1083oC, • Hệ số dẫnnhi ệt λ = 38,75 W/m.độ, • Hệ số nở dài α = 1,65.10-5, • Mô đun đàn hồiE = 1,08.107 N/cm 2, • Điệntr ở riêng0,017 Ω.mm2/m.

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

Đồng • Tínhhàn c ủa đồngkhá t ốt, nh ưngkhihàm l ượng tạp

chất tănglênthìtínhch ấtnàygi ảm.

• Ở trạngtháinónghay ngu ộikimlo ại đồng đều dễ gia

côngáp l ực: cán, uốn, dập, kéo.

• Đặctínhquính ất củakimlo ại đồnglàtính d ẫn điện, dẫnnhi ệt tốtvà b ền ở nhiệt độ thấp, vì v ậy đồng thường được sử dụngtrongnghành l ạnhthâm độ. • Ở nhiệt độ thấp độ dẫn điện của đồng tăng. Tuynhiên các tạpch ấthòatan vào đồng, đặcbi ệtlàFe, P dù v ới hàm lượng rấtnh ỏ cũnglàmgi ảm mạnhtính d ẫn điện: 0,1%P giảm46%; 0,1%Fe gi ảm23%.

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

Chì. • Chì được sử dụngnhi ềutrong l ĩnh vựchóach ất. Nócó độ bền cao vớiaxitsunfuricvàcácmu ốisunfatdo t ạothànhmàng b ảo vệ bằngchìsunfat. Vì v ậynó đượcdùngnhi ềutrong s ảnxu ất ược điểmlà n ặng, mềm, dễ axitsunfuric. Tuynhiênchìcónh nóngch ảy, độ bềnth ấp, độccao.

• Tínhch ất củachì: • Khối lượngriêng ρ = 11350 kg/m3, • Nhiệt độ nóngch ảytnc= 3270C, • Nhiệtdung riêngc = 129,5 J/kg. độ, • Hệ số dẫnnhi ệt λ = 34,8 W/m.độ, • Hệ số nở dài α = 2,9.10-7, • Điệntr ở riêng0,22 Ω.mm2/m, • Giới hạn bềnkéo σB= 13 ÷18 N/mm2, • Độ dãndài t ương đối δ = 40 ÷50 %, • Độ co ngang Ѱ = 100 %,

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Niken.

• Nikencó độ bềnnhi ệt, bền ănmònvàtínhcôngngh

ệ khá tốtnên được dùngnhi ềutrongcôngngh ệ chế tạothi ết bị hóach ất. yêu c ầuph ải dùngnikencó độ tinhkhi ếtcao(99,99%). Nikenkhông b ị ănmòntrong dung dịchki ềmnóngch ảy, trongcácaxit h ữu cơ vàtrongnhi ều hợp chất hữu cơ khác.

• Để chế tạothi ết bị, các t ấmniken c ần được ủ saochogi ới hạn bền khôngbé h ơn400 N/mm2, v ới độ giãndài t ương đốikhôngbé h ơn 25%.

• Hợpkim: 65 ÷70% Ni, 28% Cu, 2.5% Fe, 1.5% Mnch

ịu đượcxút ở bất cứ nồng độ nào, axitphotphoric, axitFlohydric, n ướcbi ểnvàch ịunhi ệt tốt.

• Tínhch ất củaNiken: • Khối lượngriêng ρ = 8900 kg/m3, • Nhiệt độ nóngch ảytnc= 14520C, • Nhiệtdung riêngc = 418 J/kg. độ, • Hệ số dẫnnhi ệt λ = 67,28 W/m.độ, • Hệ số nở dài α = 1,34.10-5, • Điệntr ở riêng0,092 Ω.mm2/m.

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

2.2.1. Ceramic • Ceramic hay vậtli ệuvô c ơ được tạothành t ừ các hợp

chấthóa h ọcgi ữa:

• Kim loại vớiákim, • Cácákim v ớinhaunh ư cacbit, nitrit, oxyt củaBo va

Silic.

• Với sự kết hợpda d ạngnh ư vậylàmchoceramic đa

dạng về thànhph ầnhóa h ọcvàtínhch ất.

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

Gốm • Gốmlà v ậtli ệunhân t ạo. Kh ởi đầukháini ệm gốmdùng để chỉ các vậtli ệuch ế tạo từ đấtsét, caolanh. V ề sau, cùng với sự phát triển củakhoa h ọc kỹ thuật, kháini ệmnàybao g ồmthêm s ứ, các vậtli ệutrên c ơ sở oxytvàkhôngph ảioxyt.

• Gốmngàycàng

được sử dụng rộngrãitrong

đời sốngvàcông

nghiệp, trong lĩnh vựchóach ấtvà d ầukhí Gốmch ịuaxit.

• Loại gốmnàych ịu được ănmònhóa h ọcnh ưnggiòn, d ễ vỡ vàcó

độ dẫnnhi ệtkém.

• Nócónh ữngtínhch ấtsau:

– Khối lượngriêng2500 –2700 kg/m3, – Nhiệtdung riêng795 J/kg. độ, – Hệ số nở dài α = 4,5.10-6, – Giới hạn bềnkéo σk= 9,5 –10 N/mm2, – Giới hạn bềnnén σn= 30 –50 N/mm2,

• Đượcdùng để chế tạotháp h ấpth ụ, bể chứa, ống dẫn, lótbên

trongthi ết bị.

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Gạchch ịu lửa. • Vậtli ệuch ịu lửalàlo ại vậtli ệu để xây lắpcáclòluy ệnkim, th ủy tinh, hơi, nungkimlo ại, nhi ệtluy ện…vàcácthi ết bị làmvi ệc ở nhiệt độ cao, nócóth ể chịu đượcnhi ệt độ lớn hơn1520oC. Sau đâylàcáclo ại gạchch ịu lửathôngth ường.

• Đinat vớithànhph ầnSiO2 l ớn hơn93% được sảnxu ất bằng ịu được ủytinh,

phươngphápthêu k ết bột. Gạch Đinatcótínhaxitch nhiệt độ lớn hơn1550oC dùng để xâylòcoke, vòmlòth cácvùngnungtronglòtuynen, m ột số lòluy ệnkim.

• Samotlà g ốmthôAl2O3 –SiO2 v ớinguyênli ệuchínhlà đấtsét, caolanh. Nócó độ chịu lửakho ảng1400oC đượcdùngtronglò nungclinke, khíhóa, h ơivà m ột số lòluy ệnkim.

• Cao Alumin c ũngcóthànhph ần tương tự như Samotnh ưngcó hàm lượngnhômoxytcao h ơnnên độ chịu lửa cũng tốt hơn (>16000C), được sử dụng vớinhi ệt độ caomàSamotkhông đáp ứng được.

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

•

ạith ủytinh d ựatrên c ơ sở

Thủytinh Thủytinhlà v ậtli ệu rẻ tiền, thànhph ầnchínhlàSiO 2. Nócó c ấutrúcvô định hình, mộtpha, được sảnxu ấttheocôngngh ệ nấuch ảyvà t ạohình b ằngkéo, cán, ép, dập, thổi. TrongCNHC th ườngdùngth ủytinhborosilicatlàlo hệ SiO2 –B2O3 –Na2O, SiO2 –Al2O3 –Na2O (alumosilicat), SiO2 –PbO2 – Na2O (chìsilicat). ThủytinhBo cócáctínhch

ấtsau:

• • Khối lượngriêng ρ = 2700 ÷3100 kg/m3, • Nhiệtdung riêngc = 418 ÷1255 J/kg. độ, • Nhiệt độ nóngch ảy1000 v 12000C, • Hệ số dẫnnhi ệt λ = 0,46 ÷1,16 W/m. độ, • Hệ số nở dài α = 5.0-6, • Giới hạn bềnkéo σB= 50 ÷90 N/mm2, • Giới hạn bềnnén σn= 600 ÷1300 N/mm2, • Mô đun đàn hồiE = 62000 N/mm2, • Độ cứngtheothangMooclà6 ÷7, • Hệ số poatxong μ =0,27 ÷0,39. • Do có h ệ số giãn nở nhiệtnh ỏ, bềnnhi ệt tốt, bềnhóacaonêncácth

ủytinh

borosilicat, Aluminosilicat, Aluminoborosilicat đượcdùnglàmcác d ụng cụ TN. Thủytinhchìsilicatcóch

ỉ số khúc xạ caolàmth ủytinhquang h ọcvàphalê.

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

2.3. Vậtli ệuComposit

• Vậtli ệucompositlàlo ại vậtli ệu kết hợp từ nhiều vật liệuthànhph ần, khácnhau v ề tổ chức, tínhch ất, không hòatan ho ặctan ítvàonhau, k ết hợp lạinh ờ cácgi ải phápthi ết kế.

• Tínhch ất củacompositph ụ thuộctínhch ất củacác thànhph ần tạonênnóvà độ bềnliên k ếtgi ữachúng.

• Dựatheo đặc điểmhình h ọcmàcácthànhph

ầntrong vậtli ệucomposit đượcphânthành n ềnvà c ốt, trong đó:

• Nềnlàphaliên t ụctrongtoàn b ộ thể tíchkh ốicomposit. Nềncóth ể làkimlo ại, hợpkim, v ậtli ệu hữu cơ, gốm, vậtli ệucacbonvàcáclo ại vậtli ệukhác.

• Cốtlàph ầngián đoạn, phân b ố trong nền. Cóbalo ại

cốt: Cốt sợi, cốt hạt, cốt tấm.

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

2.3. Vậtli ệuComposit

Composit nềnnhôm c ốt sợicacbon . •

Sợicacbonkém s ợibo v ề mô đun đàn hồi, độ bền, nh ưngnh ẹ hơnvànhi ệt độ nóngch ảycao h ơn.

• Composit nềnnhôm c ốt sợicacbonnh ẹ và rẻ hơncomposit n ền nhôm sợibo. Tuygiátr ị độ bềnnh ỏ hơnnh ưng độ bềnriêng c ủa composit nềnnhôm c ốt sợicacbonso v ớicomposit n ềnnhôm cốt sợibokhôngchênhbaonhiêu, l

ần lượtlà42 và45 km.

• Côngngh ệ chế tạocomposit c ốt sợicacbon t ương đốiph ức tạp do sự tươngtác c ủa sợicacbon v ới nềnnhômkhá m ạnh ở nhiệt độ cao. Mộttrongnh ữngph ươngánch ế tạolo ạicompositnày làkéonhanhchùm s ợicacbon đã được xử lýqua b ể nhôm lỏng. • Do cơ tính của sợicacbonbi ến đổitrong m ộtch ặng rộngph ụ thuộcvàoquátrìnhgrafithóa, nêncác s ảnph ẩmcomposit n ền nhôm cốt sợicacbon c ũngcó m ộtkho ảngbi ếnthiên r ất rộng về chất lượng, đặcbi ệtlàcácch ỉ tiêu cơ tính.

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

2.3. Vậtli ệuComposit

Ứng dụng vậtli ệucomposit n ềnkimlo ại. • Compositcónhi ều ưuvi ệt, đặcbi ệtlà độ bềnriêngvàmô

đun đàn hồi lớn. Một số compositcó độ bềnnóngcao, kh ả nănglàm việc ở nhiệt độ caoth ờigiandài. Nh ược điểm củacompositlàgiá thànhcao, côngngh ệ phức tạp. Tuynhiênnh ược điểmnày s ẽ đượckh ắcph ục dầncùng v ới sự tiến bộ củakhoa h ọc kỹ thuật. • Do tínhch ất đặcbi ệt, composit nềnkimlo ại được sử dụngtrong nhiều lĩnh vựcvàtr ở thành vậtli ệukhôngth ể thayth ế. Composit nềnnhôm c ốt sợibo được sử dụngtrongnghànhhàngkhôngvà vũ trụ. Trongnghànhcôngnghi ệphóach ất, vớicácthi ết bị phải chịuápsu ấtcao, nhi ệt độ lớn, cácmôitr ường ănmòn m ạnhthì các vậtli ệucomposit đang dầnthayth ế các vậtli ệutruy ền thống.

• Lĩnh vựcáp d ụng vậtli ệucomposit n ềnkimlo ạiliên t ục mở rộng. Ngoàivi ệc cảithi ệntính n ăng củanhi ềuchi ti ết, kết cấuquan trọng, sử dụngcompositcònlàmgi ảm tảitr ọngkho ảng20 –30%.

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

Gỗ dán: B ột gỗ + Nhựa

Vậtli ệucompozitlàlo ại vật liệunhi ềupha, màcácpha khôngtan vàonhauvàcó ất kết tínhch ấtlàtínhch hợp củacácpha đó. Tính được chất kết hợpnàycó khi kết hợphaihay nhi ều loại vậtli ệutruy ềnth ống vàthu đượctínhch ấthoàn liệu vật toàn mới mà truyềnth ốngthànhph ần khôngcó. Th ường gồmhai phalàpha c ốtvàpha n ền.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

6.Vật liệucomposit

Chế tạo ống dẫn

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

6.Vật liệucomposit

ưu điểm: Nhẹ nhưng cứng. Chịuva đập, uốn dẻo tốt. Kông rỉ sét, chống ănmòn. Ch ịu đượcth ờiti ết, ch ốngtia t ử ngoại, chốnglãohóa.Kh ả năngch ịunhi ệt, chịu lạnh tốt, chống cháycao, được sử dụngnhi ềutrong điện cơ, trongkho lạnh, trong c ứu hỏa. Ch ịu đượcma sát, c ường độ lực vànhi ệt độ rấtcao, đặcbi ệtlàcompozit s ợicacbon như: vỏ máybay, b ể phóngtên l ửa. Cókh ả năng hấp thusóng điện tử, khôngth ấm nước, không độc hại. Dễ dàng bảotrì s ửach ữachi phíth ấp.

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

6.Vật liệucomposit

Ứng dụng Vật liệu compozit do cónh ững ưu điểm nổi bật lành ẹ, chịu va đập tốt, chống cháy tốt, chịu lạnh tốt, uốn dẻo tốt, chống ăn mòn cao nên được sử dụng nhi ều trong điện cơ, điện lạnh, trong c ứu hỏa, để chế tạo tàu, xu ồng, bồn chứa hóa chất, vỏ máy bay, b ệ phóng tên l ửa… Ống dẫn xăng dầu composite cao cấp 3 lớp (Sử dụng công nghệ cuốn ướt của Nga vàcác tiêu chu ấn sản xu ất ống dẫn xăng, dầu). Ống dẫn nước sạch, nước thô, nước nguồn composite (hay còn gọi là ống nhựa cốt sợi thủy tinh); Sảnph ẩmnh ư: tàu, xu ồng, bồnch ứahóach ất, vậtli ệutrong c ốngng ăn mặnthoát n ước…

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

6.Vật liệucomposit

Ống dẫn nước th ải, dẫn hóa ch ất composite . Ống th ủy nông, ống dẫn nước ngu ồn qua vùng n ước ng ậm mặn, nhiễm phèn; Vỏ bọccáclo ại bồn bể, thùngch ứahàng, m ặtbàngh ế, trangtrí n ộith ất, tấmpanellcomposite; H ệ thống ống ầng; Hệ thống sứ cách điện, sứ thoátrácnhàcao t polymer, sứ cilicon, sứ epoxy cáclo ại sứ chuỗi, sứđỡ , sứ cầugiao, s ứ trongcác b ộ thiết bị điện, chốngsét, c ầu chì; Lốpxeô tô, xemáy, xe đạp; Vỏ tầuthuy ền composite...Thùngráccông c ộng. Môhình đồ chơitr ẻ em.

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

PHẦN IV: KẾT LUẬN

• Chọn vậtli ệu để chế tạocácthi

ết bị sảnxu ấtlà m ột nhiệm vụ quantr ọng củaquátrình s ảnxu ất, đặcbi ệtlà côngnghi ệphóach ất.

• Chọn vậtli ệutrên c ơ sở các điềuki ệnlàmvi ệc: nhiệt độ,

ápsu ất, thờigian …

• Các đặctính c ủa vậtli ệunh ư giáthành, độ khan hiếm, độ cứng, độ bền, độ daiva đập… để cóth ể chọn được vậtli ệuthích h ợp.

• Khôngcólo ại vậtli ệunào đáp ứng đầy đủ cácyêu c ầu nênph ải dựavàonh ững điềuki ện cơ bản để chọn vật liệu, còncác điềuki ệnkháccóth ể bỏ qua.

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHI ỆP TP.HCM KhoacôngnghêHoa ́ họcva ̀ Môitr ường ---

CHƯƠNG III ẢNH HƯỞNG CỦA VẬT LIỆU ĐẾN CẤU TẠO THIẾT BỊ CÔNG NGHỆ

Lý NgọcMinh, Senior Lecturer 1

1.các thiết bị làm bằngthép h ợpkim

n Đasô ́ thiết bị sảnxu ất, đặcbi ệt là s ảnxu ấthoa ́ chất, đượclàm b ằngthépkhông g ỉ bởimôitr ường bêntrongthi ết bị có đặctính: n ănmòn , n làmvi ệc ở nhiệt độ caovàápsu ấtcao.

n Cấu tạothi ết bị hànlàm b ằngthépkhông g ỉ so với ườngcó đặc điểm

thiết bị làm bằngthépcacbonth khácnhaudo cácnguyênnhânsau:

Lý NgọcMinh, Senior Lecturer 2

1.Các thiết bị làm bằngthép h ợpkim

n Cầngi ữ tổ chứcaustenitvàthànhph

ầnhóa h ọc củathép ở mốihàn m ộtth ờigian đểđả m bảo bền ănmònvà c ơ tính. Do tínhch ất vậtlýkhácnhau củahailo ạithépnày.

n Đối vớithép h ợpkimph

ảigianhi

ệt đồng đều,

khônggianhi ệtlâu ở mộtch ỗ vì sẽ làmcháycác nguyên tố không gỉ (kể cả titan vàniobi) vàlàm giảmtính b ền ănmònhóa h ọc củanó.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Lý NgọcMinh, Senior Lecturer 3

ếtcóchi ềudàykhácnhauthìph

ếtcóchi

1.Các thiết bị làm bằngthép h ợpkim Ghépchi ti ết lại vớinhau b ằng mốihàn(hànch ồng, hàngiápmép, hànvuônggóc…) thì b ề dày vậtli ệu củahaichi ti ếtph ải bằngnhau để sựđố tnóng được đồng đều ở cả haiph ần. Khihànhaichi ti ải vát bớtchi ềudày c ủachi ti ếtdày h ơnsaocho ở chỗ mốihànhaichi ti ềudày b ằngnhau. Độ nghiêng ở đoạnvátchuy ểnti ếpch ọnkho ảng0,25 ÷ 0.20.

Lý NgọcMinh, Senior Lecturer 4

1.Các thiết bị làm bằngthép h ợpkim

Hình1.1 Hàn đầumúttr ục rỗng:

a) đúng

b) sai

Lý NgọcMinh, Senior Lecturer 5

1.Các thiết bị làm bằngthép h ợpkim

Hình1.2 Hàncánhlêntr ục: a) đúngb) sai

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Lý NgọcMinh, Senior Lecturer 6

1.Các thiết bị làm bằngthép h ợpkim

để ghépthânthi ết bị với vỉ ống

Khihànthânthi ết bị mỏng với vỉ ốngdàyho ặc với mặtbíchdày, c ần phảikhoét l ỗ trên vỉ ống(ho ặc mặtbích) nh ư hình1.3a. Phươngpháphànnh ư hình1.3b khôngnêndùng. Phươngpháphàn trìnhbày ở hình 1.4 có nhiều ưu điểm.

Lý NgọcMinh, Senior Lecturer 7

1.Các thiết bị làm bằngthép h ợpkim

Hình1.3 Hànthân m ỏng với vỉ ốngdày a) khoéthai l ỗ b) khôngkhoét l ỗ

Lý NgọcMinh, Senior Lecturer 8

1.Các thiết bị làm bằngthép h ợpkim

Hình1.4 Hànthân m ỏng với với vỉ dàyghépmép.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Lý NgọcMinh, Senior Lecturer 9

1.Các thiết bị làm bằngthép h ợpkim

ếtcó b ề dày Hànhaichi ti khác nhau phải có vòng trunggiancó b ề dàyphù h ợp vớihaichi ti ết đó(hình1.5). Phươngpháp t ốtnh ất để hàn thânthi ết bị mỏng với vỉ ống dàytrìnhbày ở hình1.6. L ỗ khoét ở vỉ ốngcóbánkính không đượcbé h ơn1,5 l ần bề dàythânthi ết bị.

ờ

Hình1.5 Hànhaichi ti ếtcó b ề dàykhácnhaunh vòngtrunggian

Lý NgọcMinh, Senior Lecturer 10

1.Các thiết bị làm bằngthép h ợpkim

Hình1.6 Hànthânthi ết bị mỏng với vỉ ốngdày

Lý NgọcMinh, Senior Lecturer 11

1.Các thiết bị làm bằngthép h ợpkim

Hình1.7 Hàn mặtbích v ớithânthi ết bị

a) đúngb) sai

Hình 1.7 trìnhbày cáchhàn m ặtbích v ới thânTB. Cònhàn đáy (hoặchàn n ắp) với thânTB gi ớithi ệu ở hình1.8. Các m ốihàn khôngnên t ậptrung gầnnhaumàkho ảng cáchgi ữacác m ốihàn nên hơn lớn lấy 50mm (hình1.9)

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Lý NgọcMinh, Senior Lecturer 12

1.Các thiết bị làm bằngthép h ợpkim

Hình1.8 Hàn đáy( nắp) vớithânthi ết bị

Hình1.9 Hàncácgân t ăng cứng

a) đúngb) sai

Lý NgọcMinh, Senior Lecturer 13

1.Các thiết bị làm bằngthép h ợpkim

ằngthép h ợpkim

đã được uốnmép(hình

Thép hợpkimcrom-niken đắtnênch ỉ dùng để chế tạocácchi ti ếtti ếpxúc v ớimôitr ường ănmònho ặc ếtkhông ở nhiệt độ cao, ápsu ất lớn, còncácchi ti tiếpxúc v ớimôitr ường ănmònthìlàm b ằngthép thường(m ặtbích, taytreo, chân đỡ). Cónhi ềucáchghépthânTB làm b với mặtbíchlàm b ằngthépth ường, như lồng tự do mặtbíchlênthânTB 1.12a), hoặchàn v ớithân m ộtvòng đỡ rồi lồng mặt bíchlênvòng

đỡ này(hình1.12b)

Lý NgọcMinh, Senior Lecturer 14

1.Các thiết bị làm bằngthép h ợpkim

Hình1.12 Lắp mặtbích b ằngthépth ườngvàothânthi ết bị làm

bằngthép h ợpkim:

a) uốnmépthân

b) hànvòng đỡ

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Lý NgọcMinh, Senior Lecturer 15

1.Các thiết bị làm bằngthép h ợpkim

Trongch ế tạothi ết bị CN hay g ặptr ường hợphàn chi tiết bằngthépth ường vớichi ti ết bằngthép h ợp kim. Tr ường hợpnàycóth ể hàn được nếunh ư nhiệt độ nóngch ảy củathépth ườngvàthép h ợp kimkhôngkhácnhaunhi ều. Tronglúchàn, cáckim loại bị nóngch ảyvà x ảyra s ự chuyển dịchvà khuếchtáncácnguyên t ố hợpkimvàothépcacbon gâyra s ự biến đổi dần dầnthànhph ầnvàtínhch ất củakimlo ại ở khu vựchàn, m ốihàn đó đảm bảo được cơ tính, nhưngtínhch ống ănmòn b ị giảmvà tổ chứcaustenit b ị phá vỡ.

Lý NgọcMinh, Senior Lecturer 16

1.Các thiết bị làm bằngthép h ợpkim

ần tẩy sạchcác v ẩyoxittrên

Tránhhàntr ựcti ếpthépth ườngvàothép h ợpkim (hình1.14a,b,c,d) nh ư: hàn vỏđỡ vớithânthi ết bị ỏ bọc(hình bằngthép h ợpkim(hình1.14a), hàn v ết bị trao đổinhi ệt với vỉ 1.14b) vàhànthânthi Để hàn ốngnh ờ cóvòngtrunggian(hình1.14c). taytreo b ằngthépth ườngvàothântháp b ằng thép hợpkim, c ầnhàn đắpvàothân m ộtmi ếng thép hợpkim(hình1.14d). Saukhihànxong c mốihànvà b ề mặt được tẩy sạchthì độ bền ăn mòn tănglên

Lý NgọcMinh, Senior Lecturer 17

1.Các thiết bị làm bằngthép h ợpkim

Hình1.13 Tránhhàntr ựcti ếpthépth ườngvàothép h ợpkim

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Lý NgọcMinh, Senior Lecturer 18

1.Các thiết bị làm bằngthép h ợpkim

ết bằngthép

Hình1.14 Dùngchi ti ếttrunggiankhihànchi ti thường vớichi ti ết bằngthép h ợpkim

Lý NgọcMinh, Senior Lecturer 19

2.Cấu tạothi ết bịđồ ng

Đối vớicác m ốighépkhôngtháo c ủathi ết bịđồ ng thườngdùngcácph ươngphápnh ư hànthi ếc, hàn ếc, dùngcácque nhiệt độ caovàtán. Khihànthi hànchì-thi ếtIIOC-30, IIOC-40. H ợpkimnàycó12 phầnthi ếtvà7 ph ầnchì. Thi ết bịđồ ngkhôngcho hàngiáp m ốimàph ảihànch ồng bởivì ứngsu ất chophép c ủa mốihànth ấp hơn ứngsu ấtchophép của vậtli ệu đồng ≈ 7 lần(khihàn b ằngquehàn IIOC-40); nh ư vậychi ềudài đoạnch ồngnhau l ≈ 7S ( hình1.16). M ốihànthi ếcdùngquehànIIOC- 40 khôngth ể thựchi ện ở nhiệt độ lớn hơn1200 vì ở nhiệt độ đó độ bền của mốihàngi ảmxu ống nhiều.

Lý NgọcMinh, Senior Lecturer 20

2.Cấu tạothi ết bịđồ ng

Hình2.1 Sóng ở trênthânthi ết bị bằng đồng

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Lý NgọcMinh, Senior Lecturer 21

2.Cấu tạothi ết bịđồ ng

Hình2.2 Cácki ểu mốihànthi ết

Lý NgọcMinh, Senior Lecturer 22

2.Cấu tạothi ết bịđồ ng

Hình2.3 Hàn đoạn ống nốivàothânthi ết bị

Lý NgọcMinh, Senior Lecturer 23

2.Cấu tạothi ết bịđồ ng

ảy ở nhiệt độ 910OC, cònque Đồngthaunóngch hàn cứngnóngch ảy ở nhiệt độ 840OC. Khi dùng ấpmépvà l ấy hệ que hàn cứngthìchophéphàn g số bền của mốihàn φ= 0,8. Để hàncácchi ti ết quantr ọng vớiyêu c ầu mốihàn c ầnph ảikín, b ền, ạcch ứa từ 10÷70% sạchthìnêndùngque hàn b bạc. Trênhình3.19 trìnhbàycáchhàncác ống vào vỉ ống bằng mốihànthi ếc mềm.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Lý NgọcMinh, Senior Lecturer 24

2.Cấu tạothi ết bịđồ ng

Hình2.5 Hàn ống đồngvào v ỉ ống

Lý NgọcMinh, Senior Lecturer 25

2.Cấu tạothi ết bịđồ ng

ết bị bằng

đượcbi ến dạngcong. Nêntán

Mốihàn đinhtáncóth ể dùngchocácthi thép cũngnh ư bằng đồngvàph ươngphápnày hiệnnay v ẫn đượcdùng r ộngrãi b ởivì m ốighép bềnvàtránh ở trạngtháingu ộivì đồng mềm, nếu đốtnóng r ồi mớitánthì v ậtli ệu bị oxyhóa. Cóth ể tán mộtdãy hoặchaidãy đinh. Bề dày tốithi ểu của tấm vậtli ệu ường hợp tấm vậtli ệucó b ề đemtánlà3 mm. Tr dày bằngho ặc lớn hơn7 mm thìph ảitán d ập. Trênhình2.6 ch ỉ rõ kết cấu của mốitán.

Lý NgọcMinh, Senior Lecturer 26

2.Cấu tạothi ết bịđồ ng

Hình2.6 Kết cấucác m ốighép b ằngPP tán(thi ết bịđồ ng)

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Lý NgọcMinh, Senior Lecturer 27

2.Cấu tạothi ết bịđồ ng

Thiết bịđồ ngcó m ốighéptháo đượcth ường khônglàm m ặtbích b ằng đồngmàlàm b ằngthép cacbonth ường, cáchghép m ặtbíchvàothânthi ết bịđồ nggi ốngnh ư thiết bị bằngthépkhông g ỉ. Để giử cho mặtbíchkhông b ị xộc xệchkhi tháo l ắp, làmgân ở thân(hình2.7). N ếu bề dàythân m ỏng quáthìcho m ộtph ầnthânchìmtheo m ũ đinhtán (hình2.8).

Lý NgọcMinh, Senior Lecturer 28

2.Cấu tạothi ết bịđồ ng

Hình2.7 Uốnsóng ở thânthi ết bị

Lý NgọcMinh, Senior Lecturer 29

2.Cấu tạothi ết bịđồ ng

Hình2.8 Thânchìmtheo m ũ đinhtán.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Lý NgọcMinh, Senior Lecturer 30

3.Cấu tạothi ết bị nhôm

ủ yếulàhànnh

Do cơ tínhth ấp, dễ chảy lỏngvà d ễ bị oxy hóanênkhi thi ết kế vàch ế tạothi ết bị nhôm đếncác đặc điểmriêng c ủanó. cầnchúý được củacácchi Các mốighépkhôngtháo tiết bằngnhômch ưngdo nhôm dễ bị oxyhóanênkhôngdùnghàn thiếc được.

Lý NgọcMinh, Senior Lecturer 31

3.Cấu tạothi ết bị nhôm

độ bền cơ học

ết củathi ết bị như mặtbíchtai

ệt độ nóngch ảyth ấp(657 oC) và Do nhômcónhi độ nhớtch ảy lỏngbe ́ nên kết cấu mốihàn c ũng giốngnh ư trường hợp củathépkhông g ỉ, nghĩalà haichi ti ết đanghànph ảicó b ề dày bằngnhauvà hàngiáp m ối. Vìnhôm đắt hơnthépcacbonvàcó thấpnêncácchi ti treo, chân đỡ … đềulàm b ằngthépcacbon.

Lý NgọcMinh, Senior Lecturer 32

4.Cấu tạothi ết bị trángmen

ức

Trángmen thi ết bị là mộtquátrìnhtinhvi vàph tạp, nhưngvìmen cótínhch ống ănmònkhácao nênthi ết bị trángmen đượcdùngnhi ềutrongcác nhàmáy s ảnxu ấthóach ất, dượcph ẩmvàth ực phẩm. Chất lượng của lớpmen ph ụ thuộcvàonhi ều yếu tố, trong đóhai y ếu tố quantr ọngnh ấtlà l ựach ọn đúng vậtli ệulàmthi ết bị và kết cấuthi ết bị phải hợplý.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Lý NgọcMinh, Senior Lecturer 33

4.Cấu tạothi ết bị trángmen

Gang dùng để chế tạothi ết bị trángmen c ần phải bền, có cấutrúcferit, h ệ số nở vìnhi ệt củamen. Chọnmen cóthànhph ần: C=3,35 ÷3,5%; Si=1,4 ÷1,8%; P=0,3 ÷ 0,38%; Mn=0,55 ÷0,65%; S=0,1 ÷0,12% vàcógi ới hạn bền uốn370 ÷400 N/mm 2.

Lý NgọcMinh, Senior Lecturer 34

4.Cấu tạothi ết bị trángmen

ặcthépcóthànhph

ần:

ất lượngcaothìTB ph

Thépdùng để chế tạothi ết bị trángmen ph ảicó hàm lượngcacbonkhông l ớn hơn0,12% vàcó độ sạchcao để khôngcóhi ện tượngthoátkhí t ừ xỉ bẩnvào l ớpmen. Hay dùngthép08 ho C=0,005 ÷0,09%; Mn=0,35 ÷0,4%; P=0,01 ÷ 0,02%; S=0,03 ÷0,04%; Si r ấtít. ảicó Để lớpmen trángcóch đột hìnhdáng đơngi ản, khôngcó đườnggãygóc ngột, khôngcórãnh, khôngcómép s ắc, mặttrong TB ph ải sạch, nh ẵn, mốihàn đượcmàinh ẵn, gi ữ được lớpmen códày b ằngnhaukhinung.

Lý NgọcMinh, Senior Lecturer 35

4.Cấu tạothi ết bị trángmen

ải đều, tránh t ạo bọt, Đunnóngvànungmen ph ến dạng lớpmen khinungkhôngchophépgâybi đặcbi ệtlàsinhratr ạngtháikéodo ứngsu ấtnhi ệt còn dư vàcác ứngsu ấtkhác. Độ bềnnhi ệt của lớp men trángch ỉ ở 200 ÷250 oC. Ch ất lượngvà độ đồng đều của lớpmen trángch ỉđượ c đảm bảokhi giữđượ c tốc độ đunnóngvà t ốc độ làmngu ội thiết bị bằngnhau.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Lý NgọcMinh, Senior Lecturer 36

4.Cấu tạothi ết bị trángmen

Khithi ết kế cácph ần củaTB khôngchophépcó chỗ dày, chỗ mỏng. Khókh ănlà ở chỗ mặtbích, ở chổ thânthi ết bị liên kết vớitai treo, v ớichân đỡ. đỡ TB trángmen trình Cáchhàntai treovàchân bày ở hình4.1, khôngcó t ấm tăng cứngvàdùng mốihàn đứt. Nếudùng ống để làmchân đở thìph ảihàn m ột đoạn ốngdàikho ảng150 ÷200 mm vàothânTB, sau đó mớihànchân đỡ nốivào đoạn ốngnày. B ề dày ốngchân đỡ S1 lấy bằng nửa bề dàythânTB đãtrángmen S.

Lý NgọcMinh, Senior Lecturer 37

4.Cấu tạothi ết bị trángmen

Nguyênnhânchínhxu ấthi ện bọtkhítrong lớpmen làcó s ự thoátkhí ở mốihànnung thiếtbi đãtrángmen (hình4.2). Kết cấuthi ết bị đúngnguyên t ắc để tráng men đượcth ể hiện ở (hình4.3).

Lý NgọcMinh, Senior Lecturer 38

4.Cấu tạothi ết bị trángmen

Hình4.1 . Hàntai treovàchân

đỡ vớithi ết bị trángmen.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Lý NgọcMinh, Senior Lecturer 39

4.Cấu tạothi ết bị trángmen

Hình4.2 Khuyết tật của lớpmen do khíthoátrakhinung.

Lý NgọcMinh, Senior Lecturer 40

4.Cấu tạothi ết bị trángmen

Hình4.3 Thiết bị có cấu tạo đúng để trángmen.

Lý NgọcMinh, Senior Lecturer 41

4.Cấu tạothi ết bị trángmen

ối Khihàn m ặtbíchvàothânTB trángmen thì m hànmép d ưới củabích v ớithânnêndùng m ốihàn đứt để khôngkhí d ễ thoátraqua khe h ở, như vậy tránh đượchi ện tượng lớpmen b ị phồng(xemhình 4.4a). đúng, vìch ỗ mũi Kết cấunh ư hình4.4b làkhông tênch ỉ men sẽ bị rộpph ồngvìcó b ất ọtkhíxu hiện, do s ự thoátkhí ở khe hở giữathânvà m ặt bích.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Lý NgọcMinh, Senior Lecturer 42

4.Cấu tạothi ết bị trángmen

ểm đối vớimen giòn

Các đoạn ống nốicó đườngkính đến200 mm thường đượclàm d ạnghìnhnónvàch ỗ thânTB hàn v ới đoạn ống cần được uốn mép, như vậymen s ẽ bámch ắcvàoch ỗ nối (hình4.5). Khôngnêncó k ết cấu dễ sinhra ứngsu ất mép cục bộ tronggiai đoạnlàmngu ộimen, điềunày r ấtnguyhi (xemhình4.6).

Lý NgọcMinh, Senior Lecturer 43

4.Cấu tạothi ết bị trángmen

Hình4.4 . Hàn mặtbíchph ẳng :

a)đúng;b) sai

Lý NgọcMinh, Senior Lecturer 44

4.Cấu tạothi ết bị trángmen

Hình4.5 Đoạn nốihìnhnónhànvàothânthi

ết bị đemtráng

men.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Lý NgọcMinh, Senior Lecturer 45

4.Cấu tạothi ết bị trángmen

Hình4.6 Cáchghép v ỏ bọc vớithi ết bị trángmen :

a)đúng;b) vàc)sai.

Lý NgọcMinh, Senior Lecturer 46

4.Cấu tạothi ết bị trángmen

lượng của mặtbích đúcvà m ặt

ần kết cấusaocho

đối với ư hình4.6b. ềubulông

Việcdùnggân t ăng cứngnên h ạnch ế vì cảntr ở sự co ngót t ự do củaTB trángmen ở giai đoạnlàm nguộiva d ễ sinhra ứngsu ất cục bộ. Mặtbích c ủa cácthi ết bị trángmen có k ết cấukhácth ường. Đễ giảm bớtkh ối bíchhàn c ủaTB trángmen c chúngcó b ề dày bằngnhau(hình4.6a) thiết bị đúc. Đối với mặtbíchhànnh Đặc điểm củabíchghéplàdùngnhi đườngkínhnh ỏ (từ 12 đến16 mm) nêngi ảm được khoảngcáchgi ữavòng đệmvàvòngtâmbulông, tứclàgi ảmmômen u ốntác d ụnglên m ặtbích.

Lý NgọcMinh, Senior Lecturer 47

4.Cấu tạothi ết bị trángmen

ể tránh được,tuynhiênkhi

Bề dày lớp đệmch ọn lớn hơn3 ÷4 l ầnso v ới đệm củathi ết bị khôngtrángmen. V ậtli ệulàm l ớp đệm chọnlo ại mềmví d ụ như caosu,polyêtylen. Đối với thiết bị trángmen dùng m ặtbích t ự do làthích h ợp nhất. Saukhinung,thi ết bị trángmen cóth ể bị biến dạng, điềunàykhócóth thiết kế,kết cấuthi ết bị phảicóbi ệnpháp d ự phòng khắcph ụchi ện tượngnày.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Lý NgọcMinh, Senior Lecturer 48

5.cấu tạocácchi ti ết bằng vậtli ệuép

Chế tạocácchi ti ết từ các tấmch ất dẻo đãcó s ẵn khôngph ức tạp lắm,nhưng cũngcólo ại vậtli ệu dẻotrongquátrìnhch ế tạogiacôngph ải cần đến gianhi ệt vớinhi ệt độ khoảng800 ÷1500C. Các chi ti ết đượcch ế tạo từ bộtép d ẻo cần đảm bảo cácyêu c ầusau: Ch ất lượng vậtli ệu đemép đống chất,không lẫncácch ất lạ; tiêuhaoítnguyênli ệu đemép; D ễ tháo sảnph ẩmrakh ỏikhuônvàlõi; Ít phải sửach ữa cắt,gọt sảnph ẩm.

Lý NgọcMinh, Senior Lecturer 49

5.cấu tạocácchi ti ết bằng vậtli ệuép

để tiếtki ệm vậtli ệu ảm đượcchi ềudày c ủa ấy bề dàygân b ằng bề dày của

Đểđạ tcácyêu c ầu đãnêu, câ ̀n chúý các y ếu tố sau: 1.Bề dàythành c ủa sảnph ẩmkhôngquá l ớn, bề dày lớn ăngth ời khôngnh ững tốnnhi ềunguyênli ệumàcònlàm t giangi ữ sảnph ẩmtrongkhuôn; b ề dàythành t ốtnh ấtlà 2 ÷4mm,và c ố gắnglàmchochi ti ếtcó b ề dày bằng nhau. Tr ường hợpchi ti ếtcóch ỗ dày mỏngthìph ảilàm đoạnchuy ểnti ếp để thay đổichi ềudày t ừ từ. 2.Cácgócnh ọntrênthành s ảnph ẩmth ường dễ bị nứtvà sinhra ứngsu ất tậptrung. Để tránhhi ện tượng đó cần phảilàmgóc l ượn ở cácch ổ chuyểnti ếp. 3.Đối vớicácchi ti ết lớnnênlàmgân và để tăng cứng. Làmgânthìgi thành(hình5.3). Nên l thành, chỗ gânti ếpgiáp v ớithành c ần được lượntròn.

Lý NgọcMinh, Senior Lecturer 50

5.cấu tạocácchi ti ết bằng vậtli ệuép

Hình5.2 Bánkínhcong c ủa vật đúc bằngch ất dẻo.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Lý NgọcMinh, Senior Lecturer 51

5.cấu tạocácchi ti ết bằng vậtli ệuép

Hình5.3 Tăng bề dàythành ở góc lượn

Lý NgọcMinh, Senior Lecturer 52

5.cấu tạocácchi ti ết bằng vậtli ệuép

Hình5.4 thaychi ti ết lớn đặc bằnggân:

a)Đúng; b) sai.

Lý NgọcMinh, Senior Lecturer 53

5.cấu tạocácchi ti ết bằng vậtli ệuép

ớn hơn

Độ nghiêng củathành v ậtph ẩm hướngtheo chiềuép để dể tháonóra kh ỏikhuônvà d ễ tháolõira kh ỏi vậtph ẩm. Tốtnh ấtlàch ọn độ nghiêng1:100. Gócnghiêng ở thànhbêntronglàm l gócnghiêng ở thànhbênngoài(hình5.4 và hình5.5)

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Lý NgọcMinh, Senior Lecturer 54

5.cấu tạocácchi ti ết bằng vậtli ệuép

Hình5.6 Làmthànhnghiêng đễ dễ giacông :

a)Đúng;b) sai

Lý NgọcMinh, Senior Lecturer 55

5.cấu tạocácchi ti ết bằng vậtli ệuép

Để tăng độ cứng và tránh cong vênh,cầnthay đáyph ẳng bằng đáylõm hoặc đáy cầu. Chi ti ếtcóthànhcaothì nênlàm đáylõm

Lý NgọcMinh, Senior Lecturer 56

5.cấu tạocácchi ti ết bằng vậtli ệuép

Hình5.7 cácki ểu đáy củachi ti ết đúc bằngch ất dẻo

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Lý NgọcMinh, Senior Lecturer 57

5.cấu tạocácchi ti ết bằng vậtli ệuép

đỡđể lắpbulôngthì

5. Mépchi ti ếtkhôngnênlàm m ỏngquá d ễ bị vì phá vỡ nguyên tắc sứtvà c ũngkhôngquádày ết cần cầncó b ề dày bằngnhau(hình5.7). Chi ti tăng độ cứngthì ở mépcóth ể dày hơn(hình 5.7b). Đối vớichi ti ết cầncóvành không đúcli ền cả vànhmàch ỉ đúcvành đỡ riêng biệt ở các vị trícó l ắpbulông(hình5.8).

Lý NgọcMinh, Senior Lecturer 58

5.cấu tạocácchi ti ết bằng vậtli ệuép

Hình5.8 Các dạngmépchi ti ết : a) vàb) đúng; c) vàd) sai

Lý NgọcMinh, Senior Lecturer 59

5.cấu tạocácchi ti ết bằng vậtli ệuép

Hình5.9 Cấu tạovành đỡ riêngbi ệt :

a) đúng; b) sai.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Lý NgọcMinh, Senior Lecturer 60

5.cấu tạocácchi ti ết bằng vậtli ệuép

Hình5.10 Các dạng lỗ

Lý NgọcMinh, Senior Lecturer 61

5.cấu tạocácchi ti ết bằng vậtli ệuép

ướckhi 6. Lỗ ở cácchi ti ếtép c ầnph ảilàmtr ặckhoan l ỗ trên ép,tuyệt đốikhông đượcdùiho để lạimàng m ỏng ở lỗ thànhchi ti ết. Khi épnên sau đódùiho ủng. Lỗ xuyênth ủng ặckhoanth thẳng đứngcóth ể ép đếnchi ềudàiL ≤ 10 lần đườngkính l ỗ,cònchi ềudài l ỗ tịt(l ỗ khôngxuyên thủng) lấyL ≤ 7.5 lần đườngkính.

Lý NgọcMinh, Senior Lecturer 62

5.cấu tạocácchi ti ết bằng vật liệuép

Chiềudài l ỗ tịt lệchtâm l ấyL ≤ 2 lần đường kính.Nếu cầncóchi ềudài l ỗ lớnthì l ỗđượ c cấu tạonh ư ở hình3.38 theoquan h ệ:

T = D ;

K = 0.75 D

đầukhông b ằng

Nếu lỗ có đườngkínhhai nhauthì c ầncó l ỗ chuyểnti ếp dạnghình nón với độ nghiêng1:50.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Lý NgọcMinh, Senior Lecturer 63

5.cấu tạocácchi ti ết bằng vậtli ệuép

7.Tránhkhoétbêntrongvìlàmkhuônép thêmph ức tạpvàgi ảm năngsu ấtép. Làm nắptheoki ểuhình5.10a) đơngi ản hơnso vớiki ểu nắphình5.10b. Hình5.11 mô t ả sự khoét lỗ ở thànhbên c ủachi ti ết. Để tránhvi ệckhoétbêntrong, th ườnglàmhai nửa(hình5.12a vàb).

Lý NgọcMinh, Senior Lecturer 64

5.cấu tạocácchi ti ết bằng vậtli ệuép

Hình5.11 Các dạng nắp

a) Đúng; b) sai

Lý NgọcMinh, Senior Lecturer 65

5.cấu tạocácchi ti ết bằng vậtli ệuép

Hình5.12 Khoét lỗ ở thànhbên v ậtph ẩm

a) đúng; b) sai

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Lý NgọcMinh, Senior Lecturer 66

5.cấu tạocácchi ti ết bằng vậtli ệuép

8. Khi đườngkínhren l ớn hơn5 mm thì t ạoren trongquátrìnhép. Hay dùngren b ướcng ắn. Để ị gãykhi v ặnvít c ần để cho đầumútrenkhông b cáchmépchi ti ết một đoạn. Nếuvít b ằngkimlo ại thì cầnép b ạckimlo ại đãlàmrenvàochi ti ết chất dẻovàsaunày v ặnvítvào b ạckimlo ại đó.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Lý NgọcMinh, Senior Lecturer 67

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CÔNG NGH Ệ HÓA HỌC VÀ MÔI TRƯỜNG ---

CHƯƠNG IV ẢNH HƯỞNG CỦA PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO ĐẾN CẤU TẠO THIẾT BỊ

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 1

Cơ sở lýthuy ết

n Kháiquát

Tínhch ấtcôngngh ệ của vậtli ệuquy ết địnhph ương phápgiacông, ví d ụ thiết bị hoặcchi ti ết bằnggang thìdùngph ươngpháp đúc, thiết bị hoặcchi ti ết bằng thép cũngcóth ể đúcnh ưngph ầnnhi ềudùngph ương pháphàn, c ắt, uốn, dập…Ứng với mỗiph ươngpháp ết bị hoặccácchi ti ết sẽ có giacôngkhácnhaucácthi hình dạngkhácnhau, m ặcdùchúngcùngth ựchi ện mộtquátrìnhcôngngh

ệ như nhau.

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 2

Kháiquát

Cụmchi ti ếtghép ốngvào v ỉ ống. a) thiết bị bằngthép; b) thi ết bị bằnggang.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 3

Kháiquát

Đối vớithi ết bị bằngthépng ườitahàn v ỉ ống với thân, còncác ống đượcnongvào v ỉ. Đối vớithi ết bị bằnggang, v ỉ ống được kẹpch ặtgi ữahai m ặtbích củathân b ằngbulông, còn l ắp ống vỉ vào vỉ ốngnh ờ êcu. Cùng m ộtlo ại vậtli ệunh ưngph ưongphápch ế tạokhácnhau d ẫn đến cấu tạothi ết bị cũngkhác nhau, ví dụ như ghép đáyvàothânthi ết bị bằng đinh tánvà b ằng mốihàn

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 4

Kháiquát

Mốighéptánvàhàn

đáy vớithân.

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 5

Kháiquát

Kết cấu bằng mốihànthìthi ết bị nhẹ hơnso v ới dùng đinhtán. Nh ư vậy, ngườithi ết kế phảibi ếtcác để chế tạothi ết bị vàph ải phươngphápkhácnhau tính đếnkh ả năngth ựchi ện cũngnh ư những điểm hạnch ế củaph ươngphápgiacông đó, ở đâych ỉ xét đếncácthi ết bị làm bằng vậtli ệuthépvàgang.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 6

Cấu tạothi ết bị bằngph ươngpháp đúc

Đúclà m ộttrongnh ữngph ươngphápch ủ yếu để chế tạothi ết bị vàcácchi ti ết củanó. Trong lĩnh vựcch ế tạocácmáyvàthi ết bị hòach ấtcó rấtnhi ềuchi ti ết được đúc bằnggang, b ằngthép hoặc bằngcáckimlo ạimàu ( đồng, nhôm…), đồngth ời đúclàph ươngpháp đơngi ản để chế tạocácchi ti ếtcóhình d ạngph ức tạp.

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 7

Cấu tạothi ết bị bằngph ươngpháp đúc

Cấu tạo đúnglà điềuki ện đầutiên để làmra đượcchi tiết tốtvàgi ảm bớtph ế phẩmkhi đúc. Khithi ết kế vật phẩm đúc cầnchúý đếncáctínhch ất của vậtli ệu, mẫu chế tạo đơngi ản, dễ làmkhuônvà d ễ giacông c ơ sau khi đúc đồngth ờichúý đếný ngh ĩakinh t ế của sản phẩm.

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 8

Cấu tạothi ết bị bằngph ươngpháp đúc

Cơ tính của sảnph ẩm đúc bằnggang, thépho ặc ữngch ỉ phụ thuộc các hợpkimkháckhôngnh vàothànhph ầnhóa h ọc củanguyênli ệumàcòn phụ thuộcvào t ổ chứckim t ương, vào t ốc độ làmngu ội sảnph ẩm.Cầnph ải cấu tạosaocho sảnph ẩmcóchi ềudày đềunhau để có tốc độ làmngu ộinh ư nhaunh ằm đạt được cấutrúc giốngnhau.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 9

Cấu tạothi ết bị bằngph ươngpháp đúc

ảnph ẩmcógân

Tốc độ làmngu ộiph ụ thuộcvào t ỉ số giữa chuvi vàti ếtdi ệnngang c ủa sảnph ẩm. Nếubêntrongthành s hoặc tấmng ăncó b ề dàylà S 1, cònchi ều dàythành c ủa sảnph ẩmlàS thihai đại lượngnàyph ảiphù h ợp vớiquan h ệ như sau: S1 = (0,7 0,8) S

‚

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 10

Cấu tạothi ết bị bằngph ươngpháp đúc

Nếu sảnph ẩmcó b ề dàykhông đềunhauthisinhra cácnh ược điểmnh ư: sinhra ứngsu ấtnhi ệt, làm n ứt cục bộ hoặclàmcong vênh s ảnph ẩm. Trênhình d ưới chỉ rõ ốngcó b ề dàykhông đềunhau, ch ỗ dày sẽ đóng cứngch ậm hơnch ỗ mỏng, kimlo ại ở chỗ mỏng đóng cứngtr ướclàmchokíchth ước ống ở phíadày b ị ngắn lạilàmcho ống bị cong. Nếu độ chênh lệch bề dày rất lớnthì ứngsu ấtnhi ệtcòn d ư sẽ lớn hơngi ới hạn bền của vậtli ệu dẫn đến ống sẽ bị nứt vỡ khi để nguội.

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 11

Cấu tạothi ết bị bằngph ươngpháp đúc

Sự biến dạngsaukhi để nguội của ốngcó b ề dày không đềunhau

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 12

Cấu tạothi ết bị bằngph ươngpháp đúc

•Lựach ọn bề dàythành

Khi cấu tạo một vật đúc cầnsaocho v ật đócó bề dàybénh ấtnh ưng vẫn đảm bảo được điều kiện bền. Nh ưng bề dàybénh ất của vật đúc trướckhigiacông c ơđượ cquy ết định bởi độ nóngch ảy củanguyênli ệu, bởikh ả năng điền độ lớn của vật đúc. Bề dàybé đầykhuônvà ở bảng nhất của vật đúctrongkhuôncátcho

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 13

Cấu tạothi ết bị bằngph ươngpháp đúc

Bề dàybénh ất của vật đúckhi đúctrongkhuôncát

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 14

Cấu tạothi ết bị bằngph ươngpháp đúc

ạithì b ề dày vật đúccó Khi đúctrongkhuônkimlo thể bé hơncácgiátr ị cho ở bảngtrên, nh ưng cần chúý là b ề dày vật đúckhông đượcnh ỏ hơntr ị số tínhtóan. Cóth ể dùng đồ thị ở hình dưới để xác định bề dàythành v ật đúckhi đúctrongkhuôncát. Trụctung c ủa đồ thị làchi ềudày c ủa vật đúcS tính bằngmm. Tr ụchoànhlàkíchth ướcdanh nghĩaN c ủa vật đúctính b ằngm. Đại lượngN đượcxác địnhnh ư sau:

+ + lb h 3

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 15

Cấu tạothi ết bị bằngph ươngpháp đúc

Trong đó: l: làchi ềudài v ật đúc, m

b: làchi ều rộng vật đúc, m h: làchi ều cao vật đúc, m

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 16

Cấu tạothi ết bị bằngph ươngpháp đúc

Đồ thịđể xác định bề dàythành v ật đúc

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 17

Cấu tạothi ết bị bằngph ươngpháp đúc

Nếutính đượcN > 8 m thì b ề dàythành v ật đúc bằng gang không được lấybé h ơn30mm, còn v ật đúc bằng thépkhông được lấy bề dàythànhbé h ơn10mm. Nếu tăng bề dàythành c ủa vật đúc bằnggang l ớn hơn 30mm thì độ bền củanó b ắt đầugi ảm, vìkhi đó độ xốp rỗngvàcác h ạtgraphit t ănglên. Khôngnên đúcthi ết bị bằnggang có b ề dàythành l ớn hơn50-60mm. Đối với vật đúc bằngthépcóth ể đúcdày h ơn bởivìsau đó tacóth ể làm tăng độ bềnchonó b ằngcáchrèn.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 18

Cấu tạothi ết bị bằngph ươngpháp đúc

Để giảmtr ọng lượngvà t ăng độ bền, độ cứng củathi ết bị màkhôngmu ốn tăng bề dàythìlàm thêmgânho ặccó c ấu tạo dạng hộp, như vậy tải trọng đượcphân b ốđề utrên m ộtth ể tích lớn của vậtli ệu. Kết cấu vật đúccógânthì d ễ rót đầyvà d ễ làmngu ội hơnso v ới dạng hộpvà điềunàythích h ợp với vật đúc bằngthép. M ặt khác, cấu tạo dạng hộpthì c ứng hơn, hình dạng đều hơnnênthích h ợp với vật đúc bằnggang

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 19

Cấu tạothi ết bị bằngph ươngpháp đúc

Vật đúc dạng hộpvàcógân

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 20

Cấu tạothi ết bị bằngph ươngpháp đúc

n Nốiti ếpcácph ần

ần cũngkhácnhau. Ch

Thiết bị hóach ấtth ườngcó c ấu tạoph ức tạp nênth ực tế khôngth ể giữđượ cnguyên t ắc chiềudàythành b ằngnhau. Cácph ần củathi ết bị chịutác động của tảitr ọngkhácnhaunên chiềudàycácph ỗ tiếp giápcácph ầncó b ề dàykhácnhauph ảibi ến đổi từ từđể dễ tỏanhi ệt, tránh được ứngsu ất dư và cácsaisótkhác.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 21

Cấu tạothi ết bị bằngph ươngpháp đúc

ầnph ải ầncóchi ều ảicó đọanchuy ểnti ếpbi ến

Chỗ tiếpgiáphaithànhvuônggócnhau c lượntròn, cònch ỗ tiếpgiáphaiph dàykhácnhauph đổichi ềudày t ừ từ

Nốiti ếphaithành c ủa vật đúc

a) đúng; b) sai

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 22

Cấu tạothi ết bị bằngph ươngpháp đúc

Khôngnênlàmhaiph

ầncó t ỉ số bề dày củachúng

lớn hơnhai, t ứclà:

S 1 ‡ S

Nêncó đọanchuy ểnti ếpgi ữahaiph ầncó b ề dày khácnhau, đọanchuy ểnti ếpcó độ nghiêngtheo quan hệ sau:

25,0

20,0

- ‚

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 23

Cấu tạothi ết bị bằngph ươngpháp đúc

Nếu

thìch ỗ tiếpgiáp c ủahaiph ầnph ảicó

S 1 < S

ặc vừacóbánkính

bánkínhcong r (hìnhb) ho cong vừacó đoạnchuy ểnti ếp(hìnhc).

Cấu tạo đoạnchuy ểnti ếpgi ữahaithànhcóchi

ềudàykhácnhau

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 24

Cấu tạothi ết bị bằngph ươngpháp đúc

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 25

Cấu tạothi ết bị bằngph ươngpháp đúc

n Gân vàch ỗ tiếpgiápbathành

Dọctheo b ề mặtti ếpxúc c ủaph ầndàyvàph ần mỏng cầnlàmgân để phầndày t ỏanhi ệtnhanh và để tăng cứng, đồngth ời tảitr ọngphân b ố đềulêntòan b ộ thể tích vậtli ệu. Chiềudàygân bênngòai ở chỗ nóti ếpgiáp v ớithân l ấy từ 0,7 đến0,9 chi ềudàybénh ất củathànhngoài v ật đúc, tính b ằngmm. Chi ềucaogânkhôngnên lấy lớn hơn từ 5 đến6 l ầnchi ềudàythân

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 26

Cấu tạothi ết bị bằngph ươngpháp đúc

Gân đúc

a) lõm; b) thẳng; c) th ẳngdàira đếnmép

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 27

Cấu tạothi ết bị bằngph ươngpháp đúc

ướcti ếptheo.

Hình dạng củagânnên đơngi ản. Gânlõmch ịu lực tốt nhưnghay làmgânth ẳngvì đơngi ản. Khônglàmgân dàira t ậnmépvìkhógiacôngcác b Gang chịunén t ốt hơnch ịukéonên v ật đúc bằnggang thường bố trígân ở phíach ịunén, ví d ụ cácthi ết bị làmvi ệcch ịuápsu ấttrongthì b ố trígân ở nắpnh ư hình1.10a, cònthi ết bị làmvi ệcch ịuápsu ấtngoàithì bố trígân ở nắpnh ư hình1.10b. B ố trígânnh ư vậy tránh đượcmômen u ốn.

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 28

Cấu tạothi ết bị bằngph ươngpháp đúc

Cách bố trígân ở trên nắp bằnggang

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 29

Cấu tạothi ết bị bằngph ươngpháp đúc

ếptuy ếnho ặchìnhnón

Việc đặtgânkhông đúng vị tríth ườnggâynêncácsai hỏng. Ví d ụđặ tgân h ướngtâmtrêncác n ắp lớnthì tăng được độ cứng của nắpnh ưng sẽ cảntr ở sự co ngót tự do khilàmngu ội, nh ư vậysinhra ứngsu ấtvà t ạo vết nứt. Ở cácbánh đai, vô lăngvàtayvan b ố trínan hoa củachúngtheoti để tăng tính đàn hồi

Tayvan cónanhoa b ố trítheohìnhnón

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 30

Cấu tạothi ết bị bằngph ươngpháp đúc

Bố trígântheohìnhch ữ thậpítthu ận lợi hơnso vớihìnhch ữ T hoặcch ữ V. Nếu cầnph ải bố trí gântheohìnhch ữ thậpthìph ảicóvònggânph ụ để tránh sự tích tụ kimlo ại

Ghépgânhìnhch ữ thậpnh ờ vònggânph ụ

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 31

Cấu tạothi ết bị bằngph ươngpháp đúc

Để kiểmtra độđề u đặn ở chỗ cácgânti ếpxúc nhauta v ẽ cácvòngtròn n ộiti ếp. Đườngkính ết cácvòngtròn n ộiti ếpkhácnhaucàngítthì k cấugâncàng t ốt. Tỉ số các đườngkínhph ải thỏamãn điềuki ện:

2.1£

D d

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 32

Cấu tạothi ết bị bằngph ươngpháp đúc

Kiểmtra c ấu tạogân đúc bằngcách v ẽ vòngtròn

a) tốt; b) x ấu

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 33

Cấu tạothi ết bị bằngph ươngpháp đúc

Làm lỗ ở trêngân

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 34

Cấu tạothi ết bị bằngph ươngpháp đúc

Để giảm ứngsu ấtvà s ự tích tụ kimlo ạikhi đúc gân ở bêntrongthi ết bị thìkhôngnên đúcânsát đường cần tận gốc, ngh ĩalà ở chỗ tiếpgiápba để lỗ trống vớichi ềungang c ủa lỗ không được bé hơn30-50mm

‚

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 35

Cấu tạothi ết bị bằngph ươngpháp đúc

n Gờ tăng cứngmép l ỗ

Ở vật đúccó l ỗ mà đườngkính l ỗ lớm hơn 50mm thì cầnlàm g ờ tăng cứngmép l ỗ. Gờ lỗ hướngrangòai d ễ đúc hơn gờ lỗ hướngvào trongho ặc cả haiphía đềucó g ờ. Bề dày của gờ không được lớn hơn(0,5-0,6) b ề dàythành vật đúc.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 36

Cấu tạothi ết bị bằngph ươngpháp đúc

Bề dày của gờ không được lớn hơn(0,5-0,6) b ề dàythành v ật đúc. Lỗ hìnhch ữ nhậtho ặchình vuông cầncógóc l ượnthích h ợp, nếubánkính lượngbéquáthì d ễ sinhra ứngsu ất tậptrungvà khich ịutác động của tảitr ọng đổi dấuthì ở bốn góc lỗ xuấthi ệncác v ết nứt

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 37

Cấu tạothi ết bị bằngph ươngpháp đúc

Gờ tăng cứngmép l ỗ

a) tăng cứngphíangòai

b) tăng cứngphíatrong

Tạogóc l ượnmép l ỗ hình chữ nhật

c) tăng cứng cả haiphía

a) đúng; b) sai

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 38

Cấu tạothi ết bị hàn

Trongquátrìnhthi ết kế thiết bị hàn, ngườithi ết kế cần phảiquy ết địnhph ươngpháphàn, ch ọnki ểu mốihàn, cáchchu ẩn bị mépvàhoànch ỉnh mốihàn đểđả m bảo chất lượng của kết cấu. Việc lựach ọnph ươngpháphànph ụ thuộcvào v ậtli ệu đemhàn, kíchth ướchình h ọc củachúng(b ề dàyvà đườngkính), trangthi ết bị củanhàmáych ế tạo. Ở các nhàmáych ế tạoTBHC th ườngdùngcácph ươngpháp hàn: hàntay, hànbán t ựđộ ngvàhàn h ồ quang điện dưới lớpthu ốc.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 39

Cấu tạothi ết bị hàn

trí của tấm vậtli ệuvào để chọnki ểuhàn. Th ường

Tùythu ộcvào v ị phươngpháphàn dùng3 ki ểuhànlàhàngiáp m ối, hànvuônggóc vàhànch ồng, đối vớithi ết bị hóach ấtph ổ biến nhấtlàki ểuhànch ồng. Cáchchu ẩn bị mép tấm vậtli ệutr ướckhihàn phụ thuộcvàochi ềudày t ấm vậtli ệuvàph ương pháphàn.

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 40

Cấu tạothi ết bị hàn

Cáchchu ẩn bị mép để hàn tay hồ quangph ụ thuộc vàochi ềudày t ấm vậtli ệu

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 41

Cấu tạothi ết bị hàn

Nếuhàntay h ồ quang điệnthìchu ẩn bị mép như ở hìnhtrên Ưu điểm củaph ươngpháphàn d ưới lớpthu ốc làcóth ể hàn1 phíaho ặc2 phíamàkhông c ần phảivátmép(hìnha), nh ờ vậymàgi ảm được nhiềuth ờigianchu ẩn bị trướckhihàn.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 42

Cấu tạothi ết bị hàn

Cáchchu ẩn bị mép để hàn tựđộ ng dưới lớpthu ốc

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 43

Cấu tạothi ết bị hàn

Hàn tựđộ ngcóth ể hàn1 phía đối vớicác t ấmcó bề dày đến25mm, cònhàn2 phía b ề dàyphía cóth ểđế n50mm. Ch ọnkhe h ở giữa2 đầu tấml phụ thuộcvào b ề dày của tấmS nh ư sau:

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 44

Cấu tạothi ết bị hàn

Bề dày tấmkimlo ại đến8mm thìnênvát1 phía2

đầu tấm để hàn(hìnhb). B ề dày tấmkimlo ại lớn hơn nữathìvát c ả 2 mép(hìnhc). Ki ểuhàn thể hiện ở hìnhd vàe ch ỉ dùng đối với mốihàn ngang.

Kíchth ước cạnh mốihàn

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 45

Cấu tạothi ết bị hàn

Chiềudàybénh ất của cạnh mốihànKmin(hìnhtrên)

dùngtrongki ểuhànvuônggócvàhànch ồngph ụ thuộcchi ềudàyS c ủa tấmkimlo ại đemhàn. Quan hệ giữachi ềudàyS và đại lượngKmin.

đến 4

4 - 8

9 -15

16 -25

25 S, mm

Kmin, mm

3

4

6

8

10

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 46

Cấu tạothi ết bị hàn

Smin

Chiềudài l ớnnh ất của cạnh mốihàn: K £ Trong đó Smin làchi ều dày của 1 trong những

tấm vật liệu đem hàn mỏng hơn.

Chiều dày mối hàn không nên lấy bé hơn 50K để tránh làm giảm độ bền của mối hàn do hàn không thấu ở cuối và đầu mối hàn.

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 47

Cấu tạothi ết bị hàn

Khi hàn tự động tr ường hợp không vát mép để nối thân thi ết bị với vỉ ống (hoặc mặt bích) nh ư ở hình a. Tốt hơn trường hợp cóvát mép nh ư ở hình b. Cũng không cần thiết phải khoét rãnh ở vỉ ống rồi sau đóhàn vào rãnh khoét đó, khoét như vậy chỉ làm yếu vỉ ống gây phiền phức cho lúc hàn như ở hình c

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 48

Cấu tạothi ết bị hàn

Các cách hàn ghép thân với vỉ ống

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 49

Cấu tạothi ết bị hàn

Kết cấu của mối hàn phải thật đảm bảo chất lượng của mối hàn. Hàn t ự động chỉ thực hiện được ở vị tríhàn n ằm ngang vàth ấp, đồng thời chỉ thực hiện được khi hàn d ọc vàhàn vòng xung quanh thiết bị. Đường kính t ối thi ểu của thân thi ết bị chỉ cho phép hàn t ự động ở mặt trong là 600mm, còn hàn mặt ngoài thì đường kính thiết bị 100mm làhàn được.

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 50

Cấu tạothi ết bị hàn

Các tấm hàn giáp m ối với nhau cần ph ải có bề dày như nhau, trường hợp bề dày 2 tấm khác 20 -25% thìph ải có đoạn chuyển tiếp làm thay đổi bề dày từ từ. Độ nghiêng của đoạn chuyển ti ếp lấy 1:5 Hai chi ti ết đem hàn c ần ph ải đặt cách nhau 1 khe hở để đảm bảo co nở tự do sau khi hàn. Nơi hàn cần phải dễ hàn

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 51

Cấu tạothi ết bị hàn

Hàn giáp mối hai tấm có bề dày khác nhau

Cách bố trí vật đem hàn.

a) đúng; b) sai

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 52

Cấu tạothi ết bị hàn

Nếu nh ư mối hàn không th ể hàn thêm và s ửa sang lại mối hàn, ví d ụ hàn bên trong ống hoặc trong các thi ết bị có đường kính bétrong m ối hàn ghép ngang thìcóth ể đặt vòng đệm lót dưới mối hàn (hình 1.27). B ề dày của vòng đệm lót lấy bằng (0,3 –0,5)S, còn b ề rộng của vòng đệm lấy bằng 4S + 5mm, nhưng không được bé hơn 20mm.

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 53

Cấu tạothi ết bị hàn

Mối ghép ngăn cản sự chảy của kim loại hàn

a) trong mộng vát; b) cóvòng lót (m ối hàn ngang các thiết bị); c) cũng thế đối với ống

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 54

Cấu tạothi ết bị hàn

Ở hình dưới ch ỉ rõ cách b ố trícác đường hàn dọc và đường hàn ngang trên thân thi ết bị. Khoảng cách gi ữa các đường hàn a không được bé hơn 3 lần bề dày thân ho ặc bé hơn 40mm. Không được dùng 1 mối hàn để ghép nhiều chi tiết

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 55

Cấu tạothi ết bị hàn

Cách bố trícác đường hàn

a) sai; b) đúng

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 56

Cấu tạothi ết bị hàn

Mối hàn dọc không được cắt ngang qua l ỗ và qua

đoạn ống nối trên thân thiết bị.

Phải bố trí mối hàn sao cho d ễ xem xét, dễ kiểm

tra.

Ghép không đúng 3 chi tiết bằng 1 mối hàn

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 57

Cấu tạothi ết bị hàn

Các tai treo vàcác chân

đỡ không được ph ủ lên mối hàn. Hình dưới chỉ rõ cách cho phép hàn tai treo qua khu vực mối hàn ngang

Kết cấu tai treo cho phép được dùng

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 58

Cấu tạothi ết bị hàn

Tóm lại cần làm cho ứng suất dư vàbi ến dạng dư trong kết cấu mối hàn gi ảm đến mức thấp nhất. Muốn vậy ph ải gi ảm th ể tích vật li ệu bị đốt nóng, bố trícác m ối hàn thích h ợp, các mối hàn chồng chập nhau mànên b ố trí mối hàn phân bố đối xứng theo đường trục.

Để giảm ứng su ất khi hàn đoạn ống nối với thân thiết bị thì cần ph ải uốn mép. Có2 cách hàn nối: uốn mép lỗ ở thân, uốn mép đầu đoạn ống nối.

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 59

Cấu tạothi ết bị hàn

Mặc dù u ốn mép đoạn ống nối dễ dàng hơn so với uốn mép l ỗ ở thân , nh ưng ki ểu ở hình a thông dụng hơn kiểu ở hình b. Thông thường bề dày thân thi ết bị lớn hơn bề dày của đoạn ống nối, vì vậy khi uốn mép lỗ ở thân phải vuốt cho bề dày mỏng dần xấp xỉ bề dày của đoạn ống nối để dễ hàn.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 60

Cấu tạothi ết bị hàn

Các kiểu hàn đoạn ống nối vào thân

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 61

Cấu tạothi ết bị hàn

Sự biến dạng rất lớn của kim loại trong khi hàn quyết định đến th ứ tự các nguyên công ch ế tạo thiết bị. Ví dụ kết cấu cócác động tác nông, tán, dập thìnên các động tác đósau khi hàn, hay nói cách khác s ự biến dạng vìnhi ệt khi hàn d ễ làm cho mối ghép không được ch ắc vàkín. Khi ghép mặt bích với thân cần bố trí mối hàn cách xa bề mặt gia công

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 62

Cấu tạothi ết bị hàn

Sự tách mối hàn khỏi mặt bích

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 63

Cấu tạothi ết bị hàn

Kim loại ở mối hàn bao gi ờ cũng giòn hơn kim loại ở xa mối hàn (hay còn g ọi làkim lo ại cơ sở), vì vậy nếu ở chỗ mối hàn sinh ra ứng suất uốn sẽ làm yếu kết cấu thìph ải tránh

Cấu tạo xấu dễ sinh ra ứng suất uốn

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 64

Cấu tạothi ết bị hàn

Biện pháp giảm bớt chiều dài mối hàn.

a) đúng; b) sai

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 65

Cấu tạothi ết bị hàn

Vìlído kinh t ế nên cần giảm bớt số lượng mối hàn đến mức th ấp nh ất và cố gắng dùng ph ối hợp các ph ương pháp uốn, dập với hàn, phối hợp hàn liền với hàn đúc. Khi hàn các chi ti ết bé, ví dụ như hàn các gugiong vàcác bản để ghép các chóp ở trong tháp ch ưng luyện thì tốt nhất làdùng ph ếp xúc. Nh ư vậy ương pháp hàn ti không nh ững giảm bớt chi ều dài mối hàn màcòn làm tăng độ chính xác của mối ghép. Hàn các chi ti ết với thành thiết bị cóchi ều dày từ 50 –300mm nên dùng h ồ quang điện dưới lớp xỉ bảo vệ.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 66

Ảnh hưởng của gia công cơ

Hìnhdángphôithi ết kế raph ải dể gá lắplên máygiacông c ơ. Đôikhing ườitaph ảilàm g ờ cho vật đúc để khi đặtlênmáythìcác g ờ đólà vị trí để giữ chặtphôi. Các g ờ (vấu) nàycóth ể đãgiacôngxong. C ầnch ọn cắt bỏ đisaukhi đúng mặtchu ẩnthôvàtinh để dễ đánh dấuvà dễ cặpchi ti ếtlênmáy.

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 67

Ảnh hưởng của gia công cơ

Gờ lồi ở nắp để kẹplênmáy

a) đúng; b) sai

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 68

Ảnh hưởng của gia công cơ

Chỗ nhôcao để giacôngthành m ặtbích.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 69

Ảnh hưởng của gia công cơ

Cần bố trí hợplý b ề mặtgiacông.

a) đúng; b) sai

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 70

Ảnh hưởng của gia công cơ

ề

ước củaphôiph ảisaocho Hìnhdángvàkíchth có bề mặtgiacôngbénh ất. Bề mặt cầngiacông cầnph ảitáchbi ệt với bề mặtkhônggiacông, ví dụ giacông m ặtbích, ho ặclàgiacôngcác b mặtcócác độ bong khácnhau. Cầnlàmchocác b ề mặtgiacôngsong song v ới nhauho ặcvuônggóc v ớinhau. Góc c ủacác b ề ọn bằng 0o hoặc90 o, trường mặtgiacôngnênch hãn hữu mớich ọn30 o, 45o, 60o khôngnênch ọn gócngoàitr ị số đó.

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 71

Ảnh hưởng của gia công cơ

Cách bố trí mũikhoan

Rãnhthoátdaophay

a, b) và đ) đúng; c, d) sai

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 72

Ảnh hưởng của gia công cơ

ốt) thìrãnhthoátdao b

ằng

Khigiacông c ơ bằngti ện, phay c ầnchúý đến rãnhthoátdao. Ví d ụ khiphaytheochi ềutr ục thìrãnhthoátdao b ằngbánkínhdaophay, còn khiphaythen (ch đườngkínhdaophay. Giacông c ơ bằngkhoanbaogi ờ mũikhoan cũngph ảivuônggóc v ới bề mặt vậtth ể. Chiều dài của lỗ khoankhôngnên l ấy lớn hơn từ 6 đến ủa 8 lần đườngkính m ũikhoan. Hìnhdáng c phôisaochocóchi

ềudài l ỗ khoanng ắnnh ất.

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 73

Ảnh hưởng của gia công cơ

Sự giảmchi ềudài l ỗ khoan

a) đúng; b) sai

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 74

Ảnh hưởng của gia công cơ

ếtmànên

ết cầnthi ết kế sao ệnho ặcmáy

Khiren l ỗđể bắtgugiông(ho ặcvít c ấy) thì để lại một đoạn khôngnênren h khôngrendàich ừngba, b ốnvòngren. Cácrãnh ở trongcácchi ti cho dễ giacôngchúngtrênmáyti phay.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 75

Ảnh hưởng của gia công cơ

Cáchlàmren ở trong lỗ

a, b) đúng; c) sai.

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 76

Ảnh hưởng của gia công cơ

độ bónggiacông v ừa đủ ết bị. Độ

ấpchínhxáccàngcaothì

Cầnch ọndung saivà đạtyêu c ầu để hạ giàthànhgiacôngthi bónggiacôngvà c thiết bị càng đắtti ền

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 77

Ảnh hưởng của cắtvà u ốn đếnhìnhdángchi ti ết

Chi ti ết cắt từ phôi tấmraph ảicóhìnhdáng đơngi ản để cóth ể cắt bằngdaovà l ượnghao phí bỏ điítnh ất. Cầntránhcácgóctrongvàcác gờ lồirabé t ốtnh ấtlàcác g ờ này đượchànvào sau.

Hìnhdángchi tiết cắt từ phôi tấm

a) đúng; b) sai

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 78

Ảnh hưởng của cắtvà u ốn đếnhìnhdángchi ti ết

Kết cấu gờ lồi

a) đúng; b) sai

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 79

Ảnh hưởng của cắtvà u ốn đếnhìnhdángchi ti ết

Dùngoxy để cắtthìcóth ế cắt đượccácchi ti ết hìnhthùph ức tạp hơnso v ới cắt bằngdao. Khi ến dạng đàn hồi uốnphôi t ấmthìhay sinhrabi vàbi ến dạng dẻo. Bánkính u ốnnh ỏ nhấtkhi uốnngu ộicácphôi t ấmph ụ thuộcvào b ề dàyS, xác địnhtheocôngth ứcsau:

R = k.S, mm

k: hệ số phụ thuộc vậtli ệuvàth ớ uốn(b ảng 1.5)

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 80

Ảnh hưởng của cắtvà u ốn đếnhìnhdángchi ti ết

Hệ số phụ thuộcvào v ậtli ệuvàth ớ uốn

Giátr ị k khi uốn

Vậtli ệuphôi

Ngangth ớ

Dọcth ớ

Thép10, 15 vàCT2 Đồngthau Đồngthau m ềmvànhôm Đồng

0,5 0,5 0,3 0,25

1,2 1,2 0,5 0,4

Uốnphôi t ấm

Sự uốn ống

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 81

Ảnh hưởng của cắtvà u ốn đếnhìnhdángchi ti ết

Nếunh ư khôngbi ếtth ớ cánthìch ọntr ị số k lớn nhất. Khi uốnngu ộith ườngcóhi ện tượngbi ến cứngnên c ầnph ảinhi ệtluy ện. Bánkính u ốn tối ện tượngbi ến thiểu cầnthi ết để khôngcóhi cứng lấyR = 20S, do đó đườngkínhthânkhi uốnngu ộiD 40S.

‡

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 82

Ảnh hưởng của cắtvà u ốn đếnhìnhdángchi ti ết

Máycu ốnbénh ấtchophép u ốn đượcthânthi ết bị có đườngkínhbénh ấtlà350-400mm. N ếu thiết bị có đườngkínhbé h ơn350mm thìdung ông để chế tạo. Bánkính t ốithi ểu uốn ốngph ụ thuộcvào đườngkính, b ề dàythành ốngvàph ươngpháp uốn. Bánkính t ốithi ểu

Rmin= D(20k + 0,5)

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 83

Ảnh hưởng của cắtvà u ốn đếnhìnhdángchi ti ết

Thôngth ườngS n ằmtrongkho ảng từ 0,04D đến 0,1D. Cụ thể cóth ể chọnRminkhi u ốn ống khônghànnh ư sau:

KhiD < 51mm vàS > 1,2mm l ấyRmin= 2D Khi51< D < 73mmvàS > 1,6mm l ấyRmin= 3D Khi73 2mm l ấyRmin= 4D

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 84

Ảnh hưởng của cắtvà u ốn đếnhìnhdángchi ti ết

ếngbé l ại

Khi uốn ốngcó m ốihàn d ọctheoth ớ trunghòa thì lấyRmin= 6D còn m ốihàn d ọc nằm ở phía bị kéothì l ấyRmin= 9D. Đối vớicác ống lớn rấtkhó u ốnnênng ườita làmkhu ỷu ống bằngcáchhàncácmi vớinhau.

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 85

Ảnh hưởng của cắtvà u ốn đếnhìnhdángchi ti ết

Cáckhu ỷuhàntiêuchu ẩn

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 86

Ảnh hưởng củatháo l ắp đến cấu tạothi ết bị

Lắpcácthi ết bị hóach ấtcóth ể thựchi ệntheo phươngchi ềutr ụcho ặc hướngkính. Khi l ắp theoph ươngchi ềutr ụcthìchi ti ếtnày l ồngvào chi tiếtkia d ọctr ục, ví dụ như lắpcác ổ bi liên trục, còn l ắptheoph ương hướngkínhthìchi tiếtngoàiôm l ấychi ti ếttrong.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 87

Ảnh hưởng củatháo l ắp đến cấu tạothi ết bị

Phươngpháp l ắp

a) chiềutr ục; b) hướngkính

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 88

Ảnh hưởng củatháo l ắp đến cấu tạothi ết bị

Để nângvà d ịchchuy ểnthi ết bị hoặccác b ộ phậnto n ặng cầnph ảilàmbulôngvòng, làmtai để mócdâycápv.v…

Các dạng lắp.

a) bulongvòng; b) hàntai; c) đúc vấu.

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 89

Ảnh hưởng củatháo l ắp đến cấu tạothi ết bị

ỗ thì xẻ rãnhtrênbích

Vị trí tương hỗ vàcáckíchth ước củacácchi ti ết cần đảm bảosaocho d ể lắpráp, ví d ụ khoảngcáchgi ữahai đai ốc gầnnhau, ho ặckho ảngcáchgi ữa đai ốcvà thànhthi ết bị cần đủ chỗđểđư achìa v ặnvào. đủ chỗđể Nếughéphaichi ti ết bằngbulôngmàkhông đểđư a xuyênbulôngqua l bulôngvào, ki ểunàycòncó ưu điểm nữalà l ắptháo nhanh, nh ược điểmlàlàm m ặtbích b ị yếu đi, do đó mặtbíchph ải dầy đểđả m bảo đủđộ dàyvà đủđộ cứng.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 90

Ảnh hưởng củatháo l ắp đến cấu tạothi ết bị

Bu lông được đưavàoqua rãnh x ẻ ở mặtbích

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 91

Ảnh hưởng củatháo l ắp đến cấu tạothi ết bị

Khi lắp ốngvào v ỉ ốngthì c ầnph ảivátmép l ỗ ở trên vỉđể dể dàng lắp ống. Cấu tạohaichi ti ết tiếpxúc v ớinhauch ỉ cần một bề mặt, các b ề mặtliên k ếtth ừach ỉ làmph ức tạpcôngvi ệc lắp ráp. Ví dụ ở hìnhb ch ỗ moayơ tiếpxúc v ớivai trụclà b ề mặtliên k ếtth ừa, mànên c ấu tạonh ư ở hìnha. C ấu tạo nắpép được lắp bằngvít c ấy cầncókhe h ởđể cóth ể tiếp tục vặnch ặt hơn. Khitháothi ết bị thườngkhókh ăn hơnkhi l ắp ráp ở nhàmáych ế tạo.

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 92

Ảnh hưởng củatháo l ắp đến cấu tạothi ết bị

Lồngmoay ơ lêntr ụccôn

a) đúng; b) sai

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 93

Ảnh hưởng củatháo l ắp đến cấu tạothi ết bị

Cácki ểu lắp nắpép

a) đúng; b) sai

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 94

Phươngpháprèn

Ứng dụng

1,1

D n D t

Thântr ụ rènlàlo ạithândày ,dùngch ủ yếu đối vớithi ết bị cóápsu ất dư bêntrong khôngbé h ơn10N/mm 2. Cáclo ạithép h ợpkim chế tạothânrèncótính ưuvi ệt hơnso v ớithép cacbon. Trường hợp đặcbi ệtcóth ể dùngthânrèn b ằng cáckimlo ạimàuvà h ợpkim c ủachúng ( đồng thau…)

(cid:230) (cid:246) ‡ (cid:231) (cid:247) Ł ł

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 95

Phươngpháprèn

Thânrèncóth ể liền mộtkh ốiho ặc gồmnhi ều đoạnghép l ại vớinhau b ằnghàn điện dưới lớp bảo vệ. Ph ần lớnthi ết bị rèn được đặt đứng(ít đặt nằmngang). Tránhlàm l ỗ ở trênthântr ụ rèn. Ch ỉ làm lỗ trongtr ường hợpth ật cầnthi ết và đườngkính l ỗ không được lớn hơn0,75 b ề dày củathânrènvà c ầncóbi ệnpháp t ăng cứng cho lỗ.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 96

Phươngpháprèn

Ví dụ Tínhtoánthânthi ết bị rènch ịuápsu ấttrongcó

cácthông s ố sau:

-Ápsu ấtmôitr ườngbêntrong: Pt = 10 N/mm 2 - To = 400oC -Dt= 500mm, h = 800mm Cácthông s ố khác tự chọn.

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 97

Phươngpháprèn

Chọnthéplàmthânthi

ết bị là: thépX18H10T

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 98

Phươngpháprèn

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 99

Phươngpháprèn

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 100

Phươngpháprèn

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 101

Kếtlu ận

ệ.

Phươngphápch ế tạo ảnh hưởng đến cấu tạo củathi ết bị. Ứng với mỗiph ươngphápgiacôngkhácnhau, thi ết bị sẽ cóhình d ạngkhácnhau, m ặcdùcùngth ựchi ện mộtquátrìnhcôngngh Chế tạothi ết bị bằngph ươngpháprènthì b ề dàythân thiết bị lớn hơnvàcókh ả năngch ịu đượcápsu ấtcao hơnthânthi ết bị hàn. Phươngpháp đúccóth ể chế tạo cácchi ti ếtvàthi ết bị cóhình d ạngph ức tạp, ph ương pháp cắtvà u ốnch ỉ cóth ể chế tạocácchi ti ết đơngi ản. Yếu tố thẩm mỹ vàkinh t ế rấtquantr ọngtrongquá trìnhthi ết kế vàch ế tạothi ết bị nênchúngtaph ảich ọn phươngphápch ế tạochothích h ợp để thiết bị có cấu tạo hợplý, ít t ốnkémvàho ạt động tốt.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 102

TRƯTRƯỜỜNG ĐNG ĐẠẠI HI HỌỌC CÔNG NGHI

KHOA CÔNG NGHỆỆ HHÓÓA HA HỌỌC VC VÀÀ MÔI TRƯ KHOA CÔNG NGH

P TP.HCM C CÔNG NGHI ỆỆP TP.HCM MÔI TRƯỜỜNGNG

------

CHƯƠNG V THÂN THIẾT BỊ

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

MMởở đđầầuu

• Phần lớnthânTB côngnghê

̣ thuộclo ại vỏ mỏng

(trừ TB làm v ịêc ở ápsu ấtcao), b ởi vậykhitinh toán áp dụnglýthuy ết vỏ mỏng.

• Phân lạoi:

– Căn cứ và o hướng tác động của ápsu ất vàothânthi ết

bị, phânrahai

loại:

• Thân chịu ápsu ất từ trongra; • Thân chịu ápsu ất từ ngoài vào.

– Căn cứ hình dángthânthi ết bị, phânra:

• Thân hìnhtru ̣ • Thân hình cầu • Thần hình hộp • Hình dạngkhác

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

THÂN HÌNH TRỤỤ HHÀÀNN THÂN HÌNH TR

trong :: phương phpháápp hhàànn phương phpháápp rrèènn phương phpháápp đđúúcc phương phpháápp ttáánn riverive

thân hhììnhnh trtrụụ hhàànn llàà phương

thiếếtt bbịị công

phương phpháápp công nghnghệệ llààmm 10N/mm22 hohoặặcc ởở áápp susuấấtt

1. 1. ThânThân chchịịuu áápp susuấấtt trong ••TB TB chchếế ttạạoo bbằằngng phương ••TB TB chchếế ttạạoo bbằằngng phương ••TB TB chchếế ttạạoo bbằằngng phương ••TB TB chchếế ttạạoo bbằằngng phương Trong đđóó, , thân Trong phphổổ bibiếếnn đđểể chchếế ttạạoo ccáácc thi viviệệcc ởở áápp susuấấtt dưdư đđếếnn 10N/mm khkhíí quyquyểểnn vvàà chân

không.. chân không

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

thân hhììnhnh trtrụụ bbằằngng ccááchch hhàànn ccầầnn chchúú ý: ý:

ngang ccầầnn phphảảii hhàànn gigiáápp

ChChếế ttạạoo thân -- TTổổngng chichiềềuu ddààii ccáácc mmốốii hhàànn bbéé nhnhấấtt, do , do vvậậyy chchọọnn ththéépp ttấấmm ccóó kkííchch thưthướớcc ((chichiềềuudài , , chichiềềuu rrộộngng) ) llớớnn;; -- ThânThân đưđượợcc cucuốốnn theo ngang theo chichiềềuu ddààii hohoặặcc chichiềềuu ngang ttấấmm ththéépp;; -- MMốốii hhàànn ddọọcc hohoặặcc mmốốii hhàànn ngang mmốốii..

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

• Bề dày tốithi ểu của

thântr ụ S’ đối với vật liệu bất kỳ khi

p D t [ ] s j

]

5,525

h p D n [ ] + s j h

[ s < p

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

]

[ s

Khi

· · - · £ · ·

j·

thì

= '(3) 2

. p D t [ ] s j

hoặc

= ' (4 ) 2

p D . n [ ] s j

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

‡

loạikhi

5.5<

• Đối với vậtli ệulàkimlo ạigiònvàphi kim [ ] s p

thì

= 5,0'

)5(1

D t

p p

[ ] js [ ] js

(cid:230) (cid:246) (cid:231) (cid:247) - (cid:231) (cid:247) - Ł ł

= 5,0'

)6(

D t

Hoặc

p p

[ ] js [ ] js

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

]

5.5<

• Đối với vậtli ệulàkimlo ại dẻokhi

[ s p

thì :

S’= (0.5 Dt+ C a )(β -1) (7)

= 5.0'

)8(

(cid:230) (cid:246) (cid:231) (cid:247) - (cid:231) (cid:247) - Ł ł

b - b

Bề dàyth ực củathan tr ụ :

S= S’+ C (9)

Cáccôngth ức từ (1) đến(8)ch ỉ đúngkhitho ả mãn điềuki ệnsau đây:

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

1.0£

CS D

(10)

• Trong đó Ca là hệ số bổ sungdo ănmòn

hoá học củamôitr ường.

• Đối vớithântr ụ đãtho ả mãn điềuki ện(10)

ở bên

thìcóth ể dùngcôngth ức dướidây để kiểmtraápsu ấttínhtoánchophép trongthi ết bị :

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

)

[ ] p

)11(

[ ] 2 js + D

CS ( CS

• Trường hợpkhôngtho ả điềuki ện(10) thì xác địnhápsu ấttínhtoánchophépnh sau: đối vớikimlo ại dẻo:

[ ] p

3.2

)12(

[ ] js h

D n + CD 2 a

- - h ( a ) t a

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

1010

• Đối vớikimlo ạigiònvà v ấtli ệuphi kim

loại

]

[ s

S 5.0

C D

[ ] p

13(

)

+(cid:247)

S 5.0

C D

ø Ø (cid:230) (cid:246) - (cid:231) (cid:247) œ Œ - (cid:231) (cid:247) œ Œ Ł ł ß º (cid:230) (cid:246) - (cid:231) (cid:247) (cid:231) Ł ł

2. Thân chịu ápsu ất ngoài

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

1111

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

1212

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Xác địnhbê ̀ dày tốithi ểu củathântru ̣ làm từ cáckim loạixu ất phát từ độ ổn định của chúngtronggi ới hạn đàn hồi( v ớihê ̣ số an toàn ổn địnhn = 2.6 ) theocôngth ứcsau:

=· '0,41,18( D t

(14)

p L )n t E D t t

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

1313

Trong đó : • D là đường kínhthân, mm • Pn là ápsu ất tính toán, N/mm 2 • Et là môđun đàn hồi của vậtli ệuch ế tạo

thân ở nhiệt độ làmvi ệc, N/mm2

• L là chiều dài tính toán củathân, mm.

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

1414

• Chọnchi ều dài tính toánL củathân:

–Khitrênthân có lắp mặt bíchthi ̀ L bằng khoảng

cáchgi ữahai m ặt bích

–Khithântru ̣ lắp vớihai đáyelipho ặc đáy cầuthi ̀ lấyL b ằngchi ều dàithântru ̣ cộng với mộtph ần bachi ềucao đáy;

–Khithântru ̣ lắp vớihai đáyph ẳngthi ̀ lấyL b ằng

chiều dàithân tính đến đáy;

–Khitrênthân có lắp các vòng tăng cứngthi ̀ lấy L bằng khoảng cáchtâm củahai vòngkê ̀ nhau. Nếubê ̀ rộng của vòng tăng cứngti ếp xúc với thân là bk>=0,1L thi ̀ L = l-b k trong đó l là khoảng cáchgi ữa đườngtâm của các vòng tăng cứng;

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

1515

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

• Bề dàyth ực củathân cũng xác địnhtheo

côngth ức(9)

• Côngth ức (14) chỉ đúngkhi thỏa mãnhai

điềuki ệnsau

1.5

(15)

L SC ) a DDS C

D 2(

)

- £ £ -

)

0, 3

(16)

L D

t ES t t s

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

1616

• Trong đó là giới hạn chảy của vậtli ệu làm

thân ở nhiệt độ tính toán, N/mm2

• Trường hợpkhông thỏa mãn điềuki ện

(5.16) nghĩa là khi:

Ø ø - ‡ Œ œ º ß

2 (

0, 3

(17)

L D

t ES t t d

Thì tacho ̣ trướcgia ́ trị đại lượngS r ồiki ểmtra ápsu ất ngoàicho phéptheocôngth ứcsau:

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

1717

Ø ø - Œ œ º ß

]

)

[ 2( s

[

]

(18)

2 L D .

+ 11,0 2

t c t

(

)

Trong đó: là ứngsu ấtcho phép chịu nén của vật liệu làmthânthi ết bị, N/mm2

• Nếu tínhrath ấy[p n] lớn hơnpn đến5% thi ̀ chọn

lại đại lượng(S-Ca)

• Khiki ểmtra ápsu ất ngoàicho phép[pn] của

thânthi ết bị làm bằngkim loại mà thỏa mãn điều kiện(15) va ̀ (17) thì tínhtheocôngth ức(18) còn nếu thỏa mãn điềuki ện(15) va ̀ (16) thì tínhtheo côngth ứcsau đây:

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

1818

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

- ‡ Ø ø (cid:230) (cid:246) · Œ œ (cid:231) (cid:247) - Œ œ Ł ł º ß

=·

[

0,649 t

(19)

] pE n

DSCS C ta LD

a D

• Đối vớithân dài nghĩa là khi mà:

L D

Ø ø - - · · ‡ Œ œ º ß

)

(20)

L DS t

thì tínhnh ư ống chịu ápsu ất ngoài

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

1919

• Tính vòng tăng cứngxu ất phát từ sự là m việc đồngth ờitheo ổn định của mộtph ần thânva ̀ của bảnthân vòng tăng cứng.

• Xác địnhmômen

quán tính tính toánJ’

(mm4) củati ếtdi ệnngang t ổng của vòng tăng cứng vớiph ầnthân ở đó đối với đường trục điqua trọngtâm củati ếtdi ện ngang tổngtheocôngth ức21 sau :

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

2020

(21)

1,18(

)

3 D p n ' E

L =- JS C 12

• Chiều dài hữuhi ệu cầnthi ết củathân l h dùng để tínhti ếtdi ệnngang t ổng của phầnthânva ̀ vòng tăng cứng được xác địnhtheocôngth ứcsau:

Ø ø - Œ œ º ß

1,1(

)

=+ lbDS C hk

(22)

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

2121

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

bS C+ 30(

)

• Trong đó bk là bề rộngti ếtdi ệnngang của vòng tăng cứngti ếp xúc vớithântru ̣, bé hơnchi ềudàil va ̀ không lớn hơn

• Diện tíchti ếtdi ệnngang của vòng tăng

cứng cần thỏa mãn điềuki ện:

- a k

1, 3 >- FlS C

(

)

Dl s

(23)

t c

Chọn mắt cắtti ếtdi ệnngang c ủavòng t ăng cứngph ụ thuộcvàoD vàvào J’xác địnhtheo21 vàvào c ấu tạo củavòng(hình5.1)

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

2222

• Saukhi

tính được FK theocôngth ức(23) ta tìm mômen quán tínhti ếtdi ệnngang của vòng Jk đối với đường trục điqua trọngtâm củati ếtdi ện song song v ới đườngsinh củathânva ̀ cá ch trọngtâm của vòng một đoạn là e kể từ bề mặt trung hòa củathân.

• Căn cứ và obi ểuth ức tínhmomen tĩnh củati ết diệnngang t ổng( của vòng tăng cứngva ̀ một phầnthân) đối với trục điqua trọngtâmti ếtdi ện song song v ới đườngsinh cảuthântru ̣, ta tìm khoảng cách từ tr ọngtâmti ếtdi ện này đếnbê ̀ mặttrung hòa củathân là e0

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

2323

.K +

e F

(24)

· · · -

FlS C= (

)

• Trong đó là diện tíchti ếtdi ện các

phần củathân, tính bằngmm 2

• Mômen quán tính hữuhi ệu Jx củati ếtdi ện ngang tổng đối với đườngtâmx-x c ần phải thỏa mãn điềuki ệnsau:

2 )

=+-++ JJFee xK K

()112 0

(25)

FSC ( a 0 10,9

e 0 J S C a

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

2424

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Ø ø (cid:230) (cid:246) - Œ œ ‡ (cid:231) (cid:247) - Œ œ Ł ł º ß

thỏa

• Khiki ểmtra ápsu ất ngoài tính toáncho phép[p n] củathân làm bằngkim loại có lắp vòng tăng cứng(khil/D > 0,5) mãn điềuki ện

1, 3

D p

(26)

t c

(

)

thì xác địnhtheocôngth ức(19) va ̀ theo

côngth ứcsau:

+ 3

()12 lSC

[

0,85 t

J p

] pE n

(27)

a lD

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

2525

- ‡

0, 5

l D

• Đối vớithân làm bằngkim loạith ỏa mãn điềuki ện(26) nh ưng có còn tổng chiều dàiL’ củathi ết bị không lớn hơn8D thì tính ápsu ất ngoàicho phéptheocông thứcsau:

)

[

] pK n

p =+ DL

E ' 2 ()10,9

JS C ( x p l

(28)

Ø ø - ‡ Œ œ º ß

' 2 )

• Trong đó là thôngsô ́, đặc trưngcho đại lượng ápsu ất tới hạn.

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

2626

• Mômen quán tính hữuhi ệu củati ếtdi ện ngang tổng (của vòng tăng cứngva ̀ một phầnthân) J X cần thỏa mãn điềuki ện(25) nhưngkhi tính F0 thì lại xác định lh theo côngth ứcsau:

Ø ø - 2( ) = Œ œ K f L D lS C ( J 12 Œ œ º ß

.1,1(

)

lllbDS C h

0,0278(

J lSC

+ 3 J )

(29)

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

2727

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Ø ø - - - º ß -

• Ngoài các vấn đề đã nêu ở trên, cũng cần kiểmtra độ ổn định cụcbô ̣ củathântheo công thức(19)

• Nếukhi

tínhki ểmtra, m ộttrong các điềuki ện

ở (18),(19) từ (26) đến(28) không thỏa mãn thì cần chọn lạibê ̀ dàythânva ̀ khoảng cách giữa các vòng tăng cứng

0.5

t B

t c

• Tính ápsu ất ngoài củathân làm bằngkim loại giònva ̀ phi kimloai ̣ thì vẫn dùng các côngth ức đã nêu ở trênnh ưngtrong đó nhớ thay

b ă n g #

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

2828

3. Thânch ịutác d ụng của lựcnénchi ều

trục:

S, =

Xác định bề dàythântheo điềuki ện bền và ổn định. Theo điềuki ện bền, xác định bề dày tối thiểu củathânkhil 5D theocôngth ức sau:

=¢

P [

]

(30)

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

2929

• Trong đóP là l ựcnénchi ềutr ụctínhtoán,

N ;

• D là đườngkínhthân, mm ; • [ ] là ứngsu ấtchophépkhinén c

ủa vật

• Bề dàythâncó k ểđế n hệ số bổ sung cũng

đượcxác địnhtheocôngth ức(9).

• Xác định ứngsu ấtchophép c ủathânkhi

chịunéntheocôngth ức :

ns liệulàmthân, N/mm2 ;

[ ] =s

EK c

(31)

CS D

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

3030

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

• Xác định bề dàytínhtoán t ốithi ểu của

thânkhil > 5D t ừ điềuki ện ổn địnhchung củanótheocôngth ứcsau:

]

P [ s

(32)

• Trong đólà h ệ số làmgi ảm ứngsu ấtcho phépkhi u ốn dọc, nóph ụ thuộcvào độ dẻo của vậtli ệulàmthân

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

3131

4. Thânch ịutác d ụng củamômen u ốn Bề dàythân đượcxác địnhtheo điều kiện bềnvà độ ổn định cục bộ ở trong vùng bị nén. Theo điềuki ện bền, xác định bề dày tối thiểu củathântheocôngth ứcsau:

M 2 [

]

4 D

u s

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

3232

• Trong đólàmômen u ốn ở tiếtdi ệnngang củathântácdung theoph ương hướng kính củanó, Nmm;

• D là đườngkínhthân, mm; • [] là ứngsu ấtchophépkhi u ốn của vật

liệulàmthân, N/mm 2.

• Ứngsu ấtchophépkhi u ốn củathân được

xác địnhnh ư sau:

]

[ s

EK u

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

3333

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

• Độ ổn định củathân được đảm bảo ở điều

kiệnnh ư sau:

. EK u

CS D

4 M 2 D (

u C

)

• Hoặcsaukhibi ến đổi, có:

- £ - P

u t

27,1 K

M DE

‡ -

)

• Hệ số phụ thuộcvào t ỷ số Khi25 250

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

3434

‡ £ -

Thì

875

k .

185,0

s E

t c £ u u t

Khi

>250

)

Thì

K =

5. Thânthi ết bịđồ ngth ờich ịutác d ụng củaápsu ấtngoài, c ủa lựcnénchi ều trụcvàmômen u ốn:

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

3535

ết bị ở trường hợpnày Việctínhthânthi thường dẫn đếnvi ệcki ểmtra độ ổn định củanókhi đồngth ờich ịutác d ụng của tải trọngngang. Xác định bề dàythântheo mỗitr ường hợp của dạng tảitr ọngtác dụng, sau đóch ọn lấytr ị số lớnnh ất. Điều kiện ổn định củathân đối vớiti ếtdi ện bất kỳđượ cxác d ịnhtheocôngth ứcsau:

1£

]

[

]

p p

s [ s

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

3636

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Xác định ứngsu ấtnénnh ư sau:

)

P )( CSSD ( a

Xác định ứngsu ất uốnnh ư sau:

- P

M u W

(

)

4 M u + 2 () SD t

- P

6.Thân thiết bịđồ ngth ờich ịutác d ụng củaápsu ấttrong, c ủa lực dọc(kéoho ặc nén) và củacácmômen u ốnvàxo ắn:

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

3737

• Việctínhthânthi ết bị ở trường hợpnày vẫnth ường dẫn đếnvi ệcki ểmtra ứngsu ất tương đươngkhi đồngth ờich ịutác d ụng củacác t ảitr ọng đó.Xác định bề dàythân theo mổi dạng tảitr ọngtác d ụng, sau đó chọn lấytr ị số lớnnh ất. Xác định ứngsu ất tương đươngnh ư sau:

( =++£

[

]

ssst td

) 2 0.830.871.2 u

]

s n [ s

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

3838

• Xác định ứngsu ấtxo ắnnh ư sau

(cid:230) (cid:246) - (cid:231) (cid:247) (cid:231) (cid:247) Ł ł

()(

M C

x )

DSS t

• Xác định ứngsu ấtdo ápsu ấtbêntrong

thângâyranh ư sau

S C )

pDS C [()] t 2( j Các ứngsu ấtdo ápsu ất đượcxác định ở tiết diệnmà t ại đóchúngcógiátr

ị lớnnh ất

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

3939

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

- a n - h a

THÂN HÌNH CẦU

• Chế tạothânhình c ầu tốnít v ậtli ệunh ất,

nhưngquátrìnhcôngngh ệ chế tạolo ạithân nàykhókh ăn hơnth ậntr ụ nênvi ệc sử dụng nó cũng bị hạnch ế.

• Thânhình c ầuch ủ yếu đượcdùnglàmthi ết bị chứacódung tích l ớn (đến100m 3 vàcó thể lớn hơn), hoặclàmthi ết bị nấunh ư trong côngnghi ệpgi ấyvàxenluloz ơ.

• Thiết bị thân cầucóth ể làmvi ệc vớiápsu ất

dư bêntrong đến2,5N/mm 2.

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

4040

• Căn cứ vàokíchth ước của tấmthépmàquy

ết địnhkíchth ướccác m ảnhsaocho d ễ dậpvà d ễ hàn.

• Tất cả các mốihàn c ầnph ải dễ quansátvàtrong

trường hợp cầnthi ếtthìcóth ể hàn lại.

• Các lỗ khoét ở thân để lắpcác đoạn ống nối cần

phảitránhxacác m ốihàn.

• Nếuthânlàmvi

ệcch ịuápsu ấtngoàithìcác l

ỗ

khoét cầnph ải được tăng cứng.

• Bề dày củathânch ịuápsu ấttrongho ặcápsu ất ấtphát t ừ

ngoài đượcxác định bằngtínhtoánxu độ bềnvà độ ổn địnhnh ưđố i vớithânhàn.

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

4141

HHììnhnh vvẽẽ: : thân

thân hhììnhnh ccầầuu

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

4242

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

5,12

75,2

[ ] p

s ‡ j

1. Thân cầuch ịuápsu ấttrong Bề dày tốithi ểu củathân c ầu đượcxác định theocáccôngth ứcsau khi

thì

D [ ]

- j s

5,12

khi

[ ] p

thì

D [ ]

s ‡ j

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

4343

j s

75,2

[ ] p

khikhi

s j

D5,0'S

thì

[ ] 2 [ ] 2

h p3

Trong đó

p làápsu ấttínhtoántrongthi ết bị, N/mm2; [s ] là ứngsu ấtkéochophép c ủa vậtli ệulàm

thân, N/mm2;

(cid:246) (cid:230) j s (cid:247) (cid:231) - (cid:247) (cid:231) - j s ł Ł

h là hệ số bền mốihàn

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

4444

•

Bề dàyth ực củathân

S = S’+ C Để kiểmtra s ự tínhtoán, ta c ầnxác địnháp suấttrongchophéptheocôngth

ứcsau:

[ ] p

) n )

[ ] 4 + D

( CS h ( CS

- j s £ -

2. Thân cầuch ịuápsu ấtngoài :

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

4545

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

• Xác định bề dày tốithi ểu củaS’ c ủathân c ầu làm bằngkimlo ại dẻoxu ấtphát t ừđộ ổ n định củachúngtronggi ới hạn đàn hồi(v ới hệ số an toàn ổn định ny = 2,6) và v ới độ ôvancho phép ở phươngpháp b ất kỳ không lớn hơn 0,5% đườngkínhtrong D t theocôngth ức:

'S =

D73,0

n t

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

4646

Để kiểmtrasápsu ấtchophépbênngoàita dùngcôngth ứcsau:

]

[ p

E87,1

CS D

Đối với vậtli ệuphi kimlo ạivà v ậtli ệugiòn ta cũngdùngcôngth ứctrên để tính bề dày tốithi ểuS’nh ưng cầnchúý đưathêmth ừa số vào dưới dấu căn.

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

4747

(cid:246) (cid:230) - (cid:247) (cid:231) £ (cid:247) (cid:231) ł Ł t

3. Tínhchi ềudàythântháp :

làtháp h ấpthulàmvi

Chọnthi ết bị ệc ở môitr ường ănmòn, nhi ệt độ làmvi ệc 300C , Pmt = 1 at = 0.1 N/m 2. Nêntach ọn ỉđể chế tạothi ết bị vậtli ệulàthépkhông r

: X18H10T . .

ChChọọnn ththéépp : X18H10T • Ứngsu ấtchophéptiêuchu

ẩn đối vớithép

X18H10T ở 300C :

]* = 146 N/mm2

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

4848

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

• hệ số hiệuch ỉnh h = 1 [26] • Ứngsu ấtchophéplà

] = 1· 146 = 146 N/mm2

(cid:229) Apsu ấttínhtoán: • Plv : ápsu ấtlàmvi ệc củamôitr ường .

Plv = D Pư = (N/m2) .

• h : chiềucao c ộtch ất lỏng . h = 7.68 m

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

4949

= · hg ·+ r P lv P tt

68.7

81.9

071

082

996

ttP

Suyra: N/mm 2 + Chọn hệ số bền mốihàn j h = 0.95

· · ·

1691

95.0

[(bảng1.7),24] Do : > 25

146 082 .0

[ ] s P

Nên bề dày tốithi ểu củathântr ụ hànch ịu ápsu ất đượctínhtheo :

· ·

35.0

1200 2

146

082.0 95.0

t PD [ ] js h

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

5050

Hệ số bổ sung bề dàyC , mm :

C = Ca + C0 + Cb + Cc

Trong đó: Ca : là hệ số bổ sung do ănmònhoá h ọc

củamôitr ường .

Thời hạn sử dụnglà20 n ăm, t ốc độ ăn

mònlà0.1mm/ n ăm.

Vậy: C a = 0.1· 20 = 2 (mm)

Cb: là h ệ số bổ sung do bàomòn c ơ học

củamôitr ường

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

5151

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

· · · · · ·

Đối vớiTB hoách ất: C b = 0 (mm) . Cc là hệ số bổ sung do sai lệchkhich ế tạo, lắpráp, cóth ể bỏ qua C0 là hệ số bổ sung để quytrònkíchth ước,

C0 = 1 mm

Thayvàota được: C = 2 + 0 + 1 = 3 (mm) . (cid:229) Bề dàyth ực củathântr ụ :

S = S’+ C = 0.35 + 3 = 3.35 (mm) .

Chọn bề dàythânS = 4 (mm) .

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

5252

1.0

Kiểmtra điềuki ện: Suyra: th ỏa điềuki ện . 0016

24 1200

(cid:229) Ápsu ấttínhtoánchophép

ở bêntrong

thiết bị :

- £ - £

)

(* h CS

CS )

*][*2 js + ( D t

[P] =

46.0

4(*95.0* )2 4(

146 1200

• • [P] = (N/mm2) > 0.37 (N/mm2)

( thỏa điềuki ện).

• Vậychi ềudàythân đượcch ọnlàS = 4

( mm)

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

5353

- - - -

KKếếtt LuLuậậnn

• ThânTB b ảo đảm, an toàn ở điều

kiệnlàmvi ệc.

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

5454

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CÔNG NGH Ệ HÓA HỌC VÀ MÔI TRƯỜNG ---

CHƯƠNG IV ĐÁY VÀ NẮP THIẾT BỊ

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

1 PHÂN LOẠI VÀ PHẠM VI SỬ DỤNG DỤNG

l ĐÁY PHẲNG l ĐÁY CẦU l ĐÁY NÓN

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

2 ĐÁY NÓN

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

3

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Tínhtoán đáyvà n ắp

l Thông số kỹ thuật củathi ết bị l - Côngsu ất1000 kg/h l - Nămch ế tạo: 2005 l - Ápsu ấtlàmvi ệc: Plv = 6 at = 0,5886 N/mm2 l - Ápsu ấtth ử: 12 at l - Ápsu ấttínhtoán: 8 at l - Nhiệt độ làmvi ệc150 0C l - Dung tích tổng cộng: 2,4 m3

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

4 Tínhtoán đáyvà n ắp

l - Dung tíchti ếpnhi ệt: 43 m3 l - Nhiênli ệu: than đá l - Vậtli ệu: SB410 l - Đườngkínhtrongthi ết bị: Dt = 1400 mm l - Chiềucaothi ết bị: H = 3420 mm l Ởđỉ nh đáynóncógócnghiêng:

a = 450

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

5 Tínhtoán

l Tính ứngsu ấtchophép c ủathi ết bị = sh s== [].[]0,9.132118,8

N/mm2

l Xác định hệ tỉ số

0.95191,7450 3

j ==>

Căn cứ vào a = 300

[]118,8 s p

> 0,5886

0, 2

Tìmtheo b ảng6-2, có h ệ số hìnhdáng

R Và t D t y = 1,7

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

6

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Tínhtoán

l Xác định bề dày tốithi ểu của đáyS’theocôngth ức

(6-15)

1400.0,5886.1, 7 =

== '3,1 Smm

Dp y . . t 4[]4.118,8.0,95 s j h

l Để xác định đườngkínhtínhtoánD n

ằmtrongcông

thức(6-19) taph ải lấyS = S’ =- DDRc

2[(1os)10.'.sin]14002[280(1-cos45)10.3,1

0 .sin45)1338

-+=-+ t

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

7 Tínhtoán

l Xác định bề dày tốithi ểu của đáynóntheocông

thức(6-19)

== '3,49

.1338.0,5886 D p = 2.os[]2.os45.118,8.0,95 c as j h

l Tính hệ số bổ sung C = Ca + Cb + C0 Chọn Ca = 1 mm và C0 = 0,51 mm (cid:222) C = 1 + 0 + 0,51 = 1,51 mm

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

8 Tínhtoán

l Bề dàyth ực của đáynón l S = S’+ C = 3,49 + 1,51 = 5 mm l Xác địnhápsu ấtchophép ở trong đáytheocáccông

4.118,8.0,95(51)

]( s j

4[ == p []0,7587

thức(6-24) và(6-25) S C ) a .1400.1, 7

D y t

- -

)

2.os45.118,8.0,95(51)

== []0,67 p

2os[]( cS C +-+ DSC

c as j h 2cos()13382.os45(51) a

Ta chọngiátr ị bénh ất củahaigiátr

ị tính được: [p] = Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

- - -

9

0,67 mm

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TPHCM KHOA CÔNG NGH Ệ HOÁ HỌC VÀ MÔI TRƯỜNG ---

ChươngVII MỐI GHÉP THIẾT BỊ

EffielTower

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 1

Near the by of the Effieltower

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 2

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 3

EffielTower near the by of the River Sence

PHÂN LOẠI

• Mối ghép hàn • Mối ghép đinh tán • Mối ghépbulông

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 4

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 5

Ứng dụng, ví dụ thực tế

n Phương pháp hàn

ều ưu điểmnên đượcdùng ệp. Trongquá

Hàn làcông ngh ệ nối các chi ti ết với nhau thành liên kết không tháo r ời được mang tính liên t ục ở phạm vi nguyên tử hoặc phân t ử, bằng cách đưa ch ỗ nối tới trạng thái hàn, thông qua vi ệc sử dụng một trong hai yếu tố lànhi ệt vàáp l ực, hoặc kết hợp cả hai yếu tố đó. Khi hàn, cóth ể sử dụng ho ặc không s ử dụng vật li ệu phụ bổ sung. Mốighép b ằnghàncónhi ềungànhcôngnghi rộngrãitrongnhi trìnhhàncácchi ti ết được đốtnóng c ục bộ cho tới nhiệt độ nóngch ảyho ặc dẻovà g ắn lại vớinhaunh ờ lưchútgi ữacácphân t ử kimlo ại.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 6

Phương pháp hàn

Phânlo ại

Cónhi ềuph ươngpháphànvàcóth ể phânlo ạichúng theonhi ềucách. Theo côngngh ệ, các m ốighép b ằng hàn đượcchiara:

- Mốighép b ằng hồ quang điện, hàn xỉ điệnvàhàn h ơi, làmkimlo ại bị nóngch ảyvà g ắn lại vớinhau, không cần lựcépchúng.

- Mốighép b ằnghànti ếpxúc, làmkimlo

ại bị dẻovà

dùng lựcépchúng l ại.

- Mốighép b ằnghàn v ẩy, khôngnungch

ảykimlo

ại

đượcghépmàch ỉ nungch ảy vậtli ệuhàn.

Phương pháp hàn

ụ thuộcvàotrình

ảy ại lỏng, đồngth ời

Trongcácph ươngpháphàn, thông d ụngnh ấtlàhàn h ồ quang điện. Hàn hồ quang điệncóth ể tiếnhành b ằng tayho ặc tựđộ ng. hàn t ựđộ ng, nh ấtlàhàn t ựđộ ng dưới lớpthu ốchànnóngch ảy đạt được năngsu ấtcao, đỡ tốn vậtli ệuquehàn b ảo đảm mốihàn được đồng nhất, có cơ tínhcaovàkhôngph độ kỹ thuật củacôngnhânhàn. Khihàn, nhi ệt lượng của hồ quanglàmnóngch miệng vậthàn, t ạothànhrãnhkimlo kimlo ại củaquehàn c ũngnóngch ảyvà l ắp đầyrãnh.

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 7

Phương pháp hàn

Theo công d ụng, tương tự như mốighép đinh táncóth ể chia mốighéphànralàmhailo

ại:

- Mốihànch ắc - Mốihànch ắckín

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 8

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 9

Phương pháp hàn

Theo kết cấu, phân loại mốihànnh ư sau:

- Mốihàngiáp m ối: là mốihàn n ằmtrongliên k ếtgiáp m ối. Cácliên kếtch ữ T vàliên k ếtgóc c ũngcóth ể chứa mốihàngiáp m ối nếu cácliên k ếtnày đượchànth ấutoàn b ộ chiềudày c ủachúng.

ặc gần ặc gầnvuônggóc) v ới

như tam giác), n ối2 b ề mặtvuônggóc(ho nhautrongliên k ếtch ồng, liên kếtch ữ T hoặcliên k ếtgóc.

- Mốihànch ồng: Mốihànch ồngmícó ưu điểmlàkhông c ầnchu ẩn ấm mỏng. yếu tố quantr ọng bị mốihàn, đặcbi ệtlàkhihàntrên t ải bảo đảm sự tiếpxúc nhấtkhichu ẩn bị mốihànch ồngmílàph giữahaiméptrêntoàn b ộ mốihàn. Các m ồich ồngmítrên t ấmcó bề dàynh ỏ hơn3mm th ường đượchànch ảykhông đắpquehàn. Cầnph ảihi ệuch ỉnhcácthông s ố hànsaocho b ảo đảmnóngch ảy không đánhth ủngvàlàmcháy m ặtbênkia c ủa mốighép. M ốihàn chồngmícó b ề dày từ 3 đến6mm s ẽ phải đắpthêmquehànvàhàn với1 ho ặcnhi ều lớphàn. - Mốihàngóc: là m ốihàncóti ếtdi ệnnganghìnhtam giác(ho

Phương pháp hàn

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 10

Ưu, nhược điểm Ưu điểm

Ghép bằnghàncho k ết cấucókh ối lượngnh ỏ hơnghép b ằng đinhtán, khôngdùng t ấm đệm, không bị lỗ đinhlàm y ếu, chi ềudày t ốithi ểu nhỏ hơn kết cấu đúc, cơ tính vậtli ệuhàncao hơn vậtli ệu đúc, ti ếtki ệmkimlo ại, ti ếtki ệm công sức, gi ảmgiáthành, cóth ể tựđộ ng năng suấtcao.

Phương pháp hàn

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 11

Nhược điểm

Chất lượng mốihànph ụ thuộcvàotayngh ề thợ hàn, khóki ểmtrakhuy ết tậtbêntrong. Ứng dụng: ghép b ằnghàn được sử dụng rộng rãitrongnhi ềungànhcôngnghi ệp. Chế tạothân hìnhtr ụ hànlàph ươngpháp r ấtph ổ biến để sản xuấtcácthi ết bị hóach ấtlàmvi ệc ở ápsu ất dư đến10N/mm2 ho ặc ở ápsu ấtkhíquy ểnvàchân không.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 12

Phương pháp hàn

Ứng dụng

Chế tạothânhìnhtr ụ bằngcáchhàn c ầnchúý:

- Tổngchi ềudàicác m ốihànlàbénh

ấtnên c ần

chọnthép t ấmcócáckíchth ước lớn.

-Thân đượccu ốntheochi ềudàiho ặctheochi ều

rộng.

- Mốihàn d ọcho ặc mốihànngang c ầnph ảihàn

giáp mối.

Phương pháp hàn

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 13

Ví dụ

Tínhthânthi ết bị hìnhtr ụ hàngiáp m ốich ịuáp suấttrongcócácthông s

ố sau:

-Ápsu ấttrong: Pt = 1,8N/mm 2 - To = 120oC -Thi ết bị chứadung d ịch H2SO4 80% -V = 2 m 3 Cácthông s ố khác tự chọn.

Phương pháp hàn

ết bị là: thépX18H10T

Chọnthéplàmthânthi Chọn đườngkínhtrongDtvàchi

ềucaothi ết bị h theo

côngth ứcsau:

2 tD m 4

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 14

Chọn: Dt= 1 mh = 2,55 m

= ‚

2 5

ﬁ

h D t

Thỏatheobi ểuth ức: ChọnDt = 1 m h = 3 m

ﬁ

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 15

Phương pháp hàn

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 16

Phương pháp hàn

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 17

c)Tính bề dàyth ực: S = S’+ C = 7,52 + 2,48 = 10 mm Trong đó:C= Ca + Cb+ Cc + Cd= 0,5 + 0 + 0

+1,98 = 2,48 mm Chọn: Cb= Cc = 0

Ca = v.n = 0,1.5 = 0,5 mm Với: n = 5 năm v = 0,1 mm/năm (cấp 5, Hồ Lê Viên, tr. 30)

Chọn: Cd = 1,98 mm

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 18

Phương pháp hàn

Mối ghép bích

I.1. Kháiquátchung v ề mốighépbích I.2. Cáchtínhtoáncác m ốighépbích

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 19

I.1. Kháiquátchung v ề mốighépbích

§ Bíchlàph ần để nối kếtcác ống, thân h ộp, bể chứa, tr ục. Bíchcó k ết cấuli ềnkh ối, dạngvànhhay đĩaph ẳngcócác l ỗ phân bố đều để lắpbulôngho ặcvít c ấy. Trong mối ghép, bíchcó đệmkín(tránhrò r ỉ dầuvà bảo đảm độ kín củakhoangtrong)

§ Mốighépbích

đượcdùng r ấtph ổ biến trongcácthi ết bị sảnxu ấthóach ất cũng như ở các đường ống dẫnch ất lỏngvàkhí.

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 20

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 21

Mốighépbích ở cácthi ết bị và đường ống cần

đáp ứngcácyêu c ầusau :

§ Mốighépph ảith ậtkín ở ápsu ấtvànhi ệt độ

làmvi ệc củamôitr ường, nhấtlàcácthi ết bị hoặc đường ốngcóch ứacácch ất độcvàch ất dễ cháy; – Bền, lâu hỏng –Tháo, l ắpnhanh – Đảm bảoch ế tạohànglo ạt –Giáthành r ẻ

§ Kíchth ước cơ bản của mặtbích :

–Dylà đườngkính g ọi –D là đườngkínhngoài c ủa mặtbích – Db là đườngkínhvòngbulông – D2 là đườngkính g ờ bích –h làchi ềudàybích –f làchi ềucao g ờ bích –n là s ố lỗ khoantrênbích để lắpbulông.

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 22

Cáckíchth ước cơ bản của mặtbích

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 23

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 24

§ Cónhi ềulo ạibíchnh ưng ứng dụngnhi ềulà:

- Mặtbích đúcrènli ền vớithânthi ết bị hoặc với đường ống(hìnha) - Mặtbíchph ẳnghàn(hìnhb) - Mặtbíchcó c ổ hàn với ống(hình2c)

Hìnha Hìnhb Hình c

§ Mặtbíchcócáchình d ạngkhácnhau :

– Mặtbíchtrònthông d ụngnh ấtvì d ễ chế tạo

phôi, dễ giacông c ơ khí.

– Mặtbíchvuôngti ếtki ệm vậtli ệu, giảmkích

thướcthi ết bị.

– Mặtbíchôvanch ủ yếudùngcho ống dẫncó

ápsu ấtcao, ở vị trí lắp nốich ậtch ội.

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 25

§ Số lượngbulông ở bíchtrònvàvuông t ốithi ểulà

4 vàth ường lấy bội số của4.

§ Số lượngbulông ở mặtbíchôvanlà2 ho ặc lớn hơn. Đườngkínhbulông l ớn gấp1,4 l ần đường kínhbulông ở bíchtròncó4 bulông.

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 26

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 27

Bảng1. Cáckíchth ước cơ bản của mặtbíchph ẳnglàmvi ệc ở ápsu ất 0,25 N/mm2 và0,6 N/mm 2

í

S ố

m m

l

b c h

,

í

Á p s u ấ t

ố n g d ẫ n

c ủ a t h i ế t

m ặ t b c h

í

m m

,

b

ị

l

m m

l

Đ ư ờ n g k n h g ọ i ,

h o ặ c

ư ợ n g b u ô n g

í

C h i ề u c a o g ờ m ặ t

Đ ư ờ n g k n h n g o à

i

Đ ư ờ n g k n h g ờ m ặ t

Đ ư ờ n g k n h b u ô n g

C h i ề u d à y m ặ t b c h

Đ ư ờ n g k n h b u ô n g

m m

,

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 /

N m m

2 /

p = 0 , 2 5 N m m

2 v à

p = 0 , 6

10 15 20 25 32 40 50 70 80

14 18 25 32 38 45 57 76 89

75 80 90 100 120 130 140 160 185

50 55 65 75 90 100 110 130 150

35 40 50 60 70 80 90 110 128

8 10 14 14 14 16 16 16 16

4 4 4 4 4 4 4 4 4

2 2 2 2 2 3 3 3 3 Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

M10 M10 M10 M10 M12 M12 M12 M12 M16 28

§ Độ kín của mốighépbíchch ủ yếudo v ật đệm quyết định. Đệm đượclàm b ằng vậtli ệu mềm dễ biến dạng.

§ Nếumôitr ườngtrongthi ết bị hoặc đường ốngcó ápsu ấtcaoho ặc rấtth ấpthìdùngbíchki ểu “chày– c ối”,như vậykhi đệm bị biến dạng sẽ lấp đầy cối đảm bảo rấtkín.V ậtli ệu đệm cần thỏamãncácyêu c ầusau : – Đủđộ dẻo, dễ biến dạngkhi b ị nén –Trongth ờigianlàmvi ệc, độ dẻokhông b ị biến

dạng

– Bền đối vớimôitr ườngtrongthi ết bị hoặc

đường ống.

§ Vậtli ệu đệm đượcdùngph ổ biến gồmcó: gi ấy cactông, caosu, ami ăng, parônit, chất dẻo, các kimlo ại mềmnh ưđồ ng, nhôm, và sắtnon.

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 29

Bảng2. Cáclo ại đệmbítkín

Vậtli ệu đệm

Paronit Cao su Polyclovinyl(PVC) Poly izobutylen Dâyami ăng Cactôngami ăng Thépcacbonnon (0,8,10,15) Thépkhông gỉ X18H9T Đồng Chì

Ápsu ấtlàmvi ệc lớnnh ất, N/mm2 6,4 1,0 10,0 0 0,3 0,6 Bất kỳ Bất kỳ 5,0 0,6 2,5

Nhiệt độ lớnnh ất củamôitr ường, 0C 490 65 40 40 300 500 450 600 250 140 150

Nhôm

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 30

Hình4. Các d ạng đệmbítkín

a) phẳng; b) vàc) ph ẳngcó b ọc; d) lưới

kimlo ạicó c ốt; đ) băngcó c ốt;

e) hìnhsong; g, h, i, k) đệmkimlo ại; m và

l) đệm răng cưa

I.2 Cáchtínhcác m ốighépbích

I.2.1 Tínhbíchli ền I.2.2 Tínhbích t ự do I.2.3 Tínhbíchph ẳng

a) Đối vớibíchcó c ổ b) Đối vớibíchph ẳnghàn

I.2.4 Tínhbulôngghépbích

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 31

I.2.1 TÍNH BÍCH LIỀN

Sơđồ tínhbíchli ềnkhôngcó c ổ chuyểnti ếp

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 32

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 33

I.2.1 TÍNH BÍCH LIỀN

§ Cánhtay đòn củamômengây u ốnbíchli ền

CB S

;

l 1

C D n 2

§ Bề dàycu ả bíchli ền:

l 1

D n

- - -

=· td

] [ s · + b 0.61[0,7() ] b kl s

p [ d ] s

Z bib

b 2

I.2.1 TÍNH BÍCH LIỀN

p –ápsu ất củamôitr ườngtrongthi ết bị, N/mm2; db – đườngkínhngoài c ủabulông, mm; [σ]b - ứngsu ấtchophép c ủa vậtli ệulàmbulông,

N/mm2;

bi - ứngsu ấtchophép c ủa vậtli ệubích, N/mm 2. k là hệ số, vớibíchph ẳngkhôngcó c ổ xác địnhnh ư

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 34

k = 1 +

(2)

21(*[*

)

(

]1)

B 2 l

A B

l 2 C

S 2 t

I.2.1 TÍNH BÍCH LIỀN

A, B, C, S –kíchth ướchình h ọc củabích, § Bíchcó c ổ chuyểnti ếphìnhnón: h ệ số k phụ

thuộcvào đại lượngph ụ , đượcxác địnhnh ư sau :

γ =

- - Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 35

)

S – bề dàythânthi ết bị ở chỗ nối vớibích, mm; h –chi ềudàiph ần cổ chuyểnti ếphìnhnón, mm; r – bề rộng cổ nón củabích, mm .

- D

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 36

I.2.1 TÍNH BÍCH LIỀN

Sơ đồ tínhbíchli ềncócô ̉ chuyểnti ếp

I.2.1 TÍNH BÍCH LIỀN

• Nếu ≥ 1, h ≥ r, thì :

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 37

(

l 2 )21(*[* ]1) k = 1 + C

B 2 l

A B

• Nếu< 1, h ≥ r, thì :

D - -

(

]1)

g*)

l 2 )21(*[* C

A B

S t

B l 2

B l 2 k = 1 +

D - - -

I.2.1 TÍNH BÍCH LIỀN

§ Đại lượng ở côngth ức(1) đượctínhnh ư sau :

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 38

l 2

[(*)

)]

*2,0]1

ψ =

l 1 l

D n

ị

Kếtqu ả tính được lớn hơn 5% so với bề dày bíchch ọn sơ bộ thìthay đổicáckíchth ướcA, B, C, Dn củabíchvàtính l ạicho đếnkhihaigiátr củat tínhtoánvàt ch ọn sơ bộ xấp xỉ nhau.

- -

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 39

I.2.1 TÍNH BÍCH LIỀN

Bảng3. Ứngsu ấtchophép c ủabích, N/mm 2

Vậtli ệu

Nhiệt độ

Thép25

16M

12MX

15MX

12MØX

12XM Ø

Thép15, CT3

Thép20, CT4

20 100 200 250 300 350 375 400 425 450 460

113 108 104 102 97 86 80 75 69 54 -

128 122 116 113 106 93 76 81 75 58 -

141 134 126 122 112 100 94 88 80 61 -

130 126 120 117 115 113 111 110 108 103 101

143 138 133 130 127 125 123 122 120 118 116

132 129 126 124 123 122 121 120 119 118 116

141 137 134 132 130 128 127 126 125 124 122

136 132 127 125 122 120 118 117 115 112 111 Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer

I.2.1 TÍNH BÍCH LIỀN

Đồ thị dùng để xác định ứngsu ấtchophép c ủa

bulônglàm t ừ thépCT3 vàCT4.

kg/cm2

t£125 OC

700

270

600

350

500

400

300

200

100

db mm

I.2.2 TÍNH BÍCH TỰ DO

§ Bề dày củabích t ự do đượcxác địnhnh ư sau :

(3)

ttd = 0,58* db

[* ] Z s b ** k sj

db – đườngkínhngoài c ủabulông, mm; [σ]b - ứngsu ấtchophép c ủa vậtli ệulàmbulông,

N/mm2;

bi - ứngsu ấtchophép c ủa vậtli ệubích, N/mm 2. φ- hệ số xét đến sự yếu củabích t ự do, vì tồn tạicác l ỗ

để ghépbulông, l ấy bằng :

41 Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 30

φ = 1 -

2 d Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer BA

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

42 -

I.2.2 TÍNH BÍCH TỰ DO

d – đườngkính l ỗ ở bích để ghépbulông, mm. § Đối vớibích t ự do, tính hệ số k như sau

k = 1 -

A C

BA *2 l

§ Cánhtay đònl c ủamômen, b ằng :

l =

DC - 2

I.2.2 TÍNH BÍCH TỰ DO

Bíchcórenho ặcnongtínhnh ư bích tự do.

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 43

c S B d

ttd

Sơ đồ để tínhbích t ự do

t Dn D1 A

I.2.3 TÍNH BÍCH PHẲNG § Bề dàybíchph ẳng đượctínhtheocôngth ứcsau:

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 44

]

[ s

(4)

0,4117,30,57 n

l Z CD

1 p

p s

ở đâyl làcánhtay đòn:

(cid:236) (cid:252) Ø ø (cid:230) (cid:246) (cid:239) (cid:239) Œ œ - (cid:237) (cid:253) (cid:231) (cid:247) Œ œ Ł ł (cid:239) (cid:239) º ß (cid:238) (cid:254)

C D n 2

C vàDnxemtrênhình p làápsu ấtmôitr ườngtrongthi ết bị, N/m2 db là đườngkính l ỗ lắpbulông, mm [σ]b và σbi xemchúthích ở côngth ức(1).

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 45

I.2.3 TÍNH BÍCH PHẲNG

Sơ đồ để tínhbíchph ẳng

I.2.3 TÍNH BÍCH PHẲNG

a) ĐỐI VỚI BÍCH CÓ CỔ § Mômen uốn tạiti ếtdiênAB:

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 46

, N.mm

MAB = Q.l l làcánhtay đòn của lực Q Q là lựcchi ềutr ục, xem ở phầntínhbulôngghép

bích

§ Mômen chống uốn tạiti ếtdi ệnAB: p=

, mm3

D t . 0 6

I.2.3 TÍNH BÍCH PHẲNG

a) ĐỐI VỚI BÍCH CÓ CỔ

Bíchcó c ổ hìnhnón

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 47

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 48

I.2.3 TÍNH BÍCH PHẲNG a) ĐỐI VỚI BÍCH CÓ CỔ § Ứngsu ất uốn tạiti ếtdi ệnAB:

]

[ s , N/mm2

(5)

M AB W. AB

6. Q l . D t 0

§ Mômen uốn tại cổ bích(ti ếtdi ệnBC)

, N.mm

MBC = 0,4Ql1

0,4 là hệ số, tính đến độ cứng củabích

I.2.3 TÍNH BÍCH PHẲNG a) ĐỐI VỚI BÍCH CÓ CỔ §

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 49

l 1

2 1

l1 làcánhtay đòn của lựcQ, mm D D c 2 § Mômen chống uốn tạiti ếtdi ệnBC p=

, mm3

CD S 6

BCW § Ứngsu ất uốn:

]

[ s

, N/mm2

(6)

M W

2, 4 p

Ql 1 2 D S 1 c

I.2.3 TÍNH BÍCH PHẲNG

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 50

M = Q.l

b) ĐỐI VỚI BÍCH PHẲNG HÀN § Mômen uốn tạiti ếtdi ệnAB N.mm

, mm3

(7)

, § Mômen chống uốn tạiti ếtdi ệnAB: nD 6

§ Ứngsu ất tạiti ếtdi ệnAB:

]

[ s

, N/mm2

MQ l W

6. . D t p n

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 51

I.2.3 TÍNH BÍCH PHẲNG

b) ĐỐI VỚI BÍCH PHẲNG HÀN § Kiểmtra ứngsu ất ở mốihànbích v ớithânthi ết

bị:

, N/mm2

s =

M CWu WC làmômench ống uốn của mốihàn, mm 3.

I.2.3 TÍNH BÍCH PHẲNG

b) ĐỐI VỚI BÍCH PHẲNG HÀN § Ứngsu ất cắt mốihàn:

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 52

, N/mm2

Q 2...0,7.n D p

k làchi ềucao m ốihàn, mm

I.2.3 TÍNH BÍCH PHẲNG

b) ĐỐI VỚI BÍCH PHẲNG HÀN

Bíchph ẳnghàn

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 53

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 54

I.2.3 TÍNH BÍCH PHẲNG b) ĐỐI VỚI BÍCH PHẲNG HÀN § Ứngsu ất tương đương của mốihàn:

[

]

, N/mm2

(8)

0,8

2 s

sst td

2 u

ở đây

[ ] s =

s B m

σB-làgi ới hạn bền ở nhiệt độ làmvi ệc, N/mm2 m -là h ệ số an toàn bền(m = 4÷5).

I.2.4. TÍNH BULÔNG GHÉP BÍCH

§ Lựcnénchi ềutr ụcsinhrado xi ếtbulông

(9)

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 55

Q1 = Qa + Qk

•Qa-là l

ựcdo áp s ấttrongthi ết bị gâyra

, N

p Qa = .p 4

•Qk-là l ực cầnthi ết để giữđệ m đượckín.

, N

Qk = π

.bo.m.p

tbD

I.2.4. TÍNH BULÔNG GHÉP BÍCH

tbD

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 56

.bo.m.p, N (10)

Ql = .p + π tD

p 4

Dt -là đườngkính c ủathi ết bị, mm; P -làápsu ấtmôitr ườngtrongthi ết bị, N/mm2; Dtb -là đườngkínhtrungbình c ủavòng đệm, mm; bo -là b ề rộngtínhtoán c ủavòng đệm, lấy bo = (0,5 –0,8)b; ở đâyb là b ề rộngth ực củavòng đệm, mm. m -là h ệ số ápsu ấtriêng, ph ụ thuộcvào v ậtli ệu vàlo ại đệm

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 57

I.2.4. TÍNH BULÔNG GHÉP BÍCH

• Lực cầnthi ết để épch ặtvòng đệm:

(11)

tbD

Q2 = π

.bo.qo

qo -làápsu ấtriêng c ầnthi ết để làmbi ến dạng vật liệuvòng đệm(N/mm 2); đại lượng qo cho bảng4.

• Đối với đệm bằngami ăngvàparonit, ápsu ất

riêngqoph ụ thuộcvào b ề dày đệm, cho ở bảng 5.

I.2.4. TÍNH BULÔNG GHÉP BÍCH

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 58

m

Bảng4. Giátr ị các đại lượngm và q o Vậtli ệu

Qo, N/mm2

Cao su mềm Cao su cứng độn vải Parônitdày3mm 2mm 1mm

Vậtli ệu hỗn hợpami ăng vớikimlo ại Đồng, nhôm Thépnon

0,5 1,0 2,0 2,75 3,5 2,5÷3,5 4,5 5,5

3,5 5,3 11,0 25,0 40,0 35÷45 80÷90 120

I.2.4. TÍNH BULÔNG GHÉP BÍCH

≥ 3

2,0

1,5

1,0

0,4

0,6

0,5

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 59

Bảng5. S ự phụ thuộc của q0 vào bề dàyvòng đệm δb δb, mm 0,8

qo,, N/mm2

Bảng6. Đại lượngtínhtoángi ới hạnch ảy δc

Chì

Nhôm

Đồng

Théparko

CT10

CT20

1X18H9T

Vậtli ệu

150

180

210

350

δc, N/mm2

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 60

I.2.4. TÍNH BULÔNG GHÉP BÍCH

§ Bề dàyban đầu của đệmami ăngdùngchocác

thiết bị hoách ất, lấy=3mm.

§ Đệmph ẳng bằngkimlo ại

+(cid:231) 10,32

q 0

(12)

b d

§ Đệmhình r ăng cưa bằngkimlo ại

(13)

q 0

s= 4 c

(cid:230) (cid:246) (cid:247) c Ł ł 0

I.2.4. TÍNH BULÔNG GHÉP BÍCH

ỨỨngsu ấtchophép c ủa vậtli ệulàmbulông, N/mm 2

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 61

CT30

CT35

CT40

30XMA

25X2MA

Nhiệt

Thép 15 CT3

Thép 20 CT4

Thép 25 CT5

độ, 0C

300 280 275 270 260 245 230 210 182

240 225 205 195 185 175 165 160 136

140 134 130 115 101 89 83 77 70

130 126 120 107 97 86 80 75 68

120 115 110 104 93 83 77 72 66

113 107 101 97 90 80 75 70 Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 64

102 97 93 90 85 74 69 64 60

90 86 83 81 78 69 64 60 55

20 100 200 250 300 350 375 400 425

I.2.4. TÍNH BULÔNG GHÉP BÍCH § B2: Lựctác d ụnglên m ộtbulông:

(14)

bq =

Q -là l ựcnénchi ềutr ục, lấygiátr ị lớnnh ấtgi ữa Q1

và Q2;

Z -là s ố lượngbulông. § B3: Ứngsu ấttác d ụnglênbulông đượcxác định

theo:

[

]

3 b

p 4

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

£ Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 63

I.2.4. TÍNH BULÔNG GHÉP BÍCH

Ứngsu ấtchophép c ủa vậtli ệulàmbulông ở

nhiệt độ làmvi ệc(xem b ảng7). Thực tế ngườitagi ảm bớt ứngsu ấtchophép c ủa

vậtli ệulàmbulôngvà l ấynh ư sau:

[σ]’= k o [σ] (15)

trong đó ko là hệ số giảm ứngsu ất, chọntheo b ảng

I.2.4. TÍNH BULÔNG GHÉP BÍCH

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 64

Đườngkính bulông, mm Hệ số ko

I.2.4. TÍNH BULÔNG GHÉP BÍCH

§ Đườngkínhchânren c ủabulông:

(16)

1,13

d 1

hq ' [ ] s

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 65

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 66

CHƯƠNG II: ỨNG DỤNG THỰC TẾ

II .1. Tính, kiểmtra b ề dày(t) c ủabíchli ền II.2. Tínhbulôngghépbích II.3. Bản vẽ

CHƯƠNG II: ỨNG DỤNG THỰC TẾ

Tínhtoánvàki ểmtra m ốighépbích d ạng bíchli ềnkhông c ổ chuyểnti ếp của ống dẫnga ở Côngty g ốm sứ ThiênThanh.

§ Số liệuth ực tế :

161.6

= Pbar max

N mm

= max 160

m h

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 67

90 mm 200 mm

130 mm

- Đườngkính ống dẫnga: - Đườngkínhngoài m ặtbích( A): -Kho ảngcáchgi ữahaibulông(C): 160 mm - Đườngkính g ờ bích( ): nD - Bề dàythânthi ết bị ở chỗ nối vớibích(S) : 12 mm - Số lượngbulong(Z): 4 cái - Bề dàybích(t): 10 mm - Vậtli ệulàm m ốibích: thépCT3

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 68

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 69

II .1. TÍNH KIỂM TRA BỀ DÀY BÍCH LIỀN

Sơđồ tínhbíchli ềnkhông c ổ chuyểnti ếp

S B C L2

L1 Dn A

II .1. TÍNH, KIỂM TRA BỀ DÀY BÍCH LIỀN

§ Bề dày(t) bíchli ền đượcxác địnhtheocôngth ức

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 70

[ ] d

l 1

D n

(mm)

=Z+

d 0,610,7

[ ] d

Trong đó:

P -làápsu ấttrongmôitr ườngthi ết bị db -là đườngkínhngoàibulông, mm [δ]b -là ứngsu ấtchophép c ủa vậtli ệulàm bulông, δbi- ứngsu ấtchophép c ủa vậtli ệubích,

2 Ø ø (cid:230) (cid:246) R Œ œ Y (cid:231) (cid:247) b Œ œ b kl Ł ł bi 2 b b º ß

II .1. TÍNH, KIỂM TRA BỀ DÀY BÍCH LIỀN

§ K là hệ số, vớibíchkhông c ổ chuyểnti ếpthì h ệ

số k đượcxác địnhnh ư sau:

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 71

=+-+

l 2 1

S 2

112 2 lC 2

§ Đại lượng ψđượ ctínhtheocôngth ức:

Ø ø (cid:230) (cid:246) B A (cid:230) (cid:246) - Œ œ (cid:231) (cid:247) (cid:231) (cid:247) B Ł ł Ł ł º ß

Y=-+ +

lCl 12 110, 2 lD 2

Ø ø (cid:230) (cid:246) (cid:230) (cid:246) - Œ œ (cid:231) (cid:247) (cid:231) (cid:247) Œ œ Ł ł Ł ł º ß

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 72

II .1. TÍNH, KIỂM TRA BỀ DÀY BÍCH LIỀN

§ Chọn sơ bộ : t = 10mm (bề dàybích) A = 200mm (đườngkínhngoài m ặtbích) B = 78mm (đườngkính g ọi) C = 160mm (đườngkínhvòngbulông) Dn= 130mm (đườngkính g ờ bich) S = 12mm (bề dàythânthi ết bị ở chỗ nối vớibích) db= 15,5mm (đườngkínhbulông)

II .1. TÍNH, KIỂM TRA BỀ DÀY BÍCH LIỀN

§ Khoảngcáchgây u ốnbíchli ền.

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 73

l 1

C D n 2

160130 = 2

- -

CB S

1607812 =

- - - -

II .1. TÍNH, KIỂM TRA BỀ DÀY BÍCH LIỀN

§ Đại lượng :

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 74

Y=-+ +

lCl 12 110, 2 lD 2

Ø ø (cid:230) (cid:246) (cid:230) (cid:246) - Œ œ (cid:231) (cid:247) (cid:231) (cid:247) Œ œ Ł ł Ł ł º ß

Y=-+

+ 110, 2

151602.3515 3513035

Ø ø - (cid:230) (cid:246) (cid:230) (cid:246) Œ œ (cid:231) (cid:247) (cid:231) (cid:247) Ł ł Ł ł Œ œ º ß

Ψ = 0,93

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 75

II .1. TÍNH, KIỂM TRA BỀ DÀY BÍCH LIỀN

§ Hệ số k:

=+-+

l 2 1

S 2

112 lC 2 2

Ø ø (cid:230) (cid:246) B A (cid:230) (cid:246) - Œ œ (cid:231) (cid:247) (cid:231) (cid:247) B Ł ł Ł ł º ß

=+-+

112.

782003512 2.357816010 k =

3,1

Ø ø (cid:230) (cid:246) - (cid:231) (cid:247) Œ œ Ł ł º ß

II .1. TÍNH, KIỂM TRA BỀ DÀY BÍCH LIỀN

40o

Với,

=ﬁ==

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 76

15,5110.0,5560,5 /

bbidmm

(tra bảng7-3/150, 2)

[ ] d =

(bảng7-7/158, 2)

II .1. TÍNH, KIỂM TRA BỀ DÀY (t) CỦA BÍCH LIỀN

§ Bề dàybíchli ềnt:

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 77

]

[ d

l 1

D n

=Z+

0,610, 7 d

]

[ d

2 Ø ø (cid:230) (cid:246) R Œ œ Y (cid:231) (cid:247) b Œ œ b kl Ł ł 2 bi b b º ß

0,61.15,540,70,93

89151,6130 + 3,1.60,5358915, 5

tmm=

10,38

Do 10,38 >10 chưaquá5% nên k ếtqu ả hợplý.

Ø ø (cid:230) (cid:246) Œ œ (cid:231) (cid:247) Ł ł Œ œ º ß

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 78

II.2. TÍNH BULÔNG GHÉP BÍCH

Q Q Q a k

§ Lựcnénchiêutr ục. (CT 9/155, 2) Trong đó Qa- lựcdo ápsu ấttrongthi ết bị gâyra Qk- lực cầnthi ết để giữđệ m đượckín

Cóth ể viết:

(N)

p= QD p 4

(N)

ktbQDbm pp= ...

II.2. TÍNH BULÔNG GHÉP BÍCH

Do đó:

(N)

p 2 QDpDbmp ttb 4

Trong đó:

đệm, ch ọn= 0,8b.

Dt -là đườngkínhtrong c ủathi ết bị = 66 mm P -ápsu ấtmôitr ườngtrongthi ết bị P = 1,6- đường kínhtrungbình c ủavòng đệm= 130 mm bo- bề rộngtínhtoánvòng

vớib là b ề rộngth ực củavòng đệmch ọnb = 5

(BảngXIII.30/432, 3)

m -là h ệ số ápsu ấtriêngm = 3 (b ảng7-4/156, 2)

Ly Ngoc Minh, Senior Lecturer 79

II.2. TÍNH BULÔNG GHÉP BÍCH

§ Lựcnénchi ềutr ục:

p 2 QDpDbmp ttb 4

66.1,6.130.4.3.1, 6 p

13308,5 N

Q 1

p =+ 4

§ Lực để épch ặtvòng đệm: