Tổng quan
I. Giới thiệu về nguyn liệu
1. Methanol
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1.1. Ứng dụng
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1.2. Sản xuất
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2. Nước
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3. Hỗn hợp Methanol-nước
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II. Lý thuyết về chưng cất:
1. Khi niệm:
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2. Cc phương php chưng cất:
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3. Thiết bị chưng cất:
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- Thp mm chĩp,!!$*PV"SEVVf)J
- Thp mm xuyn lỗ,!!\%
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Thp chm Thp mm xuyn lỗ Thp mm chĩp
Ưu
điểm
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Nhược
điểm
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CHƯƠNG 2
Quy trình cơng nghệ
1. Thuyết minh quy trình cơng nghệ:
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Ch thích cc kí hiệu trong qui trình:
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70lQ%
7lL);VQ!'%
CHƯƠNG 3
TÍNH TỐN SƠ BỘ
I. Cc thơng số ban đầu:
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o
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p,)_V:P 3 !3
o
.
.,));VQ!'hP 3 !3
o
q
q,));VQ!'%P 3 !3
,)"L !3
E


i
x
,L'(Va!Va *+/
II. Cn bằng vật chất:
1. Nồng độ phần mol của Methanol trong thp
1?881
783>717<0371
0371

3>7<3
3
=
−+
=
−+
=
NFRF
RF
F
MxMx
Mx
x
67221
783>6?17<036?1
036?1
3>7<3
3
=
−+
=
−+
=
NPRP
RP
P
MxMx
Mx
x
118?1

783>17?17<0317?1
037?11
3>7<3
3
=
−+
=
−+
=
NWRW
RW
W
MxMx
Mx
x
[H)*:+$;7E%"M'L-E%:-A
Đồ thị 1 đồ thị t-x,y cho hệ Methnol- nước
kS_V:&VS)H'L7SE
p
n
11?88()%:'(_V:&V
[
p
n67?
1

[$;702671r7s'
N
ρ
n6=20? 3!


[$;706r7s'
R
ρ
n50076 3!

i% *+V _V:&V

711507
0?6=2
717
76500
71
7
7
−
=
−
+=
−
+=
N
F
R
F
F
xx
ρρρ
⇒
16

=
F
ρ
 3!

i%o
p
n61 3
[
27678>717<071>7< =−+=−+=
NFRFF
MxMxM
3 !
9
1628
276
16
===
F
F
M
G
F
 !3
2. Suất lượng mol của cc dịng
-.W$Y&_LV
pn.Xq
pE
p
n.E

.
XqE
q
-[O&':VW)



=+
=+
1?8811628118?167221
1628
WP
WP
⇒
.n0=5 !3
qn2?20 !3
-S
1778>6?17<06?1>7< =−+=−+=
NPRPP
MxMxM
 3 !
077878>17?17<017?1>7< =−+=−+=
NWRWw
MxMxM
 3 !
-i%
o
.
n.
.

n0=571n8?5 3
o
q
nq
q
n2?207807n8057 3
3. Cc phương trình lm việc
-[H$;)*:7E%"M'LW$YV+:-ABV)
7!
-TAE
p
n11?88()%H'L0'
t
F
y
n106?
X[h)*L*D
m
!
=00
1?88106?1
06?167221
t
t
=
−
−
=
−
−

=
FF
FP
xy
yx
X[h)*L!&:,
mn7m
!
X1n70=0X1n57
Xi!'*+"_V:

1778
1?8811?881
118?167221
=
−
−
=
−
=
−
WF
WP
xx
xx
f
.W']!&:+Va,
u171=72118?1
757
17787


757
177857
7
7
7
−=
+
−
+
+
+
=⋅
+
−
+⋅
+
+
= xxx
R
f
x
R
fR
y
W
%
u171=72
−=
xy

.W']!&:+Va%:,
7621588167221
757
7

757
57

7
7
7
+=
+
+
+
=
+
+⋅
+
= xxx
R
x
R
R
y
P
%
76215881
+=
xy

Đồ thị 2: đồ thì cn bằng pha của hệ Methanol-nước ở p suất 1atm
CHƯƠNG 4:
Thiết kế chế tạo thp chưng cất
I. Đường kính thp:
1. Phần luyện:
4*$W+VVa%:,
-9L'(Va!$W+VVa%:,
28==1
0
1?88167221
0
=
+
=
+
=
FP
L
xx
x
!
-9()%H'L7':'($W+VVa%:
[

n52


-9L'(Va *$W+V%:,
?0?1
0

716?1
0
=
+
=
+
=
FP
L
xx
x
-[$;702677v7w
 4*+AB52

,
ρ
9
n65?5= 3!

-[$;706v7w
4*+!B52

,
ρ
m
n5655 3!

-V"C<70>?v7w

7176=7

5=6?5
?0?17
5556
?0?1
7
7
−
=
−
+=
−
+=
N
L
R
L
LL
xx
ρρρ

 x
ρ

n8?58 3!

$4*$W+VVa%:,
-9L'($W+VVa%:,
%

n1588E


X1762n1588128==X1762n1?55?
x9:'($W+VVa%:,[

n87=


-4*!$W+VVa%:,


n%


m
X<7y%

>
9
n1?55?0X<7y1?55?>78n0=18? 3 !
-4*$W+VVa%:,

386=?1
>05=87<
05
200
18?0=7
mkg
RT
PM
HL

HL
HL
=
+⋅
==
ρ
- ;!!n0?1!!
-[W0020v=w, n1108
-T_*V'Va%:
smC
HL
LL
L
38??1
86=?1
588?
1081 ===
ρ
ρ
ω

V'Va%:+V,

sm
TM
TRG
Q
oP
HLP
V

37101
=11057
>05=87<200>577<?58
=11
200>7<

=
++
=
+
=
@] P'S%:

m
Q
D
L
V
L
611
8??172
71012

2
===
ωπ
2. Phần chưng:
4*$W+VVa,
-9L'(Va!$W+VVa,
121

0
118?11?881
0
=
+
=
+
=
WF
C
xx
x
<!!3!V>
-9:'($W+VVa,[

n62=


-9L'(Va *$W+V%:,
1?5?1
0
17?171
0
=
+
=
+
=
WF
C

xx
x
!3 V
- [$;702677v7w
4*+AB62=

,
ρ
9
n6=058 3!

- [$;706v7w
4*+!B62=

,
ρ
m
n57678 3!

- V"C<70>?v7w


711?67
586=0
1?5?17
78576
1?5?1
7
7
−

=
−
−=
−
+=
N
C
R
C
LC
xx
ρρρ


ρ

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
>
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-9L'($W+VVa
%

n2=7E

-117n2=7112y117n170=
x9:'($W+VVa,
[

n6=2



-4*!$W+VVa


n%


m
X<7y%

>
9
n170=0X<7y170=>78n765= 3 !
-4*$W+VVa,

3?==1
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05
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mkg
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PM
HC
HC
HC
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+⋅
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smC
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LC
C
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6627
1081 ===
ρ
ρ
ω

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sm
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TRG
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200>7<


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+
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m
Q
D
C
V
C
221
720772
71=12

2
===
ωπ
[$;z{27=6v0wQkn211!!
Kết luận,'] PVkn12!
T_*VVMO,

sm
D
Q
C
V

C
38221
2172
71=12
72
2
00
===
ω
sm
D
Q
L
V
L
38701
2172
71012
72
2
00
===
ω
II. Chiều cao thp:
1. Số mm lý thuyết
["M'L0']!&:&'L0<'L$YV>
Đồ thị 3: Đồ thị xc định số bậc lý thuyết của thp
[H'LB)%)*!!`%O+V9

n71!!9""O$'

OVE!O$%7!!`%O
T_%)*!!V6!!'
Xi*!!Va?
Xi*!!Va%:2
2. Xc định số mm thực tế của thp
a. Hiệu suất trung bình của thp
XTP'h
9L'(Va!,E
.
n16722

⇒

)
n=?8



ty
n1650
@($%'*,
0?1
67221>65017<
>672217<6501
t>7<
>7<t
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−
−
=

−
−
=
xy
xy
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9
n120.
k*'L77861v7wx@(A+!!
m
n10?.
<z70>82v7w
@(A+V,!

nE
7
!
7
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0
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
n1672210?X<7y16722>120n-1258
x!
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n1.
x

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n0?11n7180
[Wz{757v0wx|n2=F
XTP_V:
9L'(Va!,E
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n67?
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@($%'*,
10?5
1?881>1?17<
>1?8817<1?1
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−
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xy
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9
n170.
k*'L77861v7wx@(A+!!
m
n102?.
<z70>82v7w
@(A+V,!
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−
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−
−

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xy
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F2
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E
b. Chiều cao thp
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t
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
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n

X

n17X110?n170?!
Kết luận,\LV,n=2!
III. Trở lực thp:
Cấu tạo mm lỗ:
XV!!E%*;%%\&A,
-[O":M"$Y8F":P!!
-@] P"

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-\];%,
]
n1!!n11!
-k:P+0$%:$Y01F":P!!
-$*PWC'\
-4;f0!$Y7?!!

-l\"%!!$Y0!!
-!'!$YV h{7871[
Xi*7!!,
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0
0
111
21
181181
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





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





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
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l
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S
S
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o;VW$_0xn00}0x9n7?76
i*'],$n0-7n2
2. Trở lực của đĩa khơ:
V"C<z{721>762v0w,

2
.'
P
H
2
k
ρω
ξ=∆
@*&A'O":M"$Y71F":P!!WEn780
2.1. Phần luyện
T_*R,
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181
8701
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L
L

ω
ω
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807
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0
2.2. Phần chưng
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??71
181
8221
F8
~
===
C
C
ω
ω
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9,
?5
0

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807
0
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kC
P
93!
0
3. Trở lực do sức căng bề mặt
TW''] P•7!!
x€V"C<z{720>762v0w,

2
loãloã
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4
P
+
σ
=∆
σ
3.1.Phần luyện
[S:'($W+VVa%:[

n52
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n1=293!

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n1178293!
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
21
21
21
111
σ+σ
σσ
=σ⇒
σ
+
σ
=
σ

17561
17821=21
17821=21
=
+
=
LL
σ
93!

=78
1111811117

175612
0
=
×+×
×
=∆
L
P
σ
93!
0
3.2.Phần chưng
[P*MVa%:
[S:'($W+VVa%:[

n62=

W,
•[$;702671v7wxib$\!Z+A)
9
n1?6=293!
•[$;702011v7wxib$\!Z+)
m
n117=193!
€V"C<z5=>066v7w,

21
21
21
111

σ+σ
σσ
=σ⇒
σ
+
σ
=
σ

170=1
17=11?6=21
17=11?6=21
=
+
=
LL
σ
93!

6070
1111811117
170=12
0
=
×+×
×
=∆
L
P
σ

93!
0
4. Trở lực thủy tĩnh do chất lỏng trn đĩa tạo ra:
€V"C=8vw
k.
$
n7
$
4


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$
n
]
Xk

3/2
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L
l
KL85,1
Q
h







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
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[',

]
,\"+];%!
4n
$
3

,g)*f *$& *+%a
$Y1?
L
LL
L
Mn
Q
ρ

=
,)DP+V!

3)
Tính chiều di gờ chảy trn,
[,i
RS
-i
k
ni

$%:

0
0
0
F01
0
)
0
)
0
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0
0
RRR
R
π
αα
α
=−⇔
-)n10V
kVVZVxn7=05"n60

9
]
n
mD
t
0611>
0

06
)<21>
0
)<
==
α
4.1. Phần luyện:
4*!$W+VVa%:,


n128==0X<7y128==>78n0287 3 !
iDP+VVa%:,
‚

n
?
71758
=11588?17
870257?58


−
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LLP
LLP
M
MRG
ρ
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

3)

112?1
?106118?7
71758
30
?
=








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−
lL
h
!
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$
n7<
]
Xk
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
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n7<11X1112?>1?8?58687n788=93!
0
4.2. Phần chưng
[P*MVa%:
4*!$W+VVa%:,


n1120X<7y112>78n7=?2 3 !
iDP+VVa%:,
‚

n
?
7182
=11662717
?27=57?58


−
==
LCP
LCP
M
MRG
ρ
!

3)

1101

?106118?7
7182
30
?
=








=∆
−
lC
h
!
,k.
$
n7<
]
Xk

>4


n7<11X1110>1?6276687n7660693!
0
5. Tổng trở lực thuỷ lực của thp

[NBM+7!!Va%:+V,
k.

nk.

Xk.
)
Xk.
$
n821?X78=X788=n08=0593!
0
[NBM+7!!Va+V,
k.

nk.

Xk.
)
Xk.
$
n?5X7060X76606n0=6?293!
0
Kiểm tra hoạt động của mm,
-4D!S ;!!n10?!';!$;'\ :S'($W
]+V,•
g
P
L
ρ
∆

87
<51vw>
TA!!Va%:BMgMR7!!ABMgM+!!
Va,

1=1
786588?
0508=
8787
==
∆
g
P
LL
L
ρ
!
x@\ :'
- 4D!P'L+S'(+!!
[H51vw[&_**DR+V&
!
'+'D
!!'\S'(,
&
!
n1=5
8008
86=?1807
>112?111<588?876
=51

=
+
=
HL
bLLL
hg
ξρ
ρ
!3)ƒ717?!3)
x!!'\S'(
Kết luận,
[NBM+%M+V,
k.n9

k.

X9

k.

n608=05X720=6?2n=?11<93!
0
>
6. Kiểm tra ngập lụt khi thp hoạt động:
4;f0!!,kn0?1!!
lR)MS$*;%%\\!M*;%%\+
!!E%'E'$D<?01>701vw,

"
n

]
Xk

Xk.X
"„
!!
[',
X
]
,\];%!!
+ k

,\AV!!!!
+ k.,NBM+7!!!!
X
"„
,N+%M"";%H*;%%\&!!'E'
$D<?71>77?vw,
2
d
L
'd
S.100
Q
.128,0h









=
!!
X‚

,+<!

3>
Xi
"
,O":f*;%%\&!!
i
"
n18i
!!
n18
2
π
12
0
n171!
0
@DV $_VC S'(W,
"
…
0
7
kn70?!!

6.1. Phần luyện
k

n1112?7111n2?!!
k.

n
6027111
876588?
0508=
7111
0508=
=×=×
g
LL
ρ
!!
2
0
?
0
~
71777
711711
=1171758
7081
711
7081
−
−

=








=








=
d
LL
Ld
S
Q
h
!!
9,
"
n1X2?X260X77771
-2

n=620!!ƒ70?!!
T_%,4S'(W!!BVa%:)U $_VC
6.2. Phần chưng
k

n11107111n0<!!>
k.

n
10217111
8766627
?20=6
7111
?20=6
=×=×
g
LC
ρ
!!
?
0
?
0
~
7186
711711
=117182
7081
711
7081

−
−
=








=








=
d
LC
Cd
S
Q
h
!!
9,
"

n1X0X2110X8671
-?
n500!!ƒ70?!!
T_%,4S'(W!!BVa)U $_VC
Kết luận,4S'(V)U $_VC
IV. Bề dy thp :
1. Thn thp
TWVS'(BV)]O OWC$YVVVLR':
DV!*0VP[V'V&A$Y!*V$P
@D';!$;+);VQ!O$VV h!{7871[
1.1. Cc thơng số cần tra v chọn phục vụ cho qu trình tính tốn
Nhiệt độ tính tốn,n
!E
n711


p suất tính tốn,&WVS'(BV)],.n.
+%
Xk.
4*$W+VLV,


n
8?888
0
588?6627
0
=
+
=

+
LCLL
ρρ
3!

9,.

n

Xk.n888?8687?75X=?11n?727=593!
0
 n11?7293!!
0
Hệ số bổ sung do ăn mịn hĩa học của mơi trường,
TW!]Pb!&])/"CO$01b!
x

n7!!
Ứng suất cho php tiu chuẩn,
TW&_:{7871[xv)w
t
n720<93!!
0
><W707=v5w>
Hệ số hiệu chỉnh,
TWO$ $AV:xn7<0=v5w>
Ứng suất cho php,v)wnv)w
t
n720<93!!
0

>
Hệ số bền mối hn,
TW)/"CVVVLR': DV!*0VP
x†

n16?<l;{zzz8=0v0w>
1.2. Tính bề dy
[,
820226?1
1??01
720wv
=×=
h
P
ϕ
σ
•0?
xi„n
1551
6?17200
1?721211
wv0
=
××
×
=
h
t
PD
ϕσ

!!xi„X

n1155X7n7155!!
‚%Q,in0!!<l;{zzz6=2v0w>
l\"%*D,i
!
n0!!<l;?762v5w>
xl\"%in0!!
1.3. Kiểm tra độ bền
@\ :,
71
≤
−
φ
a
CS

7171?0
211
70

<=
−
−
<>
9,
=51
>70<211
>70<6?17200
><

><wv0
wv
=
−+
−×××
=
−+
−
=
at
at
CSD
CSD
P
σ
•.n116<>
Kết luận,in0!!
2. Đy v nắp,
'%&^V"SWVQ]!$YV{7871[
$\"%'%&^V$Y&A$\"%V,in!!
4D!'\ :,








≥

−+
−ϕσ
=
≤
−
P
)CS(R
)CS(][2
]P[
125,0
D
CS
at
ah
t
a
TW'%&^VWVQ&A
0?1
=
t
t
D
h
xm

nk

x@\ :'' D!BVaV
Kết luận,4PA+'%&^V,
@] P,k


n211!!


n711!!
\],
]
n0?!!
l\"%,in0!!
k:P$\!Z,i
$\!Z
n10!
0
(Bảng XIII.10, trang 382, [2])
V. Bề dy mm :
1. Cc thơng số cần tra v chọn phục vụ cho qu trình tính tốn
Nhiệt độ tính tốn,n
!E
n711<

>
p suất tính tốn,.n.
+%
X.

$\"%];%!!
[DP+];%: V = 0,29.0,03.0,003= 2,61.10
-5
m
3

[$;{zz57v=w,
x4*+V{7871[,
{7871[
n5611 3!

4*];%,!nT
{7871[
n0=771
-?
5611n101=0 
V)"];%"C!!
=177
2
21
72
87601=01
2
00
===
t
g
D
mg
P
π
93!
0
4*+S'%V,
[E
q

n1118?)%[
q
n68?


- Tra bảng 1.249, trang 311, [1]
4*+AB68?

,
ρ
9
n6?600 3!

- Tra bảng 1.2, trang 9, [1]
4*+!B68?

,
ρ
m
n57?18 3!

- V"C<70>?v7w


7112?7
006?6
118?17
1857?
118?1
7

7
−
=
−
−=
−
+=
N
W
R
W
LW
xx
ρρρ

i%
q
n6?=22 3!

V)+%,
.
+%
 n
q
<
]
Xk

>
n6?=22687<11X1112?>

n0=5?93!
0
x.n0=5?X771=n58793!
0

Hệ số bổ sung do ăn mịn hĩa học của mơi trường,
[])/"CO$01b!
x

n7!!
Ứng suất cho php tiu chuẩn,
TW&_:{7871[xv)w
t
n72093!!
0
(Hình 1.2, trang 16, [7])
Hệ số hiệu chỉnh,n7 (Trang 19, [7])
Ứng suất cho php,v)wnv)w
t
n72093!!
0
Mơđun đn hồi,|n0171
=
93!
0
 <l;0702?v5w>
Hệ số Poisson,!n1 (Bảng XII.7, trang 313, [2])
Hệ số điều chỉnh,†
$
n1?57

2. Tính bề dy:
@*&A$;'Z! ‡VZ&,
ˆ)M'SB&&,
0
!E
7=







=
S
DP
σ
(Cơng thức 6.36, trang 100, [8])
@*&A$;'C,
wv
7=

0
!E
!E
σ
ϕϕ
σ
σ
≤







==
S
DP
bb
l
i„
?21
?5717207=
71875
211
wv7=

=
=
××
×
=≥
−
b
t
P
D
ϕσ
!!

9,iX

n7?2!!
in0!!
Kiểm tra điều kiện bền,
@(&M'SB!,
T
o
D
PR
W
=2
2
=
(Cơng thức 6.35, trang 100, [8])
@*&A$;'C,
Tbb
o
lo
D
PR
W
W
ϕϕ
=2
2
==
TA,
>7<70
0


µ
−
=
ES
D
T
x

02

02
>7<

7=

=2
>7<70
ES
PR
ES
PR
W
W
bb
b
o
lo
ϕ
µ

ϕ
µ
ϕ
−
=
−
==
@D';!$;'\ :$\W,q

ƒ‰i
1?11
0011111?571
>17<011718775

7=


02=
=
××
−×
=
−
lo
W
ƒ
=
0
S
71

xl\"%i''\ :
T_%,in0!!
VI. Bích ghp thn – đy v nắp :
Z$P$(V_R"'D*Va+O$e*$(V_ &A
O$S!Z$P])/"C,
Bích liền,$(V_*\&AO$<'&>S$P%+%O"O$!
&:&AV)V&V)$W