TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐÀ LẠT
Khoa Môi Trường & Tài Nguyên

Đề tài
THÂN, ĐÁY VÀ NẮP THIẾT
BỊ
Bộ Môn: Tính toán thiết kế thiết bị
xử lý nước
GVHD: Đào Vĩnh Lộc
1


Nội Dung

1
2
3
4
5
6

Tổng quan
Giới thiệu các loại thân, nắp và đáy
Các vấn đề cần lưu ý khi chế tạo thân, nắp và đáy thiết bị
Các công thức cần lưu ý khi tính toán thân, nắp và đáy thiết bị
Ví dụ thực tế
Kết luận và thảo luận
2


1 Tổng quan

 Hiện nay, ngày càng nảy sinh
nhiều vấn đề trong thiết kế các
hệ thống xử lý nước thải như:
thiếu diện tích đất xây dựng,
ảnh hưởng xấu từ thời tiết và
khí hậu, chi phí xây dựng cao.

Để khắc phục phần nào những
vấn đề trên thì các thiết bị cơ khí
được xem là một giải pháp hữu
hiệu.
3


2 Giới thiệu các loại thân, nắp và đáy
. a.Thân hình trụ
Thân trụ hàn
Là phương pháp rất phổ biến
để chế tạo các thiết bị hóa chất
và dầu khí làm việc ở áp suất
hoặc ở áp duất
dư đến 10 N/mm22 hoặc

khí quyển và ở chân không.

4


2 Giới thiệu các loại thân, nắp và đáy
a.Thân hình trụ

 Thân trụ rèn
Thuộc loại dày, chủ yếu dùng cho các
thiết bị có áp suất dư bên trong không
bé hơn 10 N/mm . Các loại thép hợp
2
2

kim chế tạo thân rèn có tính ưu việt
hơn so với thép Cacbon.

Thiết bị lên
men với
bộ đảo
trộn cơ
học có
dạng sủi
bọt
(p=0.29
Mpa)
5


2 Giới thiệu các loại thân, nắp và đáy
b. Thân cầu
 Chế tạo thân hình cầu tốn
ít vật liệu nhất, nhưng quá
trình công nghệ chế tạo
loại thân này rất khó khăn
nên việc sử dụng nó cũng
bị hạn chế.


Bể biogas composite
6


2 Giới thiệu các loại thân, nắp và đáy
Đáy
và nắp
là
và nắp
. c. Đáy
 Là hai chi tiết cùng với thân tạo thành thiết bị , hình dáng đáy
Avà nắp của thiết bị phụ thuộc vào nhiệm vụ của nó, vào áp suất
2

làm việc và vào phương pháp chế tạo.
 Đối với thiết bị hàn thì đáy và nắp được hàn vào thân hoặc
ghép bằng mặt bích, còn thiết bị đúc thì đáy và nắp được đúc
liền với thân, hoặc nắp được ghép với 77 thân bằng mặt bích.
 Đối với các thiết bị làm việc ở áp suất thường nên dùng đáy và
nắp phẳng vì chế tạo đơn giản và giá rẻ.
 Ðáy và nắp hình cầu, hình elip được dùng trong các thiết bị
làm việc có áp suất lớn.
7


2 Giới thiệu các loại thân, nắp và đáy
c. Đáy và nắp
Đáy và nắp hình
cầu


Đáy và nắp
hình elip
Đáy và nắp

Đáy và nắp
hình nón

Đáy và nắp
hình nón
8


2Giới thiệu các loại thân, nắp và đáy
c. Đáy và nắp
Hình phẳng tròn

Theo quan điểm chịu
áp suất, đáy phẳng ít
được dùng hơn so với
đáy elip và đáy cầu,
người ta chi dùng đáy
phẳng với thiết bị làm
việc ở áp suất thường
để tiết kiệm chi phí.

Hình
Hìnhnón
cầu


Dùng
  đáy hình nón khi cần:
• Ðáycầuđượcdùngchoc
Tháo sản phẩm rời hoặc
chất lỏng có hàm lượng
ácthiếtbịhìnhtrucóđườ
pha rắn lớn‫ ( ؛‬với 2,5 m)
ngkínhlớn
• Phân phối tốt chất khí
hoặc chất lỏng theo tất
cả tiết diện thiết bị
• Khuếch tán làm thay đổi
từ từ tốc độ chất lỏng
hoặc khi nhằm muc đích
giảm bớt sức cản thủy
lực của thiết bị

Hình elip
Theo quan điểm chịu áp
suất, đáy ( nắp) có dạng
hình elip là hợp lý nhất của
thiết bị hình tru hoăc nôi
hơi. Chế tạo máy bằng
phương pháp dâp. Chi
dùng đáy ( nắp ) elip trong
thiết bị làm viêc với áp suất
dư ≥ 1,0 N/mm22.

9



3. Các vấn đề cần lưu ý khi chế tạo thiết bị
a) Thân hình trụ

Dt ( mm )

< 400

400 – 1000

1000 – 2000

2000 - 4000

Smin ( mm )

2

3

4

5

Bảng: Bề dày tối thiểu Smin và đường kính trong Dt của thân trụ :
10


3. Các vấn đề cần lưu ý khi chế tạo thiết bị
a) Thân hình trụ

 Đối với thân trụ của lò hơi chịu áp suất trong, để đảm
bảo tính an toàn cần chú ý đến:
- Áp suất tính toán của mỗi chất trong thân hình trụ .
-Hệ số làm yếu do hàn .
-Áp suất cho phép của kim loại chế tạo thân thiết bị .
-Hệ số hiệu chỉnh chiều dày do chế tạo và sử dụng thiết
bị .

11


3. Các vấn đề cần lưu ý khi chế tạo thiết bị
a) Thân hình trụ
 Đối với thân hình trụ hàn cần lưu ý:
• Tổng chiều dài các mối hàn bé nhất do vậy chọn
thép có tấm kích thước lớn.
• Thân được cuốn theo chiều dài và chiều ngang của
tấm thép.
• Mối hàn dọc hoặc mối hàn ngang cần phải hàn giáp
mối.

12


3. Các vấn đề cần lưu ý khi chế tạo thiết bị
a) Thân hình trụ
 Đối với thân hình trụ rèn cần lưu ý:
• Thân rèn có thể làm liền một khối hoặc gồm nhiều đoạn ghép
lại với nhau bằng hàn điện dưới nhiều lớp bảo vệ.
• Phần lớn thiết bị rèn được đặt đứng (ít đặt nằm ngang), cần

tránh làm lỗ ở trên thân rèn, chỉ làm lỗ trong trường hợp thật
cần thiết và đường kính lỗ không được lớn hơn 0.75 bề dày
thân và cần có biện pháp tăng cứng cho lỗ.
• Bề mặt bên trong và bên ngoài của thân rèn cần đạt độ bóng
nhất định.
• Các kích thước của thân rèn cần đạt cấp chính xác theo quy
định.

13


3. Các vấn đề cần lưu ý khi chế tạo thiết bị
b) Thân hình cầu
• Cần tính toán bề dày tối thiểu của thân thiết bị hình
cầu, chịu áp suất trong, áp suất ngoài
• Cần lưu ý đối với vật liệu phi kim loại và vật liệu giòn
Đường kính
lớn của thân
Dt
S

6

8

10

12-14

Bảng: Bề dày tối thiểu của thân hình cầu đạp từ thép tấm [mm]

14


3 Các vấn đề cần lưu ý khi chế tạo thiết bị
.

c) Đáy và nắp hình cầu
• Không sinh ra ứng suất uốn.
• Tuy nhiên, chế tạo nó thì phức tạp hơn .
• nắp cần đặt kính quan sát hoặc các đoạn ống nối với
đường ống bên ngoài.
• Chỉ dùng đối với các thiết bị có thân trụ bằng thép
hàn làm việc với áp suất thủy tĩnh cũng như áp suất
dư không được lớn hơn 0,07N/mm2 và với nhiệt độ
chỉ đến 2000C.
• Nếu áp suất dư lớn hơn 0,07N/mm2 thì không nên
dùng loại đáy này.
15


3. Các vấn đề cần lưu ý khi chế tạo thiết bị
d) Đáy và nắp hình elip
• Áp suất dư >= 1,0N/mm2.
• Bề dày của đáy nắp elip làm việc chịu áp xuất trong cũng
như áp suất ngoài được xác định bằng tính toán theo độ
bền và độ ổn định.
• Lỗ ở đáy (nắp) làm việc với áp suất trong cần được tăng
cứng, nhưng lỗ ở đáy nắp làm việc với áp suất ngoài thì
cần được tăng cứng cần thận hơn.


16


3. Các vấn đề cần lưu ý khi chế tạo thiết bị
e) Đáy và nắp hình nón
• Cần lưu ý đến bề dày.
• Chất liệu.
• Áp suất trong và ngoài.
• Nếu cấu tạo phức tạp thì cần có chi tiết bổ trợ.

17


3. Các vấn đề cần lưu ý khi chế tạo thiết bị
f) Đáy và nắp phẳng tròn
• Ít được dùng hơn so với đáy elip và đáy cầu/
• Chỉ dùng đáy phẳng với thiết bị làm việc ở áp suất
thường.
• Đáy phẳng có thể không uốn nếp hoặc có uốn nếp.
• Đáy phẳng uốn nếp chế tạo phức tạp hơn và giá
thành đắt hơn so với đáy không uốn nếp.

18


4. Các công thức cần lưu ý trong tính toán, thiết kế
a) Áp suất làm việc
• Là áp suất của môi chất trong thiết bị (do điều kiện
tồn trữ, bảo quản, chuyên chở hoặc sinh ra khi thực
hiện các quá trình công nghệ),

• Không kể áp suất tăng tức thời (khoảng 10% áp suất
làm việc) ở trong thiết bị.

19


4. Các công thức cần lưu ý trong tính toán, thiết kế
b) Áp suất tính toán
• Áp suất tính toán là áp suất của môi chất tròn thiết bị
theo độ bền và độ ổn định
• áp suất bên trong kí hiệu là pt và áp suất bên ngoài
kí hiệu là pn
• Công thức: p=pm+g x rl x Hl
• Trong đó:
pm là áp suất làm việc của môi chất trong TB, N/m2
g là gia tốc trọng trường, m/s2
rl là khối lượng riêng của chất lỏng, kg/m3
Hl là chiều cao cột chất lỏng, m
20


4. Các công thức cần lưu ý trong tính toán, thiết kế

21


4. Các công thức cần lưu ý trong tính toán, thiết kế
c) Áp suất gọi
• Áp suất gọi: áp suất cực đại của môi trường chứa trong thiết
bị cho phép sử dụng (Không kể áp suất thủy tĩnh của cột chất

lỏng) ở nhiệt độ của thành thiết bị là 200C.

22


4. Các công thức cần lưu ý trong tính toán, thiết kế
d) Ứng suất

23


4. Các công thức cần lưu ý trong tính toán, thiết kế
e) Hệ số bổ sung bề dày tính toán

C = Ca + Cb + Cc + Co
Trong đó:
• Ca là hệ số bổ sung do ăn mòn hóa học của môi
trường trong TB, mm
• Cb là hệ số bổ sung do bào mòn cơ học của môi
trường trong TB, mm
• Cc là hệ số bổ sung do sai lệch khi chế tạo, lắp ráp,
mm
• Co là hệ số bổ sung để quy tròn kích thước, mm
24


4

Các công thức cần lưu ý trong tính toán, thiết kế


4

Lưu ý:
• Đối với các thiết bị bên trong không có sự chuyển động cơ
học, có thể bỏ qua Cb
• Chi tính hệ số Cb khi môi trường trong thiết bị chuyển
động với vận tốc >= 20m/s (đối với chất lỏng) và >=
100m/s Đối với chất khí) hoặc môi trường chứa nhiều hạt
rắn.
• Hệ số Cc phu thuộc vào dạng chi tiết, vào công nghệ chế
tạo chi tiết và thiết bị.

25