ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY VÀ THIẾT BỊ

THIẾT KẾ MÁY LỌC CHÂN KHÔNG THÙNG QUAY LỌC HUYỀN PHÙ LƯU HUỲNH

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY VÀ THIẾT BỊ
Họ và tên sinh viên:  
Họ và tên cán bộ hướng dẫn: 
I. Đầu bài thiết kế:
“Thiết kế máy máy lọc chân không thùng quay để lọc huyền phù lưu huỳnh”
II. Các số liệu ban đầu:

- Năng suất theo lượng nước trong: 2,2 m3/h
- Hàm lượng pha rắn trong huyền phù: 0,2
- Hàm lượng pha rắn trong bã ẩm: 0,85
- Động lực quá trình lọc và rửa: 0,65.105N/m2
- Khối lượng riêng của nước lọc: 1200kg/m3
- Độ nhớt của nước rửa: 10-3 N.s/m2
- Độ nhớt của nước lọc: 2,5.10-3 N.s/m2
- Trở lực riêng của bã khi không bị nén ép: 8,44.107 m/kg
- Chỉ số nén ép của bã: 0,88
- Chiều dày bã: 10 mm
- Hệ số rửa: 0,5 lít/kg bã
- Bỏ qua trở lực riêng của vách ngăn
III. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:
- Tổng quan về các máy và thiết bị lọc trong công nghiệp hóa chất
- Tính toán thiết kế máy lọc chân không thùng quay
IV. Các bản vẽ:
- 01 bản vẽ lắp máy lọc chân không thùng quay

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU.. 6

Chương 1. Tổng quan về quá trình phân riêng hệ không đồng nhất 7

1.1.        Phân riêng hệ khí không đồng nhất 7

1.1.1.    Khái niệm.. 7

1.1.2. Cơ sở lí thuyết 9

1.2.        Phân riêng hệ lỏng không đồng nhất 13

1.2.1.    Khái niệm.. 13

1.2.2.    Cơ sở lí thuyết 14

Chương 2. Một số máy và thiết bị phân riêng cơ học hệ không đồng nhất 23

2.1. Một số máy và thiết bị phân riêng cơ học hệ khí không đồng nhất 23

2.1.1. Đường lắng. 23

2.1.2. Buồng lắng. 23

2.1.3. Thiết bị lọc bụi kiểu quán tính. 25

2.1.4. Thiết bị lọc bụi ly tâm.. 26

2.1.5. Thiết bị lọc bụi kiểu ướt28

2.1.6. Thiết bị lọc bụi loại ống tay áo. 29

2.1.7. Thiết bị lọc bụi loại ống sứ xốp. 31

2.1.8. Thiết bị lọc điện. 32

2.2. Một số máy và thiết bị phân riêng cơ học hệ lỏng không đồng nhất 33

2.2.1. Thiết bị lắng. 33

2.2.2. Thiết bị lọc. 36

2.2.3. Máy ly tâm.. 48

Chương 3. Tính toán công nghệ máy lọc chân không thùng quay. 51

3.1. Thời gian của một chu trình ()52

3.2. Tính các góc làm việc. 55

3.3. Các thông số thùng lọc. 56

3.3.1. Kích thước thùng. 56

3.3.2. Độ nhúng sâu của thùng trong huyền phù. 57

3.3.3. Số vòng quay của thùng lọc. 57

3.3.4. Thể tích hữu ích của thùng chứa. 57

Chương 4. Tính toán cơ khí máy lọc chân không thùng quay. 58

4.1. Tính công suất truyền động máy lọc chân không thùng quay. 58

4.1.1. Mômen trở lực do lớp bã không cân bằng gây ra khi thùng quay M1. 58

4.1.2. Moomen trở lực cạo bã M2. 59

4.1.3. Mômen trở lực do thùng quay ma sát với huyền phù M3. 59

4.1.4. Mômen trở lực do ma sát của đầu trục máy lọc với nắp phân phối M4. 60

4.1.5. Mômen trở lực do ma sát trong các ổ đỡ của trục máy lọc M5. 60

4.1.6. Tính chọn động cơ. 62

4.2. Tính bền cơ khí các chi tiết máy lọc chân không thùng quay. 63

4.2.1. Kiểm tra ứng suất theo áp suất thử thủy lực. 68

4.2.2. Kiểm tra bền trục rỗng do ứng suất uốn. 69

4.2.3. Kiểm tra tính ổn định của thân thùng. 70

4.3. Tính toán cơ cấu khuấy cho máy lọc chân không thùng quay. 71

4.4. Tính toán bộ truyền trục vít – bánh vít74

4.4.1. Xác định khoảng cách trục. 75

4.4.2. Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc. 76

4.4.3. Kiểm nghiệm độ bền uốn. 77

4.5. Tính lò xo kéo nén tại đầu phân phối 78

4.5.1. Xác định lực tác dụng vào lò xo. 78

4.5.2. Xác định các kích thước cơ bản của lò xo. 79

Chương 5. Lắp đặt và vận hành. 81

5.1. Lắp ráp máy. 81

5.1.1. Trình tự lắp ráp. 81

5.1.2. Chạy thử máy. 81

5.2. Vận hành máy. 82

5.3. Sửa chữa và bảo dưỡng. 82

5.4. An toàn lao động trong vận hành máy. 84

KẾT LUẬN.. 85

TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 86

LỜI MỞ ĐẦU

Đồ án thiết kế là một đồ án cơ bản của ngành. Đây là đồ án giúp cho sinh viên có một cái nhìn cụ thể hơn, thực tế hơn đối với các kiến thức đã được học, bên cạnh đó còn là cơ sở quan trọng của các môn học chuyên ngành, cũng như việc vận dụng được những kiến thức học để áp dụng vào việc tính toán thiết kế các thiết bị, giúp sinh viên làm quen, có kinh nghiệm với công việc thiết kế trước khi ra trường.

Đề tài mà em được giao là tính toán và thiết máy lọc chân không thùng quay để lọc huyền phù lưu huỳnh.

Đây là lần đầu em làm quen với công việc thiết kế máy và thiết bị trong công nghiệp, do kiến thức còn hạn chế, dù đã cố gắng tham khảo các tài liệu và bài giảng các môn có liên quan song không thể tránh khỏi những sai sót. Do vậy trong quá trình tính toán, có chỗ nào còn thiếu sót kính mong các thầy (cô) góp ý bổ sung và hướng dẫn thêm để em hoàn thiện đồ án này.

Em xin chân thành cảm ơn thầy ……… đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành nhiệm vụ được giao.

Em xin chân thành cảm ơn!

Chương 1. Tổng quan về quá trình phân riêng hệ không đồng nhất

Trong các ngành công nghiệp nói chung và trong công nghiệp hóa chất và nói riêng, thường gặp hỗn hợp khí hay lỏng có lẫn các hạt rắn hay lỏng. Một hệ như vậy được gọi là hệ không đồng nhất hay hệ dị thể.Như vậy, phân riêng hệ không đồng nhất tức là tách các hạt rắn hay lỏng lơ lửng trong môi trường khí hay lỏng ra khỏi nó, để: thu hồi các hạt (nếu chúng có giá trị kinh tế cao); ngăn ngừa tạo thành các hợp chất có ảnh hưởng xấu đến các quá trình tiếp theo hoặc để tránh những tác hại khác đến thiết bị; làm sạch khí hay lỏng trước khi thải ra ngoài tránh gây độc hại môi trường.

Đặc trưng của hệ không đồng nhất là hệ tồn tại ít nhất hai pha. Một pha gọi là pha phân tán (còn gọi là pha trong), bao gồm những hạt rắn hay lỏng phân tán trong môi trường khí hay lỏng khác; còn pha kia là pha liên tục (hay pha ngoài) bao quanh các hạt hoặc giọt lỏng phân tán, chính là môi trường để pha kia phân tán vào.

Do có những điểm khác nhau giữa hệ khí và lỏng không đồng nhất, kỹ thuật phân riêng được trình bày ở đây cũng được phân biệt thành hai phần riêng cho hệ khí và hệ lỏng.Top of Form

1.1.         Phân riêng hệ khí không đồng nhất

1.1.1.    Khái niệm

Hệ khí không đồng nhất là một hệ dị thể gồm pha liên tục là thể khí và pha phân tán là các hạt rắn hay giọt lỏng lơ lửng.Căn cứ vào sự tạo thành hệ không đồng nhất và kích thước các hạt ta có thể phân hệ khí không đồng nhất thành hai loại: hệ cơ học và hệ ngưng tụ.

- Hệ cơ học: thường gọi là bụi, hệ được hình thành từ các quá trình nghiền chất rắn hay phun chất lỏng. Kích thước của hạt bụi khoảng 5 đến 50 µm.

- Hệ ngưng tụ là hệ hình thành do có sự ngưng tụ khí hay hơi hoặc do hai khí (hay hơi) phản ứng hóa học với nhau tạo thành. Hạt ngưng tụ có thể ở trạng thái rắn hay lỏng. Nếu hạt là rắn thì ta có hệ khí không đồng nhất gọi là hệ khói; nếu hạt là lỏng thì ta có hệ mù. Kích thước các hạt của khói hay mù khoảng 0,3 đến 3µm.

Bảng 0. Kích thước của hạt lơ lửng trong một số trường hợp thường gặp

(Bảng III.1 [1-516])

Trong sản xuất thường dùng các phương pháp để tách hạt lơ lửng ra khỏi môi trường khí:

1. Làm sạch khí bằng phương pháp cơ học. Trong trường hợp này khí, bụi được tách bằng lực cơ học, lực trọng trường hoặc lực ly tâm.
2. Làm sạch khí bằng phương pháp ướt. Khí được thổi qua lớp chất lỏng hoặc được sục vào chất lỏng.
3. Phương pháp lọc. Hỗn hợp khí bụi được đưa qua các vật ngăn xốp. Bụi được giữ lại và khí đi qua.
4. Phương pháp điện trường. Bụi được lắng khi hỗ hợp khí đi qua điện trường có điện thế cao.

1.1.2. Cơ sở lí thuyết

1.1.2.1. Lắng bằng lực trọng trường

* Vận tốc lắng:

Vận tốc rơi của vật thể trong môi trường được tính theo công thức:

Với    g: Gia tốc trọng trường, [m/s²].

           : Thời gian rơi, [s].

Đối với vật thể có kích thước nhỏ hơn 100 µm, trở lực môi trường khí tăng cho đến khi vật có thể có vận tốc rơi không đổi, là vận tốc cuối của quá trình rơi. Khi đó có sự cân bằng giữa trọng lực và trở lực của môi trường nên các vật chuyển động với gia tốc không đổi. Vận tốc rơi đạt được vận tốc lắng