Жёсткость фланца:

Угол поворота фланца в рабочих условиях:

=

5,25∙104 * 0,22∙10-5 * 1,99∙105 / 1,99∙105

= 0,116 °

Допускаемый угол поворота фланца:

= 0,369 °

Коэффициент увеличения допускаемого угла поворота фланцев: K_ = 1,3

Условие выполнения жесткости фланцев:

= 1,3 * 0,369 = 0,479 °

Условие жёсткости выполнено

14.6 Расчёт на прочность и устойчивость по гост 52857.2-2007

Коэффициент ослабления для днищ, не имеющих отверстий K₀ = 1.0

Температура фланца (кольца), tф:

20 °C

Свойства материала крышки

Допускаемые напряжения для материала 16ГС при температуре T = 20 °C (условия гидроиспытаний):

[]20кр=

* Re/20/ nT =

1 * 280 / 1,1 =

255 МПа

Модуль продольной упругости для материала 16ГС при температуре T = 20 °C:

E20кр=

1,99∙105 МПа

Коэффициент линейного расширения для материала 16ГС при температуре T = 20 °C:

20кр=

0,116∙10-4 °C

Днища и крышки с дополнительным краевым моментом, нагруженные избыточным давлением

Равнодействующая давления:

=

2,48 * 3,14 * 5502 / 4

= 5,89∙105 Н

Нагрузка от температурных деформаций:  Q_t = 0 (в условиях испытаний или без учета стесненности температурных деформаций)

Расчётная болтовая нагрузка при затяжке, необходимая для герметизации в рабочих условиях:

=max{

0,953 * 5,89∙105 + 1,34∙105 = 6,95∙105     0,953 * 5,89∙105 + 1,34∙105 – 0 = 6,95∙105

}= 6,95∙105Н

Болтовая нагрузка в условиях затяжки:

=

max{6,95∙105 ; 7,9∙105 }

= 7,9∙105 Н

Болтовая нагрузка в рабочих условиях:

	=	7,9∙105  + (1 – 0,953) * 5,89∙105 + 0	= 8,18∙105Н
	= 8,18∙105 / 5,89∙105	= 1,39
	= 0.41 * [(1 + 3 * 1,39 * (660 / 550 - 1)) / (660 / 550)]1/2	= 0,506

Нарушено условие  применимости расчётных формул:

В этом случае поправочный коэффициент для допускаемого давления:

=2.2 / [1 + (1+(6*[85 –2]/550)2 )1/2]

= 0,937

Допускаемое давление:

=([85 - 2] / [1 * 0,506 * 550])2 * 255 * 1 * 0,937

= 21,1 МПа

21,1 МПа  2,48  МПа

Заключение: Условие прочности выполнено

Днища и крышки, нагруженные избыточным давлением

Расчётная толщина стенки с учётом прибавок:

=0,506 * 1 * 550  * (2,48 / [1 * 255 * 0,937])1/2 + 2

= 30,4 мм

30,4 мм  85  мм

Заключение: Условие прочности выполнено

	= 0.8 * [660 / 550 – 1]1/2	= 0,357
	= max{8,18∙105 / 255; 7,9∙105 / 183}	= 3,21∙103 мм2

Расчётная толщина крышки в месте уплотнения с учётом прибавок:

= max{0,357 * 3,21∙103 1/2; 0.6 * 3,21∙103 / 550} + 2

= 22,2 мм

22,2 мм  42  мм

Заключение: Условие прочности выполнено

= 0.8 * [660 / 615 – 1]1/2

= 0,216

Расчётная толщина вне зоны уплотнения с учётом прибавок:

= max{0,216 * 3,21∙103 1/2; 0.6 * 3,21∙103 / 615} + 2

= 14,3 мм

14,3 мм  38  мм

Заключение: Условие прочности выполнено

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе работы на курсовым проектом изучили как производится выбор вида и принципиальной конструкции аппарата, размеров основных элементов, материала, как производятся расчеты на прочность и устойчивость корпуса и опоры.

Объектом проектирования являлась ректификационная колонна установки атмосферного газофракционирования (АГФУ).

Цель заключалась в систематизации, закреплении, расширении и углублении знаний, приобретенных при изучении дисциплины «Конструирование и расчет машин и аппаратов отрасли», в практическом применении этих знаний при самостоятельном проведении разнообразных расчетов и конструкторской разработки отдельных узлов и элементов колонного аппарата.