8 外压容器设计.ppt

外压容器失稳的过程： 局部失稳载荷：局部压力过大 夹套容器液压试验合格后再焊接夹套。夹套内压试验压力 1.算图的由来 思路：由已知条件（几何条件：L/Do,Do/Se 以及材质，设计温度） 确定许用外压力[p]， 判断计算压力是否满足： 设计步骤： 1.假设Sn，则Se=Sn-C 确定Ro/Se; 2.求A值： 自学：凸面受压封头设计 球冠形封头、椭圆形封头、蝶形封头——计算步骤与外压球壳和球形封头一致。 注意： 1.计算方法； 2.半径取值—— 球冠形封头取球面内半径； 椭圆封头取当量球壳外半径； 蝶形封头取球面部分外半径。 祥见教材 加强圈可设置在容器内部或外部。 连续或间断焊接，当加强圈在外面时，每侧间断焊接的总长度不应小于圆筒外圆周长的1/2； 在里面，焊缝总长度不应小于内圆周长度1/3。 间断焊最大间距，外加强圈不能大于筒体名义厚度8倍；内加强圈不能大于筒体名义厚度12倍 ◆ 加强圈的稳定条件 加强圈组合截面实际具有的惯性矩Is≥保持加强圈不失稳所需要的组合截面惯性矩I。 ◆ 组合截面实际具有的截面惯性矩Is 对如图示加强圈的截面尺寸，则组合截面实际具有的截面惯性矩按下式计算。 例：今需制作一台分馏塔，塔的内径为2000mm，塔身（包括两端椭圆形封头的直边）长度为6000mm，封头（不包括折边）深度500mm，塔体厚度9mm，厚度附加量C=1.8mm，塔体材料20R，分馏塔在370℃及真空条件下操作。若设置两个加强圈，试确定加强圈的尺寸。 试确定一外压圆筒的壁厚。已知计算外压力Pc＝0.2MPa，内径Di＝1800mm，圆筒计算长度L＝10350mm，如图5-15(a)所示，设计温度为250℃，壁厚附加量取C＝2mm，材质为16MnR，其弹性模数Et＝186.4×103MPa。 例题： (a) (b) hi/3 hi D0 L=10350 hi/3 hi/3 hi D0 hi/3 L=3450 L=3450 L=3450 (1) 设筒体名义壁厚δn＝14mm，则D0 ＝1800+2×14＝1828mm 筒体有效壁厚δe ＝ δn - C＝14-2＝12 mm，则 L／D0＝10350／1828＝5.7； D0／δe ＝1828／12＝152；(D0／δe ＞20)。 hi/3 hi D0 L=10350 hi/3 (2) 在图5－5的左方找出L／D0 ＝5.7的点，将其水平右移，与D0 / δe ＝152的点交于一点，再将点下移，在图的下方得到系数A＝0.00011； 0.00015 0.0002 0.00011 (3)在图5—9的下方找到系数A＝0.00011所对应的点，此点落在材料温度线的左方，故利用5－12式确定[p]： 显然[p] p，故须重新假设壁厚δn或设置加强圈。现按设两个加强圈进行计算(仍取δn ＝14mm)。 (b) hi/3 hi D0 hi/3 L=3450 L=3450 L=3450 (1) 设两个加强圈后计算长度L＝3450mm， 则 L／D0 ＝ 3450／1828＝1.9， D0 / δe ＝152 ； (2)由图3—5查得A＝0.00035； (3)在图5—9的下方找到系数A=0.00035(此点落在材料温度线的右方)，将此点垂直上移，与250℃的材料温度线交于一点，再将此点水平右移，在图的右方得到B=42.5 ； (4)按(5－13)式计算许用外压力[p] (5)比较pc与[p]，显然p c=0.2MPa [p]， 且较接近，故取δe＝12mm合适。 则该外压圆筒采用δn＝14mm的16MnR钢板制造，设置两个加强圈，其结果是满意的。 蒸压釜 第三节 外压薄壁圆筒加强圈设计 知识目标： 掌握加强圈的作用、结构及要求 掌握加强圈的图算法计算 能力目标： 能够正确进行加强圈设计 方法能力： 养成自学的学习习惯，严谨细致的工作作风树立工程概念 案例：有一公称直径为700mm，有效厚度为4mm，筒长为5m的容器，材料为Q235钢，工作温度200℃，该容器承受0.1MPa的外压，是否安全？如果不能承受采用加强圈方式解决（几个加强圈，加强圈最优结果） 提出问题： 1、提高外压容器稳定性的措施？ 2、设置加强圈的作用是什么？为什么？ 3、如何布置加强圈？尺寸、数量、结构如何确定？ 4、选用何种材料，依据是什么 5、为什么加强圈一般要均匀分布？ 6、优化结构从那几个方面考虑，你的设计是什么？ 7、可以提