《化工容器及设备》第4单元外压容器.ppt

第二节 外压筒球壳的图算法（续） 2. 的圆筒与管子 这一类应同时考虑强度和稳定性问题。 ①查出系数B的方法同前，径厚比D0/δe＜4时用公式计算系数A，若A＞0.1时，取A=0.1： ②按以下两式计算许用外压力，取其中的较小者。 第二节 外压筒球壳的图算法（续） 式中应力，取以下两式得较小者： ③计算许用外压力[p],[p]≥pc。否则重新假设名义厚度，重复计算。 第二节 外压筒球壳的图算法（续） 三、外压球壳的图算法 1. 球壳的临界压力 2. 许用压力[p]（取稳定系数m=3） 第二节 外压筒球壳的图算法（续） 3. 外压球壳图算法步骤： ①假设球壳名义厚度，计算有效厚度，定出R0/δe， ②计算系数A的值： ③查图4-5～4-12，得到系数B。按下式计算许用压力[p]。 ④计算许用外压力[p],[p]≥pc。否则重新假设名义厚度，重复计算。 第二节 外压筒球壳的图算法（续） 如图某一外压圆筒形塔体，工作温度为150℃，材料为普通碳素钢Q235—A，内径Di=1000mm，筒体总长l=6500mm(不包括封头高)，椭圆形封头直边高度h=25mm，曲面深度h1=250mm，设计压力为0.1MPa，C2取1.2mm，无安全控制装置，试计算塔体的壁厚。 第二节 外压筒球壳的图算法（续） 解: 用图算法进行计算。 ①假设塔体名义厚度 第二节 外压筒球壳的图算法（续） ②用内插法查图。 根据图4—4，A=0.00013。 ③因所用材料为Q235—A钢，故选图4—5 系数A落在设计温度下材料线左方，因此 计算许用外压力[p1] ④因 且接近pc，故假定壁厚符合计算要求，确定塔体壁厚为10mm。 第三节 外压用加强圈计算（续） 加强圈的间距 截面尺寸 结构设计 考虑的问题 目的 将长圆筒转化为短圆筒，可以有效地减小筒体厚度、提高筒体稳定性，即 比增加圆简壁厚更加经济合理，不仅节省材料，并且可以减轻筒体重量。 可以减少大直径范壁圆筒形状缺陷的影响，提高筒体的刚度。 加强圈设计 第三节 外压用加强圈计算（续） 一、加强圈结构及其要求 1. 结构 第三节 外压用加强圈计算（续） 2. 要求 ⑴ 加强圈应有足够的刚性，常用扁钢、角钢、工字钢或其他类型钢制成。 ⑵ 它可以设置在容器的内部或外部，并应全部围绕容器的圆周。加强圈自身在环向的连接要用对接焊。 ⑶ 加强圈和壳体连接必须足够紧密、在载荷作用下能够共同承受应力，如果不能保证加强圈和壳体一起受力，就会大大降低临界载荷。加强圈与壳体的连接可用连续焊或间断焊。 ⑷ 为了保证壳体及加强圈的稳定性，加强圈不能随意削弱或割断。 第三节 外压用加强圈计算（续） 3. 焊接（结构） 加强圈与壳体连接结构采用满焊和间断焊 间断焊缝布置如图，间断焊缠之间的间隙为l，对于外加强圈取l≤8×t对于内加强圈取l≤12×t 。间断焊缝可以相互错开或并排布置。 第三节 外压用加强圈计算（续） 第三节 外压用加强圈计算（续） 4. 注意的问题 ⑴ 图示结构的E或F处，截面应具有该圈所需的惯性矩。其大小应以它本身的中性轴来计算。 第三节 外压用加强圈计算（续） ⑵对于由于种种原因必须削弱或割断的加强圈。需要留出间隙时，如图D及E处，则不应超过规定的弧长如图4-16。否则，应将容器内部和外部的加强圈相邻部分之间接合起来。 第三节 外压用加强圈计算（续） 第三节 外压用加强圈计算（续） ⑶采用图示C处的结构，外加强圈C处截面应具有加强圈所需要的惯性矩。若能同时满足以下3个条件者除外： ①圆筒上不受加强圈支撑的弧长不超过900； ②相邻两个加强圈的不受支撑的圆筒弧长相互交错1800； ③圆筒计算长度L应取下列数值的较大者：相间隔加强圈之间的最大距离；从封头转角线至第二个加强圈中心的距离再加上1/3封头曲面深度。 第三节 外压用加强圈计算（续） 第三节 外压用加强圈计算（续） ⑷容器内部的构件如塔盘等，如果与使其起加强作用，可视为加强圈。 ⑸ 装在筒体外部的加强圈其每侧间断焊的总长度不小于筒体外圈周长的二分之一； ⑹ 加强圈装在筒体内部时，加强圈每侧间断焊的总长不应小于筒体内圆周长的三分之一。 第三节 外压用加强圈计算（续） 二、加强圈的图算法 1. 加强圈的间距计算 加强圈首先应合理确定加强圈数量及间距L。加强圈间距必须小于式： 求得的临界长度Lcr,否则加强圈不会提高圆筒壳的承压能力。 第三节 外压用加强圈计算（续） 对于筒体若仅受均布外压力作用，且在弹性失稳范围内，用拉姆近似公式求得加强圈的最大间距： 加强圈的实际间距Ls≤Lmax是合适的 第三节 外压用加强圈计算（续）