设计（结构设计）2013年必威体育精装版压力容器ppt课件王维民.ppt

第二章 设 计;整体结构;整体结构; ;;一、多层包扎式(续);1、结构，制造： 内筒（厚度 30mm）卷焊成直径不同但可过盈配合的筒节， 将外层筒节加热到计算的温度进行套合，冷却收缩后得到紧密 贴合的厚壁筒节。;2、优点： 工序少，周期短，且具有 包扎式筒体的大多数优点。 ;1、结构：由内筒、绕板层和外筒三部分组成，是在多层包扎式 筒体的基础上发展起来的。 2、制造：内筒与多层包扎式内筒相同，外层是在内筒外面连续 缠绕若干层3～5mm厚的薄钢板而构成筒节，只有内外两道 纵焊缝，需要2个楔形过渡段，外筒为保护层，由两块半圆 或三块“瓦片”制成。 3、优点：机械化程度高，制造效率高，材料利用率高（可达 90%以上）。 4、缺点：中间厚两边薄，累积间隙。;1、结构：错开环缝和采用液压夹钳逐层包扎的圆筒结构。 2、制造：? 将内筒拼接到所需的长度，两端焊上法兰或封头； ? 在整个长度上逐层包扎层板，待全长度上包扎好并 焊完磨平后再包扎第二层，直至所需厚度。 3、优点：环、纵焊缝错开，筒体与封头或法兰间的环焊缝为一 定角度的斜面焊缝，承载面积增大。;以钢带缠绕在内筒外面获得所需厚度筒壁;;五、绕带式（续）;;与其它类型厚壁筒体相比，扁平钢带倾角错绕式筒体结构具有设计灵活、制造方便、可靠性高、在线安全监控容易等优点。;结构设计遵循的原则;二 主要零部件的结构设计;2.封头;a.半球形封头;薄膜应力为相同直径圆筒体的一半，最理想的结构形式。;二、椭圆形封头 ;二、椭圆形封头（续） ;三、碟形封头 ;结构简单、制造方便，常用作容器中两独立受压 室中间封头，端盖。 无转角过渡，存在相当大的不连续应力，其应力 分布不甚合理。;4锥壳;（a）无折边锥壳； （b）大端折边锥壳； （c）折边锥壳;平盖;焊接接头;（a）对接接头； （b）角接接头； （c）搭接接头 图2-8 焊接接头的三种形式;结构不连续，承载后受力状态不如对接接头，应力集中 比较严重，且焊接质量也不易得到保证。;3．搭接接头 ;焊接坡口—— 为保证全熔透和焊接质量，减少焊??变形，施焊前，一般将焊件连接处预先加工成各种形状。 不同的焊接坡口，适用于不同的焊接方法和焊件厚度。;图2-9 坡口的基本形式;双V形坡口由两个V形坡口和一个I形坡口组合而成;三、压力容器焊接接头分类;图2-11 压力容器焊接接头分类;壳体部分的环向接头、锥形封头小端与接管连接的接 头、长颈法兰与接管连接的接头。但已规定为A、C、 D类的焊接接头除外。;易于保证焊接质量，所有的纵向及环向焊接接头、凸形封头上的拼接焊接接头，必须采用对接接头外，其它位置的焊接结构也应尽量采用对接接头。;图2-12 容器接管的角接和对接;2．尽量采用全熔透的结构，不允许产生未熔透缺陷 ;尽可能采用等厚度焊接，对于不等厚钢板的对接，应将较厚板按一定斜度削薄过渡，然后再进行焊接，以避免形状突变，减缓应力集中程度。一般当薄板厚度δ2不大于10mm，两板厚度差超过3mm；或当薄板厚度δ2大于10mm，两板厚度差超过薄板的30%，或超过5mm时，均需按图2-13的要求削薄厚板边缘。;图2-13 板厚不等时的对接接头;①尽量减少填充金属量； ②保证熔透，避免产生各种焊接缺陷； ③便于施焊，改善劳动条件； ④减少焊接变形和残余变形量，对较厚元件焊接应 尽量选用沿厚度对称的坡口形式，如X形坡口等。;开孔带来的问题;法 兰;一、螺栓法兰连接的密封性设计;（1）法兰压紧面的选择 ;（a）全平面;;榫槽面法兰连接;突面压紧面：;三 几种典型设备的结构设计要点;;;;;特点;;;;特点;管壳式换热器;基本类型;一、固定管板式换热器;双管程固定管板换热器;;;;优点——管间和管内清洗方便，不会产生热应力； 缺点——结构复杂，造价比固定管板式换热器高， 设备笨重，材料消耗量大，且浮头端小盖 在操作中无法检查，制造时对密封要求较 高。 应用——壳体和管束之间壁温差较大或壳程介质易 结垢的场合。;三、U形管式换热器;; 优点 结构比较简单、价格便宜，承压能力强。 受弯管曲率半径限制，布管少； 管束最内层管间距大，管板利用率低； 缺点 壳程流体易短路，传热不利。 当管子泄漏损坏时，只有外层U形管可更 换，内层管只能堵死，坏一根U形管相当