压力容器设计 外压圆筒的设计计算.pptVIP

第四章 外压容器设计 本节重点 （1）外压容器设计参数的规定； （2）设置加强圈的目的及结构要求 。 * * 第三节 外压圆筒的设计计算 第三节 外压圆筒的设计计算 外压圆筒设计 解析法 图算法 特点：反复试算，比较繁琐。 图算法原理：（标准规范采用） （4-8） （4-15） 第三节 外压圆筒的设计计算 为避开材料的弹性模量E（塑性状态为变量），采用应变表征失稳时的特征： 不论长圆筒或短圆筒，失稳时周向应变（按单向应力时的虎克定律）为： 将长、短圆筒的 pcr公式分别代入应变式中，得 长圆筒 短圆筒 第三节 外压圆筒的设计计算 令A=εcr，以A作为横坐标，L/Do作为纵坐标， Do /te作为参量绘成曲线；见图4-11 （1）几何参数计算图：L/Do-Do/te-A关系曲线 与材料弹性模量E无关，对任何钢材的筒体都适用。 第三节 外压圆筒的设计计算 长圆筒——与纵坐标平行的直线簇，失稳时 周向应变A与L/Do无关； 短圆筒——斜平行线簇，失稳时A与 L/Do、Do/te都有关。 （2）厚度计算图（不同材料）：B-A关系曲线 即 由L/Do，Do/te——图4-11——周向应变A——找出A与pcr的关系——判定筒体在操作外压力下是否安全。 临界压力pcr，稳定性安全系数m，许用外压力[p]， 故 pcr=m[p] 查 第三节 外压圆筒的设计计算 ＃以A和B为坐标轴的厚度计算图，以σ－ε为基础，图4-12～图4-15为几种常用钢材的厚度计算图。温度不同，曲线不同； ＃直线部分表示材料处于弹性，属于弹性失稳， B与A成正比，由A查B时，若与曲线不相交，则属于弹性失稳，可由 ，求取B。 令 B= ，GB150取m=3，代入上式得： 由该式建立B与A的关系图 第三节 外压圆筒的设计计算 工程设计方法 外压圆筒 （Do／te） 薄壁圆筒（Do／te≥20） 失稳 Do／te＝20 厚壁圆筒（Do／te＜20） 失稳 强度失效 第三节 外压圆筒的设计计算 Do/te≥20薄壁筒体，稳定性校核： a. 假设名义厚度tn，令te=tn-C，算出L/Do和Do/te； b. 以L/Do、Do/te值由图4-11查取A值（遇中间插值），若L/Do值大于50，则用L/Do=50查图；若L/Do值小于0.05，则用L/Do=0.05查图 c. 由材料选——厚度计算图（图4-12～图4-15） 第三节 外压圆筒的设计计算 B 按(a)式计算许用外压[p] 温度对应的曲线在 图上没有时，插值 （b） A在材料线左方时， ，按(b)式计算许用外压[p]： 系 数 A 设计温度 根据 (a) 第三节 外压圆筒的设计计算 图算法求解过程 第三节 外压圆筒的设计计算 d. pc≤[p]且较接近—— 假设的名义厚度tn合理 pc＞[p]——假设tn不合理 ——重设tn，直到满足 第三节 外压圆筒的设计计算 1、真空容器 有安全装置时： 无安全装置时：p=0.1Mpa 2、带夹套的真空容器 p取真空容器的设计压力加上夹套压力 3、其它外压容器（包括带夹套的外压容器） p应不小于容器正常工作过程中可能出现的最大内外压力差 即：p≥(po-pi)max 注意：最大内外压差的取值 四、设计参数 的规定 设计压力 第三节 外压圆筒的设计计算 四、设计参数 的规定 压力试验 第三节 外压圆筒的设计计算 不带夹套的外压容器和真空容器 试验压力 带夹套外压容器 夹套容器是由内筒和夹套组成的多腔压力容器，各腔的设计压力通常是不同的，应在图样上分别注明内筒和夹套的试验压力值。 内筒试验压力 在确定了夹套试验压力后，还必须校核内筒在该试验压力下的稳定性。 如不能满足外压稳定性要求，则在作夹套的液压试验时，必须同时在内筒保持一定的压力，以确保夹套试压时内筒的稳定性。 夹套： 按内压容器确定试验压力。 第三节 外压圆筒的设计计算 注意： 计算长度 第三节 外压圆筒的设计计算 计算长度：筒体外部或内部两相邻刚性构件之间的最大距离，通常封头、法兰、加强圈等均可视为刚性构件。 第三节 外压圆筒的设计计算 第三节 外压圆筒的设计计算 加强圈的设计计算 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。 目的 加强圈设计 加强圈的间距 截面尺寸 结构设计 第三节 外压圆筒的设计计算 1、加强圈的间距 设置加强圈，必须使其属于短圆筒才有实际作用。 加强圈数量增多，Lmax值减小，筒体厚度减薄；反之，筒体厚度须增加。 第三节 外压