过程设备设计 教学课件 ppt 作者 郑津洋 董其伍 桑芝富 主编 11 1.pptVIP

1. 压力容器导言 1.1压力容器总体结构 1.2压力容器分类 1.3压力容器规范标准 1.1 压力容器总体结构 1.1.1 压力容器基本组成 外壳一般包括筒体、封头、密封装置、开孔接管、支座和安全附件，其功能是提供能承受一定温度和压力的密闭空间。 筒体 筒体直径较小（一般小于500mm时），可用无缝钢管制作，此时筒体上没有纵焊缝。 封头 密封装置 螺栓法兰连接（简称法兰连接）是一种应用最广的密封装置，它的作用是通过螺栓连接，并通过拧紧螺栓使密封元件压紧而保证密封。 开孔与接管 由于工艺要求和检修的需要，常在压力容器的筒体或封头上开设各种大小的孔或安装接管，如人孔、手孔、 视镜孔、物料进出口接管，以及安装压力表、液面计、安全阀、测温仪表等接管开孔。 筒体或封头上开孔后，开 孔部位的强度被削弱，并使该 处的应力增大。这种削弱程度 随开孔直径的增大而加大，因 而容器应尽量减少开孔的数量， 尤其要避免开大孔。对容器已 开设的孔，还应进行开孔补强 设计，以确保所需的强度。 支座 压力容器靠支座支承并固定在基础上。随安装位置不同，圆筒形容器支座分立式容器支座和卧式容器支座两类 安全附件 对于用于化学反应、传热、分离等工艺过程的容器，则须在外壳内装入工艺所要求的内件，才能构成一台独立而完整的产品。 1.1.2 压力容器零部件间的焊接 各部件间的连接大多需要经过焊接，对焊接进行质量控制是整个容器质量保证体系中极为重要的一环。 浙江大学承压设备研究室 * 浙江大学承压设备研究室 * 浙江大学承压设备研究室 * 浙江大学承压设备研究室 * 浙江大学承压设备研究室 * 浙江大学承压设备研究室 * 压力容器=内件+外壳 筒体的作用是提供工艺所需的承压空间，是压力容器最主要的受压元件之一，其内直径和容积往往需由工艺计算确定。 需根据筒体的直径、长度和壁厚，确定结构形式。 压力空间的作用：密封+耐压 直径较大时，筒体可用钢板在卷板机上卷成圆筒或用钢板在水压机上压制成两个半圆筒，再用焊缝将两者焊接在一起，形成整圆筒。焊缝的方向和圆筒的纵向，即轴向平行，因此称为纵向焊缝，简称纵焊缝。 长度较短的容器可直接在一个圆筒的两端连接封头，构成一个封闭的压力空间，也就制成了一台压力容器外壳。 当容器较长时，由于钢板幅面尺寸的限制，需要先用钢板卷焊成若干段筒体（某一段筒体称为一个筒节），再由两个或两个以上筒节组焊成所需长度的筒体。筒节与筒节之间、筒体与端部封头之间的连接焊缝，由于其方向与筒体轴向垂直，因此称为环向焊缝，简称环焊缝。 圆柱形筒体按其结构可分为： 单层式和组合式 筒体的器壁在厚度方向是由一整体材料所构成，即器壁只有一层（为防止内部介质腐蚀，衬上的防腐层不包括在内）。 单层筒体按制造方式又分为单层卷焊式、整体锻造式、锻焊式等几种。 筒体的器壁在厚度方向是由两层或两层以上互不连续的材料构成。 组合式筒体按结构和制造方式又可分为多层式和缠绕式两大类 缠绕式 多层式 容器不需开启时，可把封头和筒体焊接在一起，从而有效地保证密封，节省材料和减少加工制造的工作量。 根据几何形状的不同： 封头 球形 球冠形 椭圆形 蝶形 锥壳 平盖 凸形封头 对于因检修或更换内件的原因而需要多次开启的容器，封头和筒体的连接应采用可拆式的，此时在封头和筒体之间就必须要有一个密封装置。 法兰按其所连接的部件分为容器法兰和管道法兰。 腿式支座 支承式支座 耳式支座 裙式支座 安全附件：连锁装置；警报装置；计量装；泄放装置 压力容器安全附件主要有： 安全阀 爆破装置 紧急切断阀 安全联锁装置 压力表 液面计 测温仪表等 上述六大部件构成了一台压力容器的外壳。 对于储存用的容器，这一外壳即为容器本身。 虽然焊接质量控制还涉及到许多焊接工艺过程问题，但设计环节的主要任务是焊接结构设计和确定无损检测方法、比例及要求。 焊接结构设计涉及到接头的形式（如对接、搭接、角接），以及接头的坡口形式、几何尺寸等。 压力容器设计工程师必