真空压力容器设计.pptx

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;常规设计和分析设计结果比较;;用户提出基本设计要求 ↓ 分析容器的工作条件,确定设计参数 ↓ 结构分析、初步选材 ↓ 选择合适的规范和标准 ↓ 应力分析和强度计算 ↓ 确定构件尺寸和材料 ↓ 绘制图纸,提供设计计算书和其它技术文件 ;;;;;§4-2 设计准则;;压力容器失效判据;压力容器设计准则;;;;;单层式圆筒的优点:不存在层间松动等薄弱环节,能较好地保证筒体的强度。 单层式圆筒的缺点: 1、单层厚壁圆筒对制造设备的要求高。 2、材料的浪费大。 3、锻焊式圆筒存在较深的纵、环焊缝,不便于焊接和检验。;;整体多层包扎式; (1)套合层数少,效率高,成本低。 (2)纵焊缝质量容易保证。 (1)只能套合短筒,筒节间深环焊缝多。 (2)要求准确的过盈量,对筒节的制造要求高。;优点:(1)机械化程度高,操作简便,材料利用率高。 (2)纵焊缝少。 缺点:(1)绕板薄,不宜制造壁厚很大的容器。 (2)层间松动问题。;槽形绕带式; (1)机械化程度高,材料利用率高。 (2)整体绕制,无环焊缝。 (3)带层呈网状,不会整体裂开。 (4)扁平钢带成本低,绕制方便。;;强度校核;;;;最小厚度;;设计压力的规定;;根据规定:当钢板厚度负偏差不大于0.25mm,且不超过名义厚度的6%时,可取C1=0。所以在设计计算中,对于GB6654-1996、GB3531-1996种的钢板(如20R、16MnR、16MnDR等),均可取C1=0。;;焊接接头系数;材料许用应力;;;;;; ●? 容器上没有安全泄放装置,气密性试验压力 PT=1.0P。 ;设计压力为1.6 Mpa的储液罐罐体,材料Q235-A, Di=1800mm,罐体高度4500mm,液料高度3000mm,C1=0.8mm,腐蚀裕量C2=1.5mm,焊缝系数φ=1.0,液体密度为1325kg/m3,罐内最高工作温度50oC 。 试计算罐体厚度并进行水压试验应力校核。 注:Q235-A材料的许用应力[σ]20=113MPa , [σ]50=113MPa,屈服极限σS=235 Mpa 试确定罐体厚度并进行水压试验校核。 ? ;;断裂前发生较大的塑性变形,容器发生明显的鼓胀,断口处厚度减薄,断裂时几乎不形成碎片。;① 断口平齐,且与最大主应力方向垂直。 ② 容器断裂时可能裂成碎片飞出,往往引起严重后果。 ③ 断裂前没有明显塑性变形,断裂时应力很低,安全阀、爆破膜等安全附件不起作用,断裂具有突发性。;返回;① 交变载荷。 ② 疲劳裂纹。;返回;返回;① 对于全面腐蚀和局部腐蚀,容器断裂前发生明显的塑性变形,具有韧性断裂的特征。 ② 对于晶间腐蚀和应力腐蚀,断裂前无明显塑性变形,具有脆性断裂的特征。;;短圆筒的临界压力;几何参数计算图;壁厚计算图;外压圆筒设计设计步骤:;;;1、真空容器 有安全装置时: 无安全装置时:p=0.1Mpa ;稳定性安全系数;计算长度;;;两个条件;1、筒体不失稳 要求:LS≤ Lmax;2、加强圈不失稳 要求:IS≥I;1、初步取加强圈的数目和间距 ;1、加强圈可采用扁钢、角钢、工字钢或其它型钢,这样材料供应方便且型钢具有较大的截面惯性矩。加强圈可设置在容器的内部或外部,并应环绕容器整个圆周。 ;外加强圈 加强圈每侧间断焊接的总长不小于圆筒外圆周长度的1/2 内加强圈 加强圈每侧间断焊接的总长不小于圆筒内圆周长度的1/3;;; 一圆筒形容器,材料为Q235-A,内径2800mm,长10m(含封头直边段),两端为标准椭圆形封头,圆筒和封头名义厚度均为12mm,其中壁厚附加量C=2mm;容器负压操作,最高操作温度50oC 。 (1)试确定容器最大允许真空度为多少mmHg? (2)该容器是否应设置安全控制装置?;;;封头形式;α<30o;;内压半球形封头;;;;外压椭圆形封头;碟形封头;; 标准碟形封头:δe≥0.15%Di 非标准碟形封头:δe≥0.30%Di ;外压碟形封头;;α≤30o ;内压无折边锥形封头;;;大端: ;外压锥形封头;

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