文档介绍：教学重点:
(1)失稳和临界压力的概念;
(2)影响临界压力的因素;
(3)外压容器的图算法设计。
教学难点:
图算法的原理。
第五章外压圆筒与封头的设计
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按承压方式对压力容器分类
内压容器
外压容器
压力容器
容器外部压力大于内部压力
容器内部压力大于外部压力
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第一节概述
一、外压容器的失稳
壳体外部压力大于壳体内部压力的容器称为外压容器
石油、化工生产中外压操作,例如:石油分馏中的减压蒸馏塔、多效蒸发中的真空冷凝器、带有蒸汽加热夹套的反应釜、真空干燥、真空结晶设备等。
1、外压容器的定义
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1-搅拌器 2-罐体 3-夹套 4-搅拌轴 5-压出管 6-支座 7-人孔 8-轴封 9-传动装置
图5-1 夹套反应釜结构图
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薄壁圆筒
环向薄膜应力
δ—计算厚度,mm;D—筒体中间面直径,mm。
经向薄膜应力
压应力!
2、外压薄壁容器的受力
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概述

均匀外压——容器壁内产生压应力;
外压在小于一定值时
——保持稳定状态;
外压达到一定值时,容器就失去原有稳定性突然瘪塌,变形不能恢复。
——失稳
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回忆压杆失稳过程中应力的变化:
※压力小于一定值时,卸掉载荷,压杆恢复原形。
※压力达到一定值时,压杆突然弯曲变形,变形不能恢复。
※失稳是瞬间发生的,压应力突然变为弯曲应力。
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定义:承受外压载荷的壳体,当外压载荷增大到某一值时,壳体会突然失去原来的形状,被压扁或出现波纹,载荷卸去后,壳体不能恢复原状,这种现象称为外压壳体的失稳。
实质:容器筒壁内的应力状态由单纯的压应力平衡跃变为主要受弯曲应力的新平衡。。
失稳及其实质
图5-2 失稳后的情况
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二、容器失稳型式的分类
侧向失稳
容器由均匀侧向外压引起的失稳,叫侧向失稳特点:横断面由圆形变为波形
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1、按受力方向分为侧向失稳与轴向失稳
图5-3 外压圆筒侧向失稳后的形状
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