第九章 内压薄壁圆筒和球壳设计课件.ppt

文档介绍：第九章内压薄壁圆筒和球壳的设计
根据给定的内直径,设计压力,设计温度以及介质腐蚀性等条件,设计出合适的厚度,以保证在规定的使用寿命内安全可靠地运行。
压力容器强度计算的内容主要是新容器的强度及在用容器的强度校核。
第一节概述
压力容器设计的内容
1、确定设计参数:p(设计压力)、t(设计温度——正常工作的情况下设定的元件金属的温度)、DN(公称直径)、[σ]t(设计温度下的许用应力)、φ(焊接接头系数)等。
2、选择材料只讨论钢制化工容器。
压力低、按刚度设计的容器:尽量用低碳钢;
压力较高之大型容器:普通低合金钢。价格比碳钢高20%,强度高30~60%。
介质腐蚀严重或产品纯度要求高:不锈钢;
深冷容器:铜及其合金。
4、确定壳体(筒体、封头)壁厚。——强度计算。
5、选取标准件。法兰、支座、开孔附件等。
6、绘制设备图纸。
本章主要讨论中低压化工容器筒体与封头的强度计算问题。
一、薄壁圆筒强度计算公式
承受内压的圆筒,薄膜应力为
根据第三强度理论
工艺设计中一般给出内直径
考虑焊缝区金属强度一般低于母材
第二节内压薄壁圆筒和球壳强度计算
pc ——计算压力,MPa
Di ——圆筒内直径,mm
δ——计算厚度,mm
φ——焊接接头系数
[σ]t ——设计温度下材料许用应力,MPa
适用范围
壳体厚度
计算厚度δ
设计厚度d=+C2
名义厚度n=d+C1并圆整
有效厚度e=n-C1-C2=n-C
毛坯厚度=n+加工减薄量C3
最小厚度δmin为满足制造工艺要求及运输和安装的刚度要求,对壳体规定的最小厚度
设计厚度与名义厚度
内压圆筒应力校核
内压圆筒许可压力确定
四、关于最小厚度的规定
按壁厚公式计算得到的壁厚很小,不能满足制造工艺要求以及运输和安装过程中的刚度要求,规定壳体加工成型后不包括腐蚀裕量的最小厚度
对碳素钢、低合金钢制容器,不小于3mm
对高合金钢制容器,不小于2mm