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第十四章内压容器设计课件.ppt

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文档介绍:第十四章 内 压 容 器 设 计

第1页,共57页。





第2页,共57页。





第3页,共57页。




14.1概述
14.1.1容器的结构
通用零部件——筒体,封头,法兰,

r0
r
n
n、
rk
k、
k
dl
Φ
z
o
第16页,共57页。


Q`=2πrK δσ1cosΦ
根据分立体平衡条件 Q= Q`得:
如果壳体承受液体,则



σ1
σ1






r0
r
n
n、
rk
k、
k
dl
Φ
z
o
dl
dr
α
α
r
第17页,共57页。


14.2.2薄壁容器应力分析的实例
A 受气压的圆筒形壳体
R1= ∞ , R2= R 代入

第18页,共57页。


取圆筒体下半为分离体
对于

Rk=R , cosΦ=cos0°=1
故径向应力



σ1
σ1






r0
r
n
n、
rk
k、
k
dl
Φ
z
o


第19页,共57页。


B 受气压的球形壳体
R1= R2=R σ1= σ2= σ
则:
第20页,共57页。


C受气压的锥形壳体
对于锥形壳体
R1= ∞ , R2=r/cosα






2
R2


r
第21页,共57页。


D 受气压的椭球形壳体
椭圆形曲线方程为:

b
a

x


R1

R2
第22页,共57页。






1
1
2
2
第23页,共57页。


14.2.3边缘应力的概念


M0
M0
Q0
Q0












第24页,共57页。


14.3 内压薄壁壳体的厚度设计













c
δ
δ +c
D1
D
D0





(一)强度设计
A :内压圆筒的厚度计算
径向应力:


环向应力:


2 = 21
第25页,共57页。


因强度理论规定: 2[]t




p—— 设计压力(MPa)
D—— 中径
—— 圆筒的计算厚度(mm)
[]t——许用应力(MPa)
第26页,共57页。


考虑若干因素:
焊缝系数:

由于有夹渣、气孔、未焊透以及焊缝两侧过热区的影
响,造成强度的减弱,因此要将钢材的需用应力适当的减
少。 []设=[] ( 1)





适用于设计压力p0.4[] 中的范围
第27页,共57页。


厚度的附加量c:

由于考虑到钢板在轧制过程的负偏差、生产
过程各种介质的腐蚀等因素的影响;
d =  + c



式中:δd – 设计厚度
Φ– 圆筒纵焊缝系数
第28页,共57页。


B 内压球壳的厚度计算
球形壳体受气压时,径向压力=环向压力
球形容器比圆筒形容器具有表面积小,厚度薄,材
料节省的优点。

考虑焊缝系数及厚度附加量


适用于设计压力p0.6[] 中的范围
第29页,共57页。


(二)设计参数确定
A 设计压力P
无安全泄放装置 P = (1.0~1.1)PW
使用安全泄放装置 P = (1.05~1.1)PW
工程单位:kgf/cm2

国际单位:MPa

圆整前
圆整后
圆整前
圆整后
小于6
0.1
小于0.6
0.01
6-16
0.5
0.6-1.6
0.05
大于16
1
大于1.6
0.1
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B 设计温度
设计温度是指容器正常工作,在相应
设计压力作用下,器壁金属可能达到的最
高温度或最低温度。见表14-2
C 许用应力[]t
见表14-3
第31页,共57页。


D焊缝系数

表14-5 焊缝系数
接头型式
全部无损探伤
局部无损探伤
双面焊
1.00
0.85
带垫板的单面焊
0.90
0.80
第32页,共57页。


E厚度
a.附加量c c=c1 +c2 (mm)
C1----负偏差 表14-5
C2----腐蚀裕量 表14-6
钢板标准

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