壓力容器的結(jié)構(gòu)

第一節(jié)壓力容器的基本構(gòu)成一、壓力容器結(jié)構(gòu)概述1、壓力容器一般是由筒體（又稱殼體）、封頭（又稱端蓋）、法蘭、接管、人孔、支座、密封元件、安全附件等組成。它們統(tǒng)稱為過程設(shè)備零部件，這些零部件大都有標(biāo)準(zhǔn)。其典型過程設(shè)備有換熱器、反應(yīng)器、塔式容器、儲存容器等。第1頁/共24頁第一頁，共25頁。浮頭式換熱器

第2頁/共24頁第二頁，共25頁。反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意

第3頁/共24頁第三頁，共25頁。板式塔的結(jié)構(gòu)示意圖

第4頁/共24頁第四頁，共25頁。球形容器結(jié)構(gòu)示意圖

第5頁/共24頁第五頁，共25頁。儲存容器結(jié)構(gòu)示意圖

第6頁/共24頁第六頁，共25頁。固定管板式換熱器第7頁/共24頁第七頁，共25頁。U形管式換熱器第8頁/共24頁第八頁，共25頁。釜式重沸器第9頁/共24頁第九頁，共25頁。第二節(jié)圓筒體結(jié)構(gòu)1.圓筒體：由一節(jié)或幾節(jié)筒節(jié)構(gòu)成，是最普遍使用的一種，其形狀特點(diǎn)是：一般都是圓柱形，軸對稱，應(yīng)力分布均勻，承載能力較高，易于制造，便于內(nèi)建的設(shè)置與裝拆。2.圓筒體的公稱直徑：（1）圓筒體的直徑較大時(shí)，用鋼板在卷板機(jī)先卷成圓筒，然后焊接而成。對于用鋼板卷焊的筒體，用筒體的內(nèi)徑作為它的公稱直徑，其系列尺寸有300、400、500、600...等；

（2）圓筒體的直徑較小時(shí)，可用無縫鋼管制作；如果筒體是用無縫鋼管制作的，用鋼管的外徑作為筒體的公稱直徑。

第10頁/共24頁第十頁，共25頁。第三節(jié)封頭一、凸形封頭1.半球形封頭:半球形封頭由球殼的一半作成。與其他形狀的封頭相比，封頭殼壁在壓力作用下產(chǎn)生的應(yīng)力最小，因此它所需要的壁厚最薄，用材比較節(jié)省。但半球形封頭深度大、制造比較困難，第11頁/共24頁第十一頁，共25頁。第三節(jié)封頭2.碟形封頭：碟形封頭是由三部分組成。第一部分是以半徑為Ri的球面部分，第二部分是以半徑為Di/2的圓筒形部分，第三部分是連接這兩部分的過渡區(qū)，其曲率半徑為r。Ri與r均以內(nèi)表面為基準(zhǔn)。第12頁/共24頁第十二頁，共25頁。第三節(jié)封頭3.橢圓形封頭：橢圓形封頭縱剖面的曲線部分是半個(gè)橢圓形，直邊段高度為h，因此橢圓形封頭是由半個(gè)橢球和一個(gè)高度為h的圓筒形筒節(jié)構(gòu)成，DN/2（H-h）=2為標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭。直邊段是為了使焊縫避開邊緣應(yīng)力區(qū)。第13頁/共24頁第十三頁，共25頁。第三節(jié)封頭4.

球冠形封頭:球冠形封頭可用作端封頭，也可以用作容器中兩獨(dú)立受壓室的中間封頭，由于封頭為一球面且無過渡區(qū)，在連接邊緣有較大邊緣應(yīng)力，要求封頭與筒體聯(lián)接處的T形接頭采用全焊透結(jié)構(gòu)。在任何情況下，與球冠形封頭連接的圓筒厚度應(yīng)不小于封頭厚度。否則，應(yīng)在封頭與圓筒間設(shè)置加強(qiáng)段過渡連接。圓筒加強(qiáng)段的厚度應(yīng)與封頭等厚.第14頁/共24頁第十四頁，共25頁。第三節(jié)封頭二、錐形封頭1.帶折邊錐形封頭：帶折邊的錐形封頭由三部分組成，即錐形部分、半徑為r的圓弧過渡部分和圓筒部分。過渡部分是為了降低邊緣應(yīng)力，而直邊部分是為了避免邊緣應(yīng)力疊加在封頭和筒體的連接焊縫上。第15頁/共24頁第十五頁，共25頁。第三節(jié)封頭2.無折邊錐形封頭：就只是一段圓錐體。由于椎體與筒體直接連接，連接處殼體形狀突變而形成不連續(xù)狀態(tài)，產(chǎn)生較大的局部應(yīng)力，這一應(yīng)力的大小取決于錐體半頂角α的大小，α角越大應(yīng)力越大；反之則小。第16頁/共24頁第十六頁，共25頁。第四節(jié)法蘭連接結(jié)構(gòu)

1.法蘭連接結(jié)構(gòu)：法蘭就是連接管道與容器端部的圓環(huán)，上面開有若干螺栓孔。法蘭的密封原理是：在一對相組配的法蘭之間裝有墊片，通過擰緊螺栓把兩片法蘭連在一起并壓緊墊片，使墊片表面產(chǎn)生塑性變形，從而阻塞了容器內(nèi)介質(zhì)向外流的通道，起到密封作用。法蘭與密封墊、緊固件合為一個(gè)結(jié)構(gòu)整體，屬可拆結(jié)構(gòu)，其基本功能是連接與密封。2.法蘭形式：以密封壓緊面型式分為:

a.平面法蘭—面具有結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，且便于進(jìn)行防腐襯里等的優(yōu)點(diǎn)，由于這種密封面和墊片的接觸面積較大，如預(yù)緊不當(dāng)，墊片易被擠出密封面。也不宜壓緊，密封性能較差，適用于壓力不高的場合，一般使用在PN≤2.5MPa的壓力下。

b.凹凸面法蘭--相配的兩個(gè)法蘭結(jié)合面是一個(gè)凹面和一個(gè)凸面。安裝時(shí)易于對中，能有效地防止墊片被擠出密封面，密封效果優(yōu)于平面密封。

c.榫槽面法蘭—相配的兩個(gè)法蘭結(jié)合面是一個(gè)榫面和一個(gè)槽面。密封面更窄。由于受槽面的阻擋，墊片不會被擠出壓緊面，且少受介質(zhì)的沖刷和腐蝕。安裝時(shí)易于對中，墊片受力均勻，密封可靠，適用于易燃、易爆和有毒介質(zhì)的運(yùn)用。只是由于墊片很窄，更換時(shí)較為困難。第17頁/共24頁第十七頁，共25頁。第五節(jié)支座支座是用來支承容器重量和用來固定容器的位置。1.立式容器支座：耳式支座、支承式支座、腿式支座和裙式支座2.臥式容器支座：多使用鞍式支座。第18頁/共24頁第十八頁，共25頁。第五節(jié)支座（1）耳式支座，一般由兩塊筋板及一塊底板焊接而成。耳座的優(yōu)點(diǎn)是簡單、輕便；缺點(diǎn)是對器壁易產(chǎn)生較大的局部應(yīng)力。

適用于公稱直徑不大于4000mm的立式圓筒形容器。支座數(shù)量一般應(yīng)采用四個(gè)均布，容器直徑小于等于700mm時(shí),支座數(shù)量允許采用2個(gè)。第19頁/共24頁第十九頁，共25頁。第五節(jié)支座2.支承式支座：由數(shù)塊鋼板焊接成（A型，下圖）也可以用鋼管制作（B型）。支承式支座適用于下列條件的鋼制立式圓筒形容器：①公稱直徑DN800~4000mm；②圓筒長度L與公稱直徑DN之比L/DN≤5；③容器總高度HO≤10m。支承式支座型式分為A、B型兩類。

第20頁/共24頁第二十頁，共25頁。第五節(jié)支座3.腿式支座：是將角鋼或鋼管直接焊在筒體上或筒體的加強(qiáng)板上。下圖是焊在加強(qiáng)板上的支腿（A型）。腿式支座適用于安裝在剛性基礎(chǔ)，且符合下列條件的容器：①公稱直徑DN400~1600mm；②圓筒長度L與公稱直徑DN之比L/DN≤5;③容器總高度H1≤5000m。第21頁/共24頁第二十一頁，共25頁。第五節(jié)支座4.裙式支座:適用于高大型或重型立式容器的支承。裙式支座型式有圓筒形和圓錐形兩種形式，通常采用圓筒型裙座。圓錐形裙座一般用于以下情況：①塔徑D>1000m，且H/D≥30或D≤1000m，且H/D≥25；②基本風(fēng)壓q≥0.5KN/m2或地震烈度≥8度時(shí)。圓錐形裙座的半錐角≤15°。裙座上須開孔：①排氣孔裙座頂部須開設(shè)Φ80~Φ100的排氣孔，以排放可能聚結(jié)在裙座與封頭死區(qū)的有害氣體。對于有人孔的矮裙座或者頂部在封頭拼接焊縫處開有缺口的可以不開設(shè)排氣孔。②排液孔裙座底部須開設(shè)80~100的排液孔，一般孔徑Φ50，中心高50mm的長圓孔。③人孔，裙座上須開設(shè)人孔，以方便檢修；人孔一般為圓形，當(dāng)截面削弱受到限制或?yàn)榉奖悴鹦端赘郊ㄈ缃庸艿龋?，可開長圓孔。④引出管通道孔第22頁/共24頁第二十二頁，共25頁。第五節(jié)支座5.鞍式支座鞍式支座是由底板、腹板、筋板和墊板組焊而成。它適用于雙支點(diǎn)支承的鋼制臥式容器的支座。第23頁/共24頁第二十三頁，共25頁。謝謝您的觀看！第24頁/共24頁第二十四頁，共25頁。內(nèi)容總結(jié)第一節(jié)壓力容器的基本構(gòu)成。第2頁/共24頁。在任何情