壓力容器設(shè)計(jì) 外壓圓筒的設(shè)計(jì)計(jì)算ppt課件.ppt

1、第四章 外壓容器設(shè)計(jì),1,第三節(jié) 外壓圓筒的設(shè)計(jì)計(jì)算,第三節(jié) 外壓圓筒的設(shè)計(jì)計(jì)算,外壓圓筒設(shè)計(jì),解析法,圖算法,特點(diǎn)：反復(fù)試算，比較繁瑣。,2,圖算法原理：（標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范采用）,（4-8）,（4-15）,第三節(jié) 外壓圓筒的設(shè)計(jì)計(jì)算,為避開(kāi)材料的彈性模量E（塑性狀態(tài)為變量），采用應(yīng)變表征失穩(wěn)時(shí)的特征：,不論長(zhǎng)圓筒或短圓筒，失穩(wěn)時(shí)周向應(yīng)變（按單向應(yīng)力時(shí)的虎克定律）為：,3,將長(zhǎng)、短圓筒的 pcr公式分別代入應(yīng)變式中，得,長(zhǎng)圓筒,短圓筒,第三節(jié) 外壓圓筒的設(shè)計(jì)計(jì)算,4,令A(yù)=cr，以A作為橫坐標(biāo)，L/Do作為縱坐標(biāo)， Do /te作為參量繪成曲線；見(jiàn)圖4-11,（1）幾何參數(shù)計(jì)算圖：L/Do-Do/te

2、-A關(guān)系曲線,與材料彈性模量E無(wú)關(guān)，對(duì)任何鋼材的筒體都適用。,第三節(jié) 外壓圓筒的設(shè)計(jì)計(jì)算,長(zhǎng)圓筒與縱坐標(biāo)平行的直線簇，失穩(wěn)時(shí) 周向應(yīng)變A與L/Do無(wú)關(guān)； 短圓筒斜平行線簇，失穩(wěn)時(shí)A與 L/Do、Do/te都有關(guān)。,5,（2）厚度計(jì)算圖（不同材料）：B-A關(guān)系曲線,即,第三節(jié) 外壓圓筒的設(shè)計(jì)計(jì)算,6,由該式建立B與A的關(guān)系圖,第三節(jié) 外壓圓筒的設(shè)計(jì)計(jì)算,7,工程設(shè)計(jì)方法,外壓圓筒 （Dote）,薄壁圓筒（Dote20）,厚壁圓筒（Dote20）,第三節(jié) 外壓圓筒的設(shè)計(jì)計(jì)算,8,Do/te20薄壁筒體，穩(wěn)定性校核：,a. 假設(shè)名義厚度tn，令te=tn-C，算出L/Do和Do/te；,b. 以L/

3、Do、Do/te值由圖4-11查取A值（遇中間插值），若L/Do值大于50，則用L/Do=50查圖；若L/Do值小于0.05，則用L/Do=0.05查圖,c. 由材料選厚度計(jì)算圖（圖4-12圖4-15）,第三節(jié) 外壓圓筒的設(shè)計(jì)計(jì)算,9,B 按(a)式計(jì)算許用外壓p,溫度對(duì)應(yīng)的曲線在 圖上沒(méi)有時(shí)，插值,（b）,A在材料線左方時(shí)， ，按(b)式計(jì)算許用外壓p：,系 數(shù) A,設(shè)計(jì)溫度,根據(jù),(a),第三節(jié) 外壓圓筒的設(shè)計(jì)計(jì)算,10,圖算法求解過(guò)程,第三節(jié) 外壓圓筒的設(shè)計(jì)計(jì)算,11,第三節(jié) 外壓圓筒的設(shè)計(jì)計(jì)算,12,1、真空容器 有安全裝置時(shí)： 無(wú)安全裝置時(shí)：p=0.1Mpa,2、帶夾套的真空容器 p

4、取真空容器的設(shè)計(jì)壓力加上夾套壓力,3、其它外壓容器（包括帶夾套的外壓容器） p應(yīng)不小于容器正常工作過(guò)程中可能出現(xiàn)的最大內(nèi)外壓力差 即：p(po-pi)max,注意：最大內(nèi)外壓差的取值,四、設(shè)計(jì)參數(shù) 的規(guī)定,設(shè)計(jì)壓力,第三節(jié) 外壓圓筒的設(shè)計(jì)計(jì)算,13,四、設(shè)計(jì)參數(shù) 的規(guī)定,壓力試驗(yàn),第三節(jié) 外壓圓筒的設(shè)計(jì)計(jì)算,不帶夾套的外壓容器和真空容器,試驗(yàn)壓力,帶夾套外壓容器,夾套容器是由內(nèi)筒和夾套組成的多腔壓力容器，各腔的設(shè)計(jì)壓力通常是不同的，應(yīng)在圖樣上分別注明內(nèi)筒和夾套的試驗(yàn)壓力值。,內(nèi)筒試驗(yàn)壓力,14,在確定了夾套試驗(yàn)壓力后，還必須校核內(nèi)筒在該試驗(yàn)壓力下的穩(wěn)定性。 如不能滿足外壓穩(wěn)定性要求，則在作夾套

5、的液壓試驗(yàn)時(shí)，必須同時(shí)在內(nèi)筒保持一定的壓力，以確保夾套試壓時(shí)內(nèi)筒的穩(wěn)定性。,夾套：,按內(nèi)壓容器確定試驗(yàn)壓力。,第三節(jié) 外壓圓筒的設(shè)計(jì)計(jì)算,15,計(jì)算長(zhǎng)度,第三節(jié) 外壓圓筒的設(shè)計(jì)計(jì)算,計(jì)算長(zhǎng)度：筒體外部或內(nèi)部?jī)上噜弰傂詷?gòu)件之間的最大距離，通常封頭、法蘭、加強(qiáng)圈等均可視為剛性構(gòu)件。,16,第三節(jié) 外壓圓筒的設(shè)計(jì)計(jì)算,17,第三節(jié) 外壓圓筒的設(shè)計(jì)計(jì)算,18,加強(qiáng)圈的設(shè)計(jì)計(jì)算,將長(zhǎng)圓筒轉(zhuǎn)化為短圓筒，可以有效地減小筒體厚度、提高筒體穩(wěn)定性。,目的,加強(qiáng)圈設(shè)計(jì),加強(qiáng)圈的間距,截面尺寸,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),第三節(jié) 外壓圓筒的設(shè)計(jì)計(jì)算,19,1、加強(qiáng)圈的間距,設(shè)置加強(qiáng)圈，必須使其屬于短圓筒才有實(shí)際作用。,加強(qiáng)圈數(shù)量增多

6、，Lmax值減小，筒體厚度減薄；反之，筒體厚度須增加。,第三節(jié) 外壓圓筒的設(shè)計(jì)計(jì)算,2、加強(qiáng)圈截面尺寸的確定,目 的：,增強(qiáng)筒壁截面的抗彎曲能力,方法思路：,通過(guò)增加截面慣性矩 J 來(lái)提高筒壁截面的抗彎曲能力，滿足 Js大于并接近J,20,3、加強(qiáng)圈的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),材料：多為碳素鋼。 筒體為貴重金屬，在筒體外部設(shè)置碳素鋼加強(qiáng)圈， 節(jié)省貴重金屬。,第三節(jié) 外壓圓筒的設(shè)計(jì)計(jì)算,21,加強(qiáng)圈兩側(cè)的間斷焊縫可錯(cuò)開(kāi)或并排，但焊縫之間的最大間隙對(duì)外加強(qiáng)圈為8n，對(duì)內(nèi)加強(qiáng)圈12n（n為筒體的名義厚度）。,第三節(jié) 外壓圓筒的設(shè)計(jì)計(jì)算,加強(qiáng)圈的形式及連接結(jié)構(gòu),22,要求：,3、加強(qiáng)圈的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（續(xù)）,# 加強(qiáng)圈應(yīng)整圈圍繞在筒體的圓周上，不許任意削弱或割斷。 # 設(shè)置在內(nèi)部的加強(qiáng)圈，若開(kāi)設(shè)排液孔、排氣孔，削弱