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第二章第四节 外压薄壁容器,化工机械基础,知识回顾：,1、什么叫容器？,储存设备和各种化工设备的外壳,2、容器按壁厚分为几种？,3、容器按承压性质分为几种？,容器的内部压力大于其外部压力的容器。,容器的外部压力大于其内部压力的容器。,第四节 外压薄壁容器,外压容器:,减压分馏塔、真空冷凝器、带蒸汽加热夹套的反应釜、潜艇等。,减压蒸馏塔,带夹套的反应釜,潜艇,真空干燥设备,杆件失稳示意图,1、压杆丧失稳定： 细长杆受压时，其轴线不能维持原有直线形状的平衡状态而突然变弯这一现象称为压杆丧失稳定。,一、外压容器稳定性,学生自主探,1、压杆失稳的突然性,2、问题：细长压杆的承载能力取决于其抗压强度吗？,注意：,【抗压强度】：是指材料在受到压力时，在被压破坏前所能承受的最大压强，是以单位面积所能承受的压力来表示的（如MPa),实际工程中构件要有足够的强度及稳定性,问题：请同学们列举实际细长压杆实例,螺杆千斤顶螺杆,液压设备中的活塞杆,容器设备支撑架,起重机支撑杆,外压薄壁容器的失稳,外压容器失稳概念： 这种在外压作用下，筒体突然失去原有形状而被压瘪的现象，称外压容器的失稳,外压容器失稳和细长压杆失稳性质上是相同的,1、侧向(周向)失稳：,外压容器失稳形式,侧向（周向）失稳：圆筒由于受均匀径向外压引起的失稳叫做侧向（周向）失稳。周向失稳时壳体横断面由原来的圆形被压瘪成波形，其波数可为2，3，4，,2、轴向失稳,轴向失稳：承受轴向外压，变形为径线由直线变为曲线,3、局部失稳：,局部失稳：局部外压，变形为局部径线由直线变为曲线,小结：外压容器失稳形式,问题：,是不是不管多大外压都会会导致外压容器的失稳呢？,二、临界压力,1、临界压力： 外压容器所受压力逐渐增加到某一限度时，容器将由稳定状态转化为不稳定状态，这个压力的限度即为临界压力。,问题：,容器正常的工作压力 要 临界压力Pcr （大于、等于、小于）,小于,2、临界压力Pcr的影响因素,(1)几何尺寸：L、D、S对临界压力的影响,2、材料性能,材料的弹性 模数越大， 临界压力 就越大,3、筒体形状和材料的不均匀,材料的圆度偏差越大，材料的不均匀性越大临界压力越小,筒体的圆度偏差定义为e=（Dmax-Dmin）， Dmax 、Dmin分别为壳体的最大直径、最小直径。,在外压容器制造和安装过程中要求 e 0.5DN,问题： 1、临界压力与外压容器稳定性的关系？,2、如何提高外压容器的稳定性？,设置一定数量的加强圈,加强圈刚性较大的圆环 装上一定数量的加强圈，利用加强圈对筒壁的支撑作用，可以提高圆筒的临界压力，从而提高其工作外压。,（三）提高外压容器稳定性的措施,加强圈的结构形式,加强圈的型钢,加强圈安装在筒体外面：,加强圈安装在筒体内部：,加强圈与筒体的连接,小 结,（一）（1）外压容器失稳的概念 （2）外压容器失稳的形式 （二）（1）临界压力的概念 （
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