第四章第4节 外压容器设计2013

2020/6/13，青岛大学科技，1，主要内容：外压缸图算法原理计算；外压头计算实例；第四节外部压力容器的设计；2020/6/13，青岛大学科学与技术，2，外部压力容器临界压力的计算，气缸类型；不同类型的气缸有不同的临界压力计算公式。分析方法用于求解所需的应力。首先，假设名义壁厚，计算临界长度，判断长圆柱和短圆柱。然后，计算临界压力并与设计压力进行比较，这是一个非常复杂的试算过程。在弹性范围内。2020/6/13，青岛大学清洁技术，3。为了避免分析设计的不足，各国都推荐使用图算法。图形算法是工程设计中常用的方法。它适用于弹性和弹塑性失稳设计。图解法是基于布雷斯公式和拉默公式。1外压圆柱图算法原理，2020/6/13，青岛大学清洁技术，4，(1)临界压力计算，2020/6/13，青岛大学清洁技术，5，(2)临界应力计算，2020/6/13，青岛大学清洁技术，6，为了避免E值，它在塑性状态下是可变的。2020/6/13，青岛大学清洁技术，7，临界应变与材料e无关，而只是圆柱体几何尺寸的函数；临界压缩应变与L/Do、Do/Se之间建立的函数关系是基于布雷斯公式和拉默公式。因此，它仅适用于仅存在周向应力而不存在轴向应力的情况。一旦图形被创建，它们适用于不同的材料。如果在弹性范围内，可以用公式(5)(6)进行计算；否则，它需要查找数字进行计算。2020/6/13，青岛大学科学与技术学院，8，2020/6/13，青岛大学科学与技术学院，9，绘制计算图，绘制关系图。注意图中的：D被外径D0代替。横坐标由字母a代替，S0被代替。图3-1外压或轴向压缩(所有材料)下的圆柱体和管道几何参数计算图，2020/6/13，青岛大学清洁技术学院，10，长钢圆柱体，其上为垂直于横坐标的直线。钢制短圆筒：对应不同的参数，不同。这是一条对角线，反映了米塞斯或拉默公式的适用范围。这个数字与物质的E值无关。常用钢=0.3。2020/6/13，青岛大学清洁技术，11。求解临界应变后，临界应力可由材料的拉伸曲线求解。(3)确定允许的外部压力，这是外部压力计算的目的。工程实践中：椭圆度存在于长圆筒或管道中，当总压力达到1/31/2临界压力时，椭圆度将被压缩。(2)在运行过程中，由于运行条件的破坏，壳体上的实际压力将大于计算压力。根据我国的设计规定，m值为3.0。2020/6/13，青岛大学科技，12，2020/6/13，青岛大学科技，13，2020/6/13，青岛大学科技，14，2020/6/13，青岛大学科技，15，2水头稳定性计算，(1)外压球壳，2020/6/13，青岛大学科技碟形封头，只有球形封头承受压应力，因此球形封头的内径取计算半径Ri；椭圆形封头，取等效计算半径Ri=KDi，其中标准椭圆形封头为K=0.9。2020/6/13，青岛大学清洁技术，19，(3)外压锥形头，1。对于60外压锥头，按承受外压的等效圆柱筒计算。2.60的外压锥形封头按平封头计算。，2020/6/13，青岛大学科学与技术，20，3真空容器加强环设计，2020/6/13，青岛大学科学与技术，21，将长圆筒转换为短圆筒，或减少短圆筒的计算长度，以增加临界压力，有效地减少壁厚并提高稳定性；设计主要是确定加强环的间距、截面尺寸和结构设计。这种间距是为了保证它必须转换成一个短圆柱体，并注意增加加强环后计算长度的计算。2020/6/13，青岛理工大学，22，带加强环的筒体，在外压下，作用在加强环两侧的L/2外压应由什么承受？2020/6/13，青岛大学清洁技术，23，整个筒体和钢筋环应同时进行？圆柱体不承担，只有加强环承担？由圆柱的有效截面和加强环组成的组合截面刚性环承受的压力是多少？GB150采用的第三种类型。2020/6/13，青岛大学清洁技术学院，24，加强环可由扁钢、角钢、工字钢或其他钢材制成，这些材料易于供应且截面惯性矩大。(2)加强环可以布置在容器内部或外部，并且应该围绕容器的整个圆周。(3)加强环和壳体之间的连接必须足够紧密，以确保加强环和壳体一起承载。加强环和壳体之间可以采用连续焊接或间歇焊接。当加强环设置在筒体外部时，焊缝长度不小于圆周的1/2，当加强环设置在筒体内部时，焊缝总长度不小于圆周的1/3。(1)加强环的结构设计，2020/6/13，青岛大学洁净技术学院，25，为了保证筒体和加强环的稳定性，加强环不得任意削弱或切断。当需要切断安装或设备结构时，弧长不得小于相关规定值。2020/6/13，青岛大学科学与技术，26，2020/6/13，青岛大学科学与技术，27，2020/6/13，青岛大学科学与技术，28，(2)计算加强环所需的最小截面惯性矩，2020/6/13，青岛大学科学与技术，29，I表示横截面所需的最小轴向惯性矩解决方法是使用图算法。2020/6/13，QINDAOUNTIFYOFSCIENDTECHNOLOGY，30，2020/6/13，QINDAOUNTIFYOFSCIENDTECHNOLOGY，31 .由于引入了A，A可以根据B-A曲线计算，而B可以根据计算的压力、圆筒的外径和假定的型钢尺寸计算。2020/6/13，青岛大学清洁技术，32，2020/6/13，青岛大学清洁技术，33，(3)计算由加强环实际提供的截面惯性矩，2020/6/13，青岛大学科学技术，34，2020/6/13，青岛大学科学技术，35，2020/6/13有兴趣的同学请参考文献：压力容器设计手册，董大秦主编，465-475。对此还有进一步的讨论。2020/6/13，青岛大学清洁技术，38，示例，2020/6/13，青岛大学清洁技术，39，2020/6/13，青岛大学科学技术，40，2020/6/13，青岛大学科学技术，41，2020/6/13，青岛大学科学技术，42，2020/20(a)不稳定期间的应力(b)不稳定期间的轴向应变(c)不稳定期间的周向应变(d)前三种选择不正确；（一)请（二)云娥与云娥(c)徐若英（音译