内压薄壁容器和外压薄壁容器课件

1、第八章第八章 化工容器化工容器第三节第三节 内压薄壁容器内压薄壁容器复习1.法兰连接主要由那些的组成？2.法兰连接的密封机理是什么？3.法兰密封面型式有哪些？4.开设手孔的准则是什么？尺寸大小为多少？5.什么时候应开设人孔，人孔的常用尺寸为多少？前述u内压薄壁容器的应用内压薄壁容器的应用中低压容器中低压容器u内压薄壁容器的结构常用的有圆筒形和球形。内压薄壁容器的结构常用的有圆筒形和球形。u一、圆筒形容器一、圆筒形容器u1、组成：、组成：u主要由圆柱形的筒体和两端的封头组成。主要由圆柱形的筒体和两端的封头组成。u2、制造、制造u一般可用钢板卷焊而成，当筒体直径小于一般可用钢板卷焊而成，当筒体直径

2、小于500mm时，也时，也可直接用无缝钢管作为容器的筒体。可直接用无缝钢管作为容器的筒体。u3、受力变形、受力变形u圆筒体容器周向产生的变形是轴向变形的两倍。圆筒体容器周向产生的变形是轴向变形的两倍。二、球形容器二、球形容器1、球形容器的拼焊、球形容器的拼焊 由预先压制成型的球面板拼由预先压制成型的球面板拼焊而成。焊而成。2、球形容器的受力、球形容器的受力 与圆筒形壳体相比较，当介与圆筒形壳体相比较，当介质压力和直径相同时，球形壳体质压力和直径相同时，球形壳体中的最大应力只有相同壁厚的圆中的最大应力只有相同壁厚的圆筒形壳体的一半。球形壳体比圆筒形壳体的一半。球形壳体比圆筒形壳体薄。筒形壳体薄。

3、3、球形容器的应用、球形容器的应用 主要用做大型液化气体储罐主要用做大型液化气体储罐，如丙烷、丁烷、石油液化气、，如丙烷、丁烷、石油液化气、天然气、乙烯等。天然气、乙烯等。u三容器的焊缝与无损检验三容器的焊缝与无损检验1、容器焊缝的结构、容器焊缝的结构2、焊缝的无损检验、焊缝的无损检验u第三节第三节 外压薄壁容器外压薄壁容器u一、外压容器的受力和用途一、外压容器的受力和用途u定义：外压容器是指容器的外部压力大于其内部压定义：外压容器是指容器的外部压力大于其内部压力的容器。力的容器。u用途：减压精馏塔、真空冷凝器、真空输送设备。用途：减压精馏塔、真空冷凝器、真空输送设备。二、外压容器的稳定性二、

4、外压容器的稳定性 外压容器的失稳：外压容器的失稳： 指容器承受外压时，壳体突然失去自身原有指容器承受外压时，壳体突然失去自身原有形状而被压扁或出现褶皱的现象。形状而被压扁或出现褶皱的现象。1、失稳的两种形式、失稳的两种形式 刚度不够引起的失稳刚度不够引起的失稳 强度不够引起的失稳强度不够引起的失稳三、临界压力三、临界压力1、定义、定义 导致外压容器失稳时的最低外压力（筒体的内、外压力差导致外压容器失稳时的最低外压力（筒体的内、外压力差）称为临界压力。）称为临界压力。 导致筒体失稳的外压称为该筒体的临界压力，以导致筒体失稳的外压称为该筒体的临界压力，以Pcr表示。筒体在临界压力作用下，筒壁内的环

5、向压缩应力称表示。筒体在临界压力作用下，筒壁内的环向压缩应力称临界应力，以临界应力，以scr表示。容器所受外压力低于表示。容器所受外压力低于Pcr时，产时，产生的变形在压力卸除后能恢复其原先的形状，即发生弹性生的变形在压力卸除后能恢复其原先的形状，即发生弹性变形。达到或高于变形。达到或高于Pcr时，产生的曲波形将是不可能恢复时，产生的曲波形将是不可能恢复的。的。 2、设计压力的选取、设计压力的选取 设计压力比临界压力小设计压力比临界压力小m倍。倍。u三、提高外压容器稳定性的措施三、提高外压容器稳定性的措施u1、影响因素、影响因素u厚度厚度0 0u外径外径Du长度长度Lu材料的弹性模量：材料在材

6、料的弹性模量：材料在弹性变形弹性变形阶段，其阶段，其应力应力和应变成正比例关系（即符合和应变成正比例关系（即符合胡克定律胡克定律），其比），其比例系数称为弹性模量。例系数称为弹性模量。 u当当L/D 相同时，分析相同时，分析0/D变化，临界压力的变变化，临界压力的变化。化。u当当0/D相同时，相同时，L/D小者临界压力？小者临界压力？uL越大，封头的支撑作用减弱。越大，封头的支撑作用减弱。u当当0/D， L/D相同时，加强圈增加可以？相同时，加强圈增加可以？u筒体材料弹性模量大者筒体材料弹性模量大者u增加外压容器稳定性的措施？增加外压容器稳定性的措施？u增加筒壁厚度增加筒壁厚度u采用采用E大者大者u设置加强圈设置加强圈u加强圈的型钢加强圈的型钢小结u1、内压薄壁容器、外压薄壁容器的定义、内压薄壁容器、外压薄壁容器的定义 u2、外压容器失稳的定义，临界压力