工藝技術(shù)--水工藝設(shè)備理論基礎(chǔ)(編輯修改稿)
2025-03-23 12:51 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 體的受力最為有利。 （ 3） 水工藝設(shè)備用半個橢球用作容器的端蓋時，為便于沖壓制造和降低容器高度，封頭的深度淺一些，即 a/b大一些較好。但 a/b的增大將導(dǎo)致應(yīng)力的增大，故橢球封頭的 a/b不應(yīng)超過 2。 （ 4） 當 a/b2時，半橢球封頭的最大膜應(yīng)力產(chǎn)生于半橢球的頂點，即 x=0， y= b處，其值為： 來自 中國最大的資料庫下載 167。 容器應(yīng)力理論 半橢球母線 來自 中國最大的資料庫下載 167。 容器應(yīng)力理論 四、錐形殼 錐形殼一般用于容器的封頭或變徑段，如圖所示。 錐形殼的薄膜應(yīng)力表達式如下： 式中： p介質(zhì)的內(nèi)壓力， MPa； α錐殼的半頂角； δ錐殼的壁厚 。 r計算點所在平行圓的半徑，即該點距回轉(zhuǎn)軸的距離； 從上述二式中可以看出隨著半錐角的增大殼體的應(yīng)力將變大，所以在承壓容器中太大的錐角是不宜采用的。同時也可以看出，錐形殼中最大應(yīng)力產(chǎn)生于大端，其值分別為 式中： D容器的中徑。 ads cos12 ?=prm ads q cos1?= prads cos14 ?= pDm ads q cos12 ?= pD 來自 中國最大的資料庫下載 167。 容器應(yīng)力理論 四、錐形殼 錐形殼一般用于容器的封頭或變徑段，如圖所示。 錐形殼的薄膜應(yīng)力表達式如下： 式中： p介質(zhì)的內(nèi)壓力， MPa； α錐殼的半頂角； δ錐殼的壁厚 。 r計算點所在平行圓的半徑，即該點距回轉(zhuǎn)軸的距離； 從上述二式中可以看出隨著半錐角的增大殼體的應(yīng)力將變大，所以在承壓容器中太大的錐角是不宜采用的。同時也可以看出，錐形殼中最大應(yīng)力產(chǎn)生于大端，其值分別為 式中： D容器的中徑。 來自 中國最大的資料庫下載 167。 容器應(yīng)力理論 錐形殼 α αdρ 2rD D1D2（）作封頭 a （）作變徑段 b 來自 中國最大的資料庫下載 167。 容器應(yīng)力理論 167。 壓力容器的強度計算 一、壓力容器與常壓容器 受勞動部頒發(fā)的《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》（簡稱《容規(guī)》）管理的壓力容器必須同時滿足以下三個條件： 1. 最高工作壓力 pw≥（ 不含液體靜壓力）。 2. 容器內(nèi)徑 D1≥150mm， 且容積 V≥25L。 3. 介質(zhì)為氣體、液化氣體或最高工作溫度高于等于標準沸點的液體。 在水工藝設(shè)備中，使用最多的是充滿常溫水的壓力容器。嚴格地講，這些容器不屬于《容規(guī)》監(jiān)察的壓力容器。但是若水的壓力較高，器壁也會產(chǎn)生較大的應(yīng)力，這種容器的壁厚仍然與受《容規(guī)》監(jiān)察的容器一樣按強度計算確定。 容器的壁厚是壓力容器設(shè)計的一個主要方面，常壓容器的壁厚一般按剛度及制造要求來確定。 來自 中國最大的資料庫下載 167。 容器應(yīng)力理論 二、內(nèi)壓圓筒壁厚的確定 （ 1）理論計算壁厚 以圓筒體為例： 經(jīng)向薄膜應(yīng)力和環(huán)向薄膜應(yīng)力分別是 若鋼板在設(shè)計溫度下的許用應(yīng)力為 [σ]， 按薄膜應(yīng)力條件： [σ]≥ ?由于容器的筒體一般用鋼板卷焊而成，焊縫可能存在某些缺陷許用應(yīng)力 [σ]應(yīng)乘以一個焊縫系數(shù) φ， φ≤1。 于是 ≤[σ]φ ds 4pDm = dsq 2pD=ds q 2pD=d2pD 來自 中國最大的資料庫下載 167。 容器應(yīng)力理論 另外，一般由工藝條件確定的是圓筒的內(nèi)直徑 D1， 故在上式中代入 D= D1+δ， 得 ≤[σ]φ 解出 δ， 去掉不等號便得到 式中： δ圓筒的計算厚度， mm； p設(shè)計內(nèi)壓； MPa； D1圓筒的內(nèi)直徑，亦稱壓力容器的公稱直徑， mm； [σ]鋼板在設(shè)計溫度下的許用應(yīng)力； MPa； φ焊縫系數(shù)。 （ 2） 設(shè)計厚度（考慮腐蝕裕量） 若容器的設(shè)計使用壽命為 n年，介質(zhì)對容器壁的年腐蝕量為 λmm/年，則使用過程中，器壁因腐蝕而減薄的總量稱作腐蝕裕量，其值為 C1=nλ。計算厚度與腐蝕裕量之和稱作設(shè)計厚度，用 δd表示。 δd=δ+C1 dd2)( 1 +Dp[ ] ppD = fdd 2 1 來自 中國最大的資料庫下載 167。 容器應(yīng)力理論 （ 4） 圓筒壁的名義厚度 由于鋼板的生產(chǎn)標準中規(guī)定了一定量的允許正、負偏差值，故鋼板的實際厚度可能小于標注的名義厚度。故在容器壁的厚度應(yīng)加上鋼板的負偏差 C2。（ 保險起見） 另外，計算得出的鋼板厚度一般不會恰恰等于鋼板的規(guī)格厚度，故需將計算厚度向上調(diào)整使其符合鋼板的規(guī)格厚度（如生產(chǎn)時的鋼板系列： 5， 10， 20mm等），此調(diào)整值稱為圓整值 Δ， 其值不應(yīng)大于 1至 2mm。 將鋼板的設(shè)計厚度加上鋼板的負偏差并向上圓整至鋼板的規(guī)格厚度得出容器壁的名義厚度，用 δn表示，即 δn=δd+C2+Δ=δ+ C1+C2+Δ （ ） 式中： δn圓筒的名義厚度， mm； δd圓筒的設(shè)計厚度， mm； C1腐蝕裕量， mm； C2鋼板負偏差， mm； Δ圓整值， mm。 來自 中國最大的資料庫下載 167。 容器應(yīng)力理論 （ 3） 圓筒的有效厚度 δe=δ+ Δ 容器的設(shè)計壓力 P， 鋼板在設(shè)計溫度下的許用應(yīng)力 [σ]、 焊縫系數(shù) φ、 鋼板或鋼管的負偏差 C2以及圓整值 Δ均可按有關(guān)設(shè)計規(guī)范和設(shè)計手冊選用。 （ 4）容器壁的最小厚度 δmin 當容器的設(shè)計壓力較低時，由強度計算確定的容器壁的厚度不能滿足容器制造、運輸和安裝等方面的要求，因此對圓筒的最小壁厚作了規(guī)定，用 δmin表示。應(yīng)當注意的是，規(guī)定的最小厚度內(nèi)并不包括腐蝕裕量 C1。 即器壁圓筒的名義厚度 δn（ 選用鋼板的標注厚度）應(yīng)等于或大于下述的最小厚度 δmin和腐蝕
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