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1、第六章 压力容器,学习目标 1掌握压力容器的基本结构。 2掌握压力容器的安全装置。 3理解压力容器工作的特点。 4理解压力容器附件的特点。 5了解压力容器分类方法和压力容器力学基本知识。,第一节 基本概念一、压力容器的基本结构,1.法兰;2.支座;3-封头;4.人孔;5.筒体; 6.压力表;7.安全阀;8.液面计,二、压力容器的分类,(一)按承压方式分类,二、压力容器的分类,(二)按相对壁厚分类 薄壁容器 K 1.2 厚壁容器 K 1.2 KD。/ Di D。容器外径 Di 容器内径,二、压力容器的分类,(三)按应用情况分类,二、压力容器的分类,(四)按安全技术管理分类 第三类压力容器:高压或
2、超高压容器、剧毒介质的中压容器、易燃或有毒介质的中压贮运容器和反应容器,二、压力容器的分类,(四)按安全技术管理分类 第二类压力容器:非易燃或无毒的中压容器、剧毒介质的低压容器、易燃或有毒介质的低压反应容器和贮运容器等 中压容器。 低压容器(仅限毒性程度为极度和高度危害介质)。 低压反应容器和低压贮存容器(仅限易燃介质或毒性程度为中度危害介质)。 低压管壳式余热锅炉。 低压搪玻璃压力容器。,二、压力容器的分类,(四)按安全技术管理分类 第一类压力容器:非易燃或无毒介质的低压容器、易燃或有毒介质的低压分离容器和换热容器等 除上述第二、三类压力容器以外的低压容器为第一类压力容器,三、压力容器零部件
3、的标准化,表6-3 压力容器的标准代号,三、压力容器零部件的标准化,(一)公称直径 指标准化以后的标准直径,以Dg表示,单位为mm 。 (二)公称压力 容器及管道的操作压力经标准化以后的标准压力称为公称压力,以Pg表示,单位为MPa 。,第二节 内压薄壁容器一、内压圆筒形薄壁容器的应力计算,(一)轴向应力,一、内压圆筒形薄壁容器的应力计算,(二)环向应力,二、内压圆筒形薄壁容器筒体壁厚计算与强度校核,(一)内压圆筒形薄壁容器筒体强度条件与 壁厚计算 筒体强度条件,(一)内压圆筒形薄壁容器筒体强度条件与壁厚计算,筒体的壁厚,(二)压力容器的厚度,计算厚度 设计厚度 名义厚度 有效厚度 最小厚度,
4、(三)内压圆筒形薄壁容器筒体的强度校核,三、常用设计参数,(一)设计压力p 在相应的设计温度下用以确定容器壁厚的压力 (二)设计温度t 在设计公式中没有直接反映,但它与容器材料的选择和许用应力的确定直接有关,它与设计压力一起作为设计的前提条件 (三)许用应力 根据材料各项强度指标分别除以相应的安全系数,取其中最小值,即为许用应力 (四)焊缝系数 考虑到焊接对强度的削弱,而用以降低设计许用应力的一种系数 (五)厚度附加量 在设计容器时预先给壁厚一个增量,这就是厚度附加量,四、容器压力试验,(一)液压试验 供液压试验用的液体一般为洁净的水,故液压试验又称为水压试验 (二)气压试验 一般情况下,容器
5、的试压都应首先考虑液压试验,只有不宜液压试验的容器才进行气压试验,第三节 内压容器封头一、常用封头的形式,凸形封头 椭圆形封头、碟形封头、球冠形封头和半球形封头 锥形封头 无折边封头与带折边封头 平板形封头,二、标准椭圆形封头的选用与校核,标准椭圆形封头 理论分析证明,当Di/2hi=2时,椭圆形封头的应力分布较好,且封头的壁厚与相连接的筒体壁厚大致相等,便于焊接,经济合理。 所以我国将这种椭圆形封头规定为标准椭圆形封头 壁厚 校核,内压容器封头,椭圆形封头 锥形封头 碟形封头 半球形封头 平板形封头 球冠形封头,第四节 容器附件一、法兰连接,(一)法兰连接的结构 法兰连接是组合件,由法兰2、
6、垫片4、螺栓3和螺母1所组成,(二)法兰连接的类型,整体法兰 松式法兰 任意式法兰,(三)法兰连接的密封,法兰的密封面结构 平面 凹凸面 榫槽面 梯形槽 锥面 垫片 非金属垫片 金属垫片 非金属与金属的组合垫片,(四)法兰标准,压力容器法兰标准(JB 47004707-92) 管法兰标准(HGJ 4476-91),二、容器支座,(一)卧式容器支座 鞍座 圈座 支承式支座,二、容器支座,(二)立式容器支座 耳式支座 腿式支座 裙式支座,(二)立式容器支座,支 承 式 支 座,三、容器的开孔与补强结构,(一)开孔补强的原因 器壁材料被削弱 孔口边缘应力值显著增加 开孔焊上接管后,有时还有接管上其他外载荷以及容器材质、制造缺陷等各种因素的综合作用 容器的破坏往往就是从开孔边缘开始,三、容器的开孔与补强结构,(二)开孔补强方式 整体加强 补强圈补强 局部补强 厚壁接管补强 整锻件补强,四、容器安全装置,压力表 弹簧管式压力表,四、容器安全装置,安全阀 弹簧式安全阀,四、容器安全装置,爆破膜(爆破片 ),五、其他附件,接管与凸缘 人孔和手孔 视镜 液面计,