《高压容器的设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高压容器的设计（149页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、高压容器的设计第五阜4eZf -H-第一pZeZfH-第 _-pH- 第二-p 第四节高压容器设计概述高压容器筒体的结构与强度设计 高压容器的密封结构与设计计算 高压容器的主要零部件设计八高压容翳的结掏特点人鬲压窖翳的材料第一节概述、高压容器的第五章高压容器设计10 MPa V P设V 100 MPa高压容器100 MPa以上超高压容器第五章高压容器设计第五章高压容器设计一般属于三类容器第五章高压容器设计第五章高压容器设计第五章高压容器设计炮筒、核动力装置合成氨、合成甲醇、合成尿素、油类加 氢等合成反应的高压反器、高压缓冲与贮存容器。核反应堆，水压机的蓄力器直径4.5米，壁厚280毫米，重约1
2、000吨，压力2000MPa第五章高压容器设计Aop第节概述,高压容器的结构特点.y 1二：!| i w i Men!：；p*E容器设计上亍制造技7 r JH厂展的核心问题：XjK| = :冃匕r1.SB第五章烏丿上容器设讣第节概述筒体与封头的特殊要求：v帶i窃爛険I ._j ngp !WWME 4 yjji 旨 二飞上 f Br JI o # ERMMvPjBBKsJ14.4 h I:，鬍耐 L4 K 一 - u 茗 *%r fwGr?第一节概述三、高压容器的2）制造工艺性能具有良好的焊接性能包括可 焊性、吸气性、抗热裂与冷 裂倾向、抗晶粒粗大倾向等具有良好的可锻性第五章高压容器设汁3）其他
3、要求耐腐蚀性原材料检验要求较高耐高温性能：高温下有较高 强度，抗珠光体球化与石墨 化能力较强第五章高压容器设汁第二节高第五章高压容器设计第五章高压容器设计一、高压筒体的结构型式及设计选型第五章高压容器设计第五章高压容器设计第五章高压容器设计（）整体锻造式：直径300800mm,长度d2m 优点：性能优良，缺点：加工费用高（二）单层式:单层卷焊、单层瓦片和无缝钢管式。 优点：加工简单，缺点：材料设备受限制（三）多层式：层板包扎式、热套式和绕板式（四）绕带式：中国独创（）()整体锻造式最早采用的筒体型式，筒体和法兰可整段而出或用螺纹连接，锻造容器的质量较 好特别是和与焊接性能较差的高强钢所 制作的
4、超高压容器，受锻造条件限制，一般 直径为300-800mm5长度不超过12米。第五章高压容器设计第二节高压容器筒体的结构与强度设计（二）单层式单层厚壁高压容器有种形式：单层卷焊式：直径工序少，周期短效率高单层瓦片式：生产效率比单层卷焊差，费工费时 无缝钢管式：效率高，周期短以上三种形式被三方面因素制约：1）厚壁材料来源；2）大型机械条件；3）纵向和环向深厚焊逢中缺陷检测；（三）多层式1）层板包扎式 特点：1只需薄板，原材料供应方便（4-8mm）2. 只需卷板机和包扎机；3. 改善筒体应力分布（内层压应力）4. 比单层安全5. 内筒可采用与筒体不同的结构 缺点：1 生产效率低2. 层板材料利用率
5、低3. 层板间间隙较难控制（b）多层包扎式导热性差第五章高压容器设计（三）多层式2）热套式一一不同直径过盈配合的圆筒。 特点：1.生产效率高，中厚板，层数少2. 材料来源广泛利用率高3. 焊缝质量容易保证3）绕板式一一薄板均匀地缠绕在内筒上。 特点：1 效率高，不需一片一片地下料；2材料利用率高，基本没有边角余料；3机械化程度高，绕板机上一次完成。 缺点：探伤困难，焊接残余应力大，坡口量大。第五章高压容器设计第二节高压容器筒侏一、高压筒体白计选型 显对原材料要求一般 材料利用率相当高 缠绕机简单制造方便成本低第五章高压容器设汁.最外层绕带P第二层绕带”第三层绕带图56扁平绕带式高压容器（C）绕
6、带式第五章高压容器设汁op第二节高压（五）设计选型原则各种结构型式的高压容器主要是围绕如何用经济的方 法获得大厚度这一问题。设计选型时必须综合原材料来源，配套的焊条焊丝、 制造厂所具备的设备条件和工夹具条件，以及对特殊 材料的焊接能力、热处理要求及工厂装备条件等。作充分调查论证后才能做到选型正确，确有把握。厚壁圆筒的弹性应力分析第五章高压容器设汁强度卞第二节咼压容奋筒体的结木二 厚壁圆筒的弹性車力分析第五章高压容器设汁第五章高压容器设汁第五章高压容器设汁薄壁容器中的应力只考虑经向和周向两向应力，忽略径向应力。但厚壁容器中压力很高，径向应力则难以忽略，应考虑三向应力 分析。在薄壁容器中将二向应力
7、视为沿壁厚均匀分布薄膜应力，厚壁容 器沿壁厚出现应力梯度，薄膜假设不成立。内外壁间的温差随壁厚的增大而增加，由此产生的温差应力相应增大，厚壁容器中的温差应力不应忽视。第五章高压容器设汁第二节高压容二、厚壁圆筒的iJEJL与强度设P&图57厚壁圆筒的应力与变形分析第五章高压容器设汁第二节高压容器:勾与强度iop第五章高压容器设汁第二节高压容器:勾与强度i二、厚第五章高压容器设汁第二节高压容器:勾与强度i图中所示单元体两条圆弧边的径向位移分别为励口 w+dw、可导出其应变表达式为：径向应变周向应变(s+ds) *w_ ds drdr(厂+s) d0厂d0 _ 3 rdOr5-l)第五章高压容器设汁
8、第二节高压容器:勾与强度i第五章高压容器设汁第二节高压容器:勾与强度i对第二式求导并变换得:r(5-2)二、厚op按广义虎克定律可表示为：(5-3)r =言】6 卩5 +丑）=卡内一“（叭+q）E。=遍3（务一內）（5-4）同时对（53）式的第二式求导，可得（血为沿厂均匀分布的常量）:deo 1(畑 dar dr E dr P dr )第五章高压容器设汁第二节高压容二、厚壁圆筒的弓E:勾与强度i另外将式（5-4）代入式（5-2）得:兽=1警（务同）er co =丄*（务ae）（5-4）由这两式相等可得:字字=1升_如dr dr rin(cx + dr)( r + dr) d rr rdO 2 drsin=0再略去二级微量drrdr,dar0Qa严萨击勾与强度iydePqdePi，Po内压载荷及外压载荷；R, Ro圆筒的内半径及外半径; 筒壁内任意点的半径。w(Tr+dcZr第五章高压容器设汁第二节高第五章高压容器设汁第五章高压容器设汁仅有内压作用时上式可以简化，K=即为著名的拉美（Lame）公式表51单层厚壁圆筒在内压作用下的筒壁应力应力任意半径厂处内表面厂=尺处外表面r=Rv处径向应力久P （K2-l
