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1、卧式容器计算1卧式容器的强度计算1.1支座反力按下式计算：F二mg2式中：F每个支座的反力，N；所有附件m容器质量（包括容器自身质量、充满水或充满介质的质量、质量及隔热层等质量），Kg；g一重力加速度，取g=9.81 m / s21.2圆筒轴向应力1.2.1圆筒轴向弯矩计算圆筒轴向最大弯矩位于圆筒中间截面或鞍座平面上。丄 2(R 2 - h 2)1ai圆筒中间横截面上的轴向弯矩，按下式计算:L _h1 + i3L式中：M 圆筒中间处的轴向弯矩 ，N - mm ；1F每个支座的反力，N；L封头切线间的距离，mm；R 圆筒的平均半径，R二R +6 /2aai nh 一封头曲面深度，mm；iA鞍座底
2、板中心线至封头切线的距离，mm鞍座平面上的轴向弯矩，按下式计算:M =- FA 1 -2R 2 一 h 2ai2 AL4hi3L式中：M 支座处圆筒的轴向弯矩，N mm ；2F每个支座的反力，N；A鞍座底板中心线至封头切线的距离，mm；L封头切线间的距离，mm；R 圆筒的平均半径，R = R +6 /2aai nh 一封头曲面深度，mm；i1.2.2圆筒轴向应力计算122.1圆筒中间横截面上，由压力及轴向弯矩引起的轴向应力，按下面两式计算:1）最高点处：=卩芒a -1 1 263.14R 26ea e式中：b 圆筒中间处横截面内最高点的轴向应力，MPa； 1p 计算压力，MPa；cR 圆筒的平
3、均半径，R二R +6 /2aai n6 一圆筒有效厚度，mm；eA鞍座底板中心线至封头切线的距离，mm；M 圆筒中间处的轴向弯矩 ，N - mm ；12）最低点处：b =厶二+ M由上面可得：2263.14R 26ea e1.2.2.2鞍座平面上，由压力及轴向弯矩引起的轴向应力，按下面两式计算: 1）当圆筒在鞍座平面上或靠近鞍座处有加强圈或被封头加强（即A R /2 ）时,a轴向应力b位于横截面最高点处；当圆筒未被加强时，b位于靠近水平中心线3 3p R M处：b = c a -23263.14KR 26e1 a e式中：b 支座处圆筒横截面内最高点出的轴向应力，MPa；3p 计算压力，MPa
4、；cR 圆筒的平均半径，R二R +6 /2aai n6 一圆筒有效厚度，mm；eM 支座处圆筒的轴向弯矩，N mm ；2K 系数，由JB/T4731-2005钢制卧式容器表7-1查得:K =1 11）在横截面最低点处的轴向应力b :4b = P cfa +2由上面可得:4 283.14KR 25e1 a e123圆筒轴向应力的校核对于操作状态下应满足下条件：1）计算得到bb，取出最大拉应力（最大正值）:14x?, b , b , b1234式中： 焊缝接头系数，此处取 =b设计温度下壳体材料的许用应力，MPa；2）计算得到bb，取出最大压应力（最小负值）:14min b ,b , b , b
5、专 b1234 Iac式中：L设计温度下壳体材料的轴向许用压缩应力，取lb、B中较小ac者，MPa；对于操作状态下应满足下条件:1）充满水未加压时计算得到bb，取出最大压应力（最小负值）:14|min。,b ,b ,b lb1T1 T 2 T 3 T 4 Iac式中：lb常温下容器壳体材料的轴向许用压缩应力，取0.9 R （R ）、B 0中acel p 0.2较小者，MPa；2）加压状态下计算得到bb，取出最大拉应力（最大正值）:14mab ,b ,b ,b R /2 ）时：a圆筒在鞍座平面上由加强圈I如图7-7b）1其最大剪应力T位于截面的水平中心线 处A、B点见图7-4a）；在鞍座平面上无
6、加强圈或靠近鞍座处有加强圈 见图7-7c），其最大剪应力T位于靠近鞍座边角处C、D点见图7-4b）。T =式中：T 圆筒切向剪应力，MPa；K 系数，由JB/T4731-2005钢制卧式容器表7-2查得:K =3 3F每个支座的反力，N；R 圆筒的平均半径，R二R +5 /2aai n5 一圆筒有效厚度，mm；eL封头切线间的距离，mm；A鞍座底板中心线至封头切线的距离，mm；h 一封头曲面深度，mm；i2）圆筒被封头加强（即A R /2 ）时，其最大剪应力T位于圆筒上靠近鞍座边a角处C、D点见图7-4b）1K FT = 5由上面得:a e1.3.2封头切向剪应力计算圆筒被封头加强（即A R
7、/2 ）时，封头的最大剪应力t按下式计算:ahK FT =4h R 5a he式中：t 封头切向剪应力，MPa；hK 系数，由JB/T4731-2005钢制卧式容器表7-2查得:K =4 4F每个支座的反力，N；R 一圆筒的平均半径，R = R +5 /2， mm；aai n5 一圭寸头有效厚度，mm； he1.3.3切向剪应力的校核圆筒的切向剪应力不应超过设计温度下材料许用应力的0.8倍，即t 0.8.。封头的切向剪应力，应满足下式的要求：t 1.25. -ahn上式中：U 设计温度下壳体材料的许用应力，MPa；a 由内压在封头中引起的应力（封头受外压，可不计算 h叮。椭圆形封头按下式计算：
8、叮 雪heD、i 8时:aFQ =64(5 +5 )bere 2当L / R 8 时：Q = 6a645 b25 2e 2eF12 K FR当L/R 8时：Q6 = 4gy 昉e 2e式中：Q 无加强圈时鞍垫板边缘处的圆筒周向应力，MPa；6F每个支座的反力，N；5 一圆筒的有效厚度，mm；eb 一圆筒的有效宽度，取b = b + L56 ：R 5，mm；22a nK 系数，由JB/T4731-2005钢制卧式容器表7-3查得:K =6 6R 一圆筒的平均半径，R = R +6 /2 , mm；aai nL圭寸头切线间距离，mm；1.4.2有加强圈的圆筒142.1当加强圈位于鞍座平面见图7 -
9、7b）、图7 -81 在鞍座边角处的圆筒KF CKFR e的周向应力按下式计算：& =- 一 +_7一7 AI0 0式中：加强圈与圆筒组合截面上圆筒内表面或外表面的最大周向应力，7MPa；K 系数。由JB/T4731-2005钢制卧式容器表7-3查得:K =7 8F每个支座的反力，N；A一个支座的所有加强圈与圆筒起加强作用有效段的组合截面积之0和，mm 2 ；C 系数。由JB/T4731-2005钢制卧式容器表7-3查得:C =4 4K 系数。由JB/T4731-2005钢制卧式容器表7-3查得:K =7 7R 一圆筒的平均半径，R二R +6 /2， mm；aai ne对内加强圈，为加强圈与圆筒组合截面形心距圆筒外表面之距离，mm；对外加强圈，为加强圈与圆筒组合截面形心距圆筒内 表面之距离，mm；系数C、C、K、K值由表7-4查取。45781.4.2.2当加强圈靠近鞍座平面时见图7 -7c）、图7 -9，在横截面最低点的周向应力:5kKF
