过程设备讲义解析

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过程设备-287页PPT

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例:钢丝绳
S
S A
TB
TC
A
B
C
T’B T’C
B
C
G 2019/10/3 G
2.光滑面约束
两个物体的接触面有良好的润滑或比较光滑、 摩擦力可忽略不计时的约束。
只能承受压力,不能阻止物体的离开。 其约束反力常用 N 表示。
2019/10/3
例:槽铁对物体的约束
O
A
WB
2019/10/3
O
NA N’A A
1. 力在坐标轴上的投影 已知:力F 的大小、方向
由三角学得到:
FX =F cos = a b FY =F sin = a´b´
F2 =FX2+FY2
tg = FY / FX
2019/10/3
Y

FY F

a´ A
FX
Oab
X
2. 合力投影定理:
合力在任意轴上的投影,等于诸分力在同一轴上 投影的代数和。
2019/10/3
2.力的三要素
大小 方向 作用点
物体
2019/10/3
•力是矢量。 • 表示方法:
F、P、 T、W 或
F、T、P、W
4. 力的平行四边形公理
作用于某一点的两个力,其合力的作用线 必须通过该点,合力的大小与方向可由这两个 力矢为邻边的平行四边形的对角线来表示。
2019/10/3
F2 F F1
F F1 F2
6. 力的分解
F2

F1 Q
2019/10/3
QF1F2
两力构件: N F`
F
N` N
N`
2019/10/3
例:皮带传动

过程设备设计讲义

过程设备设计讲义

二、课前预习 只有预习,才能有较好的课堂效果。 三、课后复习小结 通过复习小结,进一步掌握知识。
2011.3.16 ASME主页截图 (/)
1.5 压力容器规范标准(文献[2]、[4]等)
1.5 压力容器规范标准(文献[2]、[4]等)
BPVC-Ⅷ, 为“Pressure Vessels”, 一共包含3个分卷。
1.5 压力容器规范标准(文献[2]、[4]等)
第一套ASME BPVC规范于1915年正式出版,其内 容仅考虑了锅炉设计与制造,并不包括压力容器。
目前ASME BPVC规范一共有12卷,篇幅非常庞大, 全面包括了锅炉与压力容器质量保证。ASME规范是世 界上唯一的一部封闭型的成套标准,自成体系,无需旁 求。总目录如下:
1.5 压力容器规范标准(文献[2]、[4]等)
SI~工程单位换算关系 :
1Pa(帕) = 1N/m2 = 1×10-6 MPa(兆帕)
1kgf/cm2 = 98100Pa = 0.0981MPa ≈ 0.1MPa
1.4 压力容器的分类(根据文献[3])
(3)按照压力容器安全技术管理进行分类,分为第 Ⅰ类压力容器、第 Ⅱ类压力容器和第Ⅲ类压力容器, 详细的分类方法见p13。 压力容器的综合分类法使得压力容器在设计、制 造、运行管理三个方面,能够做到有法可依。 如:压力容器的设计单位必须获得省级以上(含省 级)主管部门批准,同级劳动部门备案的压力容器设 计单位批准书,否则,不得设计压力容器。根据设计 单位的技术水平,分别认可其具有设计第一类、第二 类或第三类压力容器的资格。
1.绪论
2000年专业大调整后,全国1000多个专业合并为 250个专业,更名后的化机专业并入机械学科。 机械学科下设置五个教学指导委员会: 机械设计制造及其自动化专业教学指导分委员 材料成型及控制工程专业教学指导分委员会 工业设计专业教学指导分委员会 过程装备及控制工程教学指导分委员会 机械基础课程教学指导分委员会 研究生教育归入“动力工程与工程热物理”学科, 下设“化工过程机械”。

过程流体机械讲义解析

过程流体机械讲义解析

注册机械工程师资格考核认定测试培训班过程装备(二)过程流体机械⏹流体机械是以流体为工质进行能量转换、处理与输送的机械,是过程装备的重要组成部分。

⏹流体机械一般可以从三个方面进行分类:➢按能量转换分类➢按处理流体介质➢按流体机械结构特点流体机械分类⏹过程流体机械按能量转换分类⏹原动机利用高压蒸汽或气体的压力能膨胀做功推动转子旋转。

如蒸汽轮机、燃气轮机。

⏹工作机机械的转子被原动机拖动,通过转子的叶片将能量传递被输送的流体。

➢流体输送机械如:泵、压缩机等➢流体分离设备如离心式分离机等。

流体机械分类⏹按处理流体介质➢气体-压缩机、鼓风机、通风机➢液体(或含固)-泵➢气、液(或含固)混合体-分离机、搅拌机⏹按流体机械结构特点➢往复结构的流体机械➢旋转结构的流体机械⏹测试教材中过程流体机械部分重点是:离心泵和离心压缩机泵的分类P140⏹泵:增压输送液体,把机械能转换成液体的能量的机械⏹泵的种类很多,其分类方法也多:➢按流体介质可分为水泵、油泵、耐腐蚀泵、杂质泵;➢按用途可分为工艺装置用泵、公用设施用泵、辅助设施用泵;➢按叶轮的布置方式可分为悬臂式、两端支承式、立置悬臂式。

泵的分类-按流体介质P140➢水泵:清水泵、锅炉给水泵、热水泵➢油泵:冷油泵、热油泵、液态烃泵➢耐腐蚀泵:耐酸泵、耐碱泵➢杂质泵:浆料泵、污水泵、泥浆泵泵的分类-按工作原理和结构形式P140泵的分类-按流体压力P141➢低于2MPa的称低压泵,➢压力在2~6MPa之间的称中压泵,➢压力高于6MPa的称高压泵。

泵的分类-按用途P141⏹工艺装置用泵:进料泵、回流泵、循环泵、塔底泵、冲洗泵、排污泵……⏹公用设施用泵:锅炉用(给水泵、凝水泵、热水泵、余热泵)、凉水塔(冷却水泵、循环水泵)、消防用泵、卫生用泵……⏹辅助设施用泵;润滑油泵、液压传动用泵……⏹管路输送用泵:输油管线用泵、装卸车用泵……泵的分类-按叶轮布置方式P140⏹按叶轮的布置方式可分为:⏹悬臂式:挠性连轴节传动(卧式、立式)、刚性连轴节传动(立式)、共轴式传动(立式)⏹两端支承式:单级和两级、多级⏹立置悬臂式:单层壳体()、双层壳体泵的用途P141⏹用来输送液体的泵种类繁多,用途很广。

精细化工过程及设备培训讲义(PPT72页)

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观察各参数,基本因次有三个,取N, D,ρ为基本因次变量,那么,P, μ,g可用基本因次表示。以P为例:
P M L2 T 3 N T 1 D L M L3 M L1 T 1
g L T 1
P
N xDyz
T 0M 0 L0
M L2 T 3 T x Ly M z L 3z
z1
x
3
y 3z 2
x 3
y
5
z 1
于是,得无因次数群: 同理,得
函数关系简化为 N p gRe, Fr
要计算y值,
1.0
Hj-叶轮距槽底深度
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反应器的计算
二. 工艺计算
优点:易实现自动控制,非生 产时间短,生产能力高、成本 下降,适合大规模生产
连续操作可将几个反应釜串连操作, 有最佳操作点,如图所示。

《过程装备简介》课件

《过程装备简介》课件
预防措施针对来自见故障制定预防措施,降低故障发生 率。
05
过程装备的未来发展趋势
高效化
高效化是未来过程装备发展的主要趋势之一。随着生产工艺的不断改进和技术的 不断创新,过程装备将更加高效、紧凑和可靠,能够更好地满足工业生产的需求 。
高效化的过程装备可以显著提高生产效率,降低能耗和资源消耗,减少生产成本 ,为企业创造更大的经济效益。
流量的分类
根据流体的性质和测量方法,可分为体积流量和质量流量等。
流量对过程装备的影响
流量的变化会影响装备的性能和操作稳定性,如流量过大可能导致设 备超负荷,流量过小则可能影响设备的正常操作和生产效率。
液位
液位
表示液体在容器内的位置高度,是过 程装备操作中的重要参数。
液位的分类
根据液体的性质和测量方法,可分为 固定液位、可变液位和连续液位等。
组成和浓度的分类
根据组分的性质和含量,可分 为单一组分和多组分等。
组成和浓度对过程装备的 影响
组成和浓度的变化会影响装备 的性能和操作稳定性,如某些 组分的含量过高可能导致设备 腐蚀或堵塞,某些组分的含量 过低则可能影响产品的性能和 质量。
04
过程装备的选用与维护
选用原则
适用性
选用装备应满足生产工 艺要求,性能参数要符
聚合器
用于进行聚合反应的设备 ,如聚合釜、聚合塔等。
生物反应器
用于进行生物反应的设备 ,如发酵罐、酶反应器等 。
传热设备
热交换器
用于传递热量的设备,如 管壳式热交换器、板式热 交换器等。
加热炉
用于提供热能的设备,如 燃油加热炉、燃气加热炉 等。
余热回收设备
用于回收余热的设备,如 余热锅炉、热管换热器等 。

《过程设备》课件

《过程设备》课件

过程设备的作用
01
02
03
实现工业生产过程
过程设备是实现工业生产 过程的重要工具,通过各 种设备将原材料转化为产 品。
提高生产效率
过程设备的发展和应用, 提高了生产效率,降低了 生产成本,为企业带来了 经济效益。
保障产品质量
过程设备在生产过程中对 温度、压力、流量等工艺 参数进行精确控制,确保 产品质量稳定可靠。
定期保养
根据设备的使用情况和制造商的推荐 ,进行更全面的保养,如更换磨损件 、清洗设备内部等。
故障诊断与处理
故障识别
通过观察和检测设备运行状态, 及时发现异常情况,判断故障类
型和原因。
故障分析
对故障进行深入分析,了解故障 对设备的影响和可能产生的后果
,为制定处理方案提供依据。
故障处理
根据故障分析结果,采取相应的 措施进行修复或更换部件,确保
该案例说明了在食品加工行业中,不 断对过程设备进行技术改进和创新的 重要性。只有持续的设备改进,才能 满足消费者对食品质量和口感日益增 长的需求,提高企业的市场竞争力。
THANKS
感谢观看
02
常见的过程设备
反应设备
固定床反应器
适用于气固相或液固相反应, 结构简单,操作方便。
搅拌釜式反应器
适用于液液或液固相反应,可 实现高粘度液体或固体的混合 。
总结词
用于进行化学反应的设备
流化床反应器
适用于气固相反应,具有高传 热效率和反应效率。
鼓泡塔反应器
适用于气液相反应,具有高传 质效率和反应效率。
企业社会责任
强调企业应承担的社会责任,将安全与环保纳入 企业战略规划,实现可持续发展。
06
案例分析

《过程与设备》讲义提纲

《过程与设备》讲义提纲

《过程与设备》讲义提纲一、过程过程化工生产过程、化工工艺、生产工艺、工艺流程等说法,讲的基本是同一个意思,机原料经过一系列的处理变成有用产品或付产品的整个过程。

过程一般由于一连串的单元操作和单元操作间的物料输送所组成。

例如:聚氯一烯塑料的生产硫铁矿制硫酸煤制合成氨反应热反应热反应热化工生产过程的核心是化学反应,但绝大多数化学反应需要一定的条件。

如压力、温度、物料组成、触煤等。

因而对参加反应的物料必须进行除杂质、加热或冷却、加质等预处理。

而反应产物也大多必须经过分离、净化、脱水干燥、冷却或冷凝等后处理,才能得到有用的产品。

预处理——反应——后处理这三步是绝大多数化工生产过程所通用的。

除反应环节为化学反应过程外,大多数的(预、后)处理为物理变化过程。

二、单元操作化工生产过程中为达到某一个生产目的而进行的处理工序为单元操作。

单元操作有两个方面:一个是过程,一个是设备,相当于计算机的软件和硬件,常见的单元操作有:三、非标设备1、非标设备的多样性化工设备难以进行标准化生产,即使标准化生产也难以形成批量的原因是化工生产的多样性,其表现在于:(1)原料多样性。

如:煤、油、农产品、工业废料等。

(2)产品多样性。

如:高低压聚丙烯。

(3)规模多样性。

如:合成氨的25至30万吨/年多种规模。

(4)工艺路线多样性。

如:CO2汽提法,水溶汇全循环法等制尿素。

(5)能源的多样性。

如:水电、火电、地热、蒸汽、天然气等。

(6)制造材料的多样性。

如:钢、塑料、石墨、陶瓷、石材等。

2、非标静设备的种类(1)容器类压力容器:球缸、氨缸、缓冲缸等。

常压容器:存缸、料缸、气柜。

(2)换热器类列管式:固定管板、浮头、双管板等。

板式:螺旋板、层叠板等。

套管式、夹套式。

(3)塔器类板式塔:泡罩、浮阀、旋流板、筛板、舌形塔等。

填料塔:规整填料、散装填料鼓泡塔:喷淋塔、湿壁塔等常用塔。

(4)搅拌器类由装物料的壳体和搅拌机两部分组成。

如聚丙烯反应釜是一个典型的搅拌器,壳体是一个带夹套的压力容器,搅拌机由电机带动(见图)。

过程装备控制技术及应用详解PPT课件

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7
第7页/共29页
超声波式流量计 超声波在流体中传播时,受到流体速度的影响而载有流速信息,通过检测接收到的超 声波信号可以测知流体流速,从而求得流体流量。 超声波流量计实物如图所示。
8
第8页/共29页
热式质量流量计 利用外部热源对管道内的被测流体加热,热能随流体一起流动,通过测量因流体流动 而造成的热量(温度)变化来反映出流体的质量流量。分内热式和外热式。 内热式流量计原理如图所示。
量程比为20 : 1,测量准确度可达0.5%。
11
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科里奥利质量流量计 是一种利用流体在振动管中流动而产生与质量流量成正 比的科里奥利力的原理来直接测量质量流量的仪表。 其原理和实物图如图所示:
12
第12页/共29页
3.6 液 位 测 量
3 .6.1 概述 物位是液位,料位以及界位的统称。其中液位指容器内液体介
代表仪表:压力式、吹气式、 差压式液位计
H B 敞口容器静压法液位测量
A
H
B
+-
法兰式差压液位测量
16
第16页/共29页
浮力式物位检测 利用漂浮于液面上的浮子,或者部分浸没于液
体中的物质受到的浮力随液位而变化来检测 液位。 前者称为恒浮力法,后者称变浮力法。 代表仪表:浮子式液位计、浮筒式液位计 应用于液位检测。
直读式
采用侧壁开窗口或旁通管方式,直接显 示容器中物位的高度。
静压式
基于流体静力学原理,通过检测容器内 流体的静压力确定容器内液位。
按工作 原理分 类
浮力式 利用漂浮于液面上的浮子,或者部分浸
没于液体中的物质受到的浮力随液位而 变化来检测液位。
机械式
通过测量物位探头与物料面接触时的机 械力实现物位的测量。
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注册机械工程师资格考核认定测试培训班过程装备前言国际标准化组织认定----人类社会经济活动中的全部产品分为:硬件产品(hardware)软件产品(software)流程性材料产品(processed material)服务型产品(service)硬件产品……以固体(金属、非金属)形态为主的材料。

流程性材料产品……以流体(气、液、粉粒体等)形态为主的材料。

过程工业■改变流程性材料的物理和化学性能为主要目标的加工业,加工制造流程性材料产品的产业。

过程工业是现代国民经济的支柱产业之一。

例如:➢石油炼制(常减压、催化裂化、重整)、化学过程(加氢裂化、乙烯、PTA)、合成纤维、塑料、化肥(合成氨、尿素合成、碳酸氢氨等等)、精细化工……➢煤化工、煤液化、甲醇、聚乙烯醇……➢食品加工、制冷过程、材料加工过程、城市给排水,煤气、天然气……过程装备⏹是实现过程工业生产的硬件。

与一般机械设备不同,它与传热过程、传质过程、流动过程、反应过程等紧密相关。

⏹国家高技术研究发展计划(863计划)确定的6个高技术领域为信息技术、生物和现代农业技术、新材料、先进制造与自动化技术、能源技术和资源环境技术。

世界范围高技术之一……⏹世界上发达国家将“先进制造技术”列为优先发展的战略性高技术之一⏹先进制造技术主要包括➢硬件产品的先进制造技术➢流程性材料产品的先进制造技术《先进制造技术》的理论基础硬件产品流程性材料产品固体力学机械机构学电工、电子学信息技术科学固体力学机械学电工、电子学信息技术科学材料学加工学热处理学化学流体力学热力学化学工程与工艺学流程性材料产品的先进制造技术⏹过程原理与技术⏹成套装置流程技术⏹过程装备技术⏹过程控制技术成套过程装置----组成过程工业的工作母机群,是一个独立的密闭连续系统。

该成套系统包括一系列的过程设备和过程机器:见下图成套过程装置----流程性材料原料管道过程设备阀门过程机器仪表控制流程性材料产品国内大型石油化工装置107页过程装备-过程设备及流体机械⏹4.3过程设备及流体机械设计⏹过程设备:指容器(真空、常压、压力)等静止设备。

反应设备、换热设备、分离设备、储存设备等。

是设计院非标准设备设计主要工作。

⏹流体机械:指动设备。

如泵(离心泵);压缩机(离心压缩机)、鼓风机、离心机、过滤机等。

是过程装备中需要选型和研究改进的主要设计内容。

过程设备P107压力容器:承受气态或液态介质压力的密闭容器。

压力容器的结构与一般容器相似,但配备有安全装置。

容器结构:容器主体部分由几个不同形状的回转壳体即(受压元件:圆筒形壳体、椭圆形壳体、半球形壳体、圆锥形壳体等)组合而成;再加上辅助(非受压)的连接件、支承件等构成容器总体。

典型的容器结构容器由筒体、封头和通用零部件组成。

其中通用零部件包括:接管、支座、人(手)孔及其他附件P107压力容器的分类⏹P107⏹分类的目的:按不同目的有不同分类➢1)按壁厚分类➢2)按承压性质分类➢3)按(内压容器的)压力等级分类➢4)按壁温分类➢5)按结构材料分类➢6)按安全管理(容规)分类⏹按壁厚分类容器类别特征薄壁容器外径与内径之比K=D o/D i≤1.2壁厚与直径之比δ/D i≤0.1器壁应力为两相应力厚壁容器外径与内径之比K=D o/D i>1.2器壁应力为三相应力按承压性质分类容器类别特征内压容器内部压力大于外部压力(p i>p0)外压容器外部压力大于内部压力(p0>p i)(真空容器)内部压力小于外界大气压(p i<0.1MPa绝压)⏹标准大气压:0.101325MPa(A)工程上:⏹环境大气压取:0.1MPa(A)绝压也就是0 MPa(G)表压⏹工程大气压:0.098067MPa(A)⏹真空:负的表压(-),绝对值为真空度⏹全真空:零绝对压力为全真空也就是0 MPa(A)绝压压力容器的分类-3⏹P108⏹按(内压容器的)压力等级分类分类代号工作压力范围/ MPa(G)低压容器L0.1≤p<1.6中压容器M 1.6≤p<10高压容器H10≤p<100超高压容器U p≥100注:表中压力为表压。

在《压力容器安全技术监察规程》中以容器设计压力划分。

常压容器和真空容器分类压力范围常压容器-0.02MPa(G)≤p<0.1MPa(G)(真空容器)0.0MPa(A)≤p<0.1MPa(A)⏹JB/T4735钢制焊接常压容器规定的范围⏹真空容器目前尚无专门的国家标准规定适用于不同压力范围的标准和规程规范号规范名称最高压力Mpa最低压力Mpa GB 150钢制压力容器35JB/T 4732钢制压力容器分析设计标准100≥0.1JB/T 4735钢制常压容器0.1-0.02 JB/T 4734铝制焊接容器8JB/T 4745钛制焊接容器35ASME Ⅷ-3高压容器建造的另一规程>69压力容器安全监察规程-20001000.1超高压容器安全监察规程-941000100⏹按壁温分类类别壁温范围备注常温容器>-20~200℃高温容器达到材料的蠕变温度碳素钢350℃合金钢420℃奥氏体550℃中温容器介于常温和高温之间低温容器≤-20℃-20~-40℃(浅冷设备)-40℃以下(深冷设备)注:在GB150《钢制压力容器》中,以设计温度低于或等于-20℃划分为低温压力容器。

⏹P108⏹P108⏹按结构材料分类⏹金属容器-碳素钢、低合金钢、不锈钢、钛、铝、铜、钽、锆、铸铁、铸钢、复合板……⏹非金属容器-工程塑料、玻璃纤维增强塑料、石墨、陶瓷……⏹复合结构容器-搪玻璃、钢+涂料、钢+橡胶……压力容器的分类-6⏹P108⏹按安全管理分类⏹我国现行安全监察规程《压力容器安全技术监察规程》规定:按照容器一旦破坏时的危害程度,根据压力、压力与容积的乘积、介质特性、用途及材料设计、制造特点,综合将容器分为三类:⏹介质特性中包括状态、温度、压力、有无毒性、有无爆炸危险。

压力容器安全技术监察规程⏹适用范围:⏹⑴最高工作压力100MPa >(pw )≥0.1MPa 。

⏹⑵内直径≥0.15m ,且容积V≥0.025 。

⏹⑶盛装介质为气体、液化气体或最高工作温度高于标准沸点的液体。

⏹不适用于以下类型设备:超高压容器、气瓶、非金属材料容器、核工业用容器、最高工作压力小于0.1MPa 的压力容器、机械上非独立承压部件、无壳体换热器。

3m⏹P108①符合下列情况之一的,为第三类压力容器:⏹a)高压容器;⏹b)中压容器(仅限毒性程度为极度和高度危害的介质);⏹c)中压储存容器(仅限易燃或毒性程度为中度危害介质,且p与V乘积大于等于10MPa·m3);⏹d)中压反应容器(仅限易燃或毒性程度为中度危害介质,且p与V乘积大于等于0.5MPa·m3)⏹P108①符合下列情况之一的,为第三类压力容器(续):⏹e)低压容器(仅限毒性程度为极度和高度危害介质,且p与V乘积大于等于0.2MPa·m3)⏹f)高压、中压管壳式余热锅炉;⏹g)中压搪玻璃压力容器;⏹h)使用强度级别较高(指相应标准中抗拉强度规定值下限大于或等于540MPa)的材料制造的压力容器;⏹P109①符合下列情况之一的,为第三类压力容器(续):⏹i)移动式压力容器,包括铁路罐车(介质为液化气体、低温液体)、罐式汽车[液化气体运输(半挂)车、低温液体运输(半挂)车、永久气体运输(半挂)车]和罐式集装箱(介质为液化气体、低温液体)等;⏹j)球形储罐(容积大于等于50m3);⏹k)低温液体储存容器(容积大于5m3)。

压力容器按安全管理分类⏹P109②符合下列情况之一的,为第二类压力容器(上述第一条规定的除外):⏹a)中压容器;⏹b)低压容器(仅限毒性程度为极度和高度危害介质);⏹c)低压反应容器和低压储存容器(仅限易燃或毒性程度为中度危害介质);⏹d)低压管壳式余热锅炉;⏹e)低压搪玻璃压力容器。

压力容器按安全管理分类⏹P109⏹③低压容器为第一类压力容器(上述第一条、第二条规定的除外)。

⏹介质的危害程度,请参照HG20660《压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类》的规定。

⏹P109⏹1)标准化的意义⏹2)标准化的基本参数⏹①公称直径DN(见表4.3.1.3)⏹a)容器的公称直径指的是容器的内径⏹b)无缝钢管的公称直径指的是管子的名义直径(见表4.3.1.4)⏹c)无缝钢管作为容器时容器的公称直径可采用管子的外径DN=D。

⏹d)有缝钢管的公称直径。

(压力容器不得采用有缝管)⏹e)容器法兰的公称直径。

采用与容器相同的系列。

②公称压力PN容器设计压力由设计人根据GB150的规定决定。

标准件如容器法兰和管法兰的公称压力等级据现有标准决定。

压力容器法兰0.250.6 1.0 1.6 2.5 4.0 6.4MPa管法兰0.250.6 1.0 1.6 2.5 4.0 6.3MPa内压薄壁容器的设计⏹P110⏹内压薄壁容器(K=Do/Di≤1.2,或δ/Di≤0.1)的承压范围一般为中、低压。

⏹容器按形状可以分为圆筒形和球形两种,比较常用的是圆筒形容器。

圆筒形容器由圆筒形壳体与各种形状的封头组成。

其结构和受力分析见下图:内压薄壁容器的封头⏹图4.3.1-2 凸形封头、锥形封头和平板形封头⏹P110内压薄壁容器中的应力⏹图4.3.1-3 内压圆筒的薄膜应力⏹P111⏹内压力在轴(经)向产生的⏹总轴向力:圆筒总截面积:筒体轴向应力:c i P 21D 4F π=δπi 1D f =δδππσ4D P D 421i i c i c P D ==⏹内压力在径(环)向作用力⏹半圆筒投影面上的合力:圆筒纵截面积:筒体环向应力:L P i c D F 2=L2f 2δ=δδσ22D P 2i c i c D P L L ==内压薄壁容器中的应力⏹P111⏹内压薄壁容器器壁应力可视为两相薄膜应力。

此时如果壳体壁厚、材料、曲率半径和载荷无突变,根据无力矩理论,计算中可以忽略内力矩和横向剪力。

也称为薄膜理论。

⏹薄膜应力当容器承受均匀内在压力p时,器壁中产生两向应力(薄膜应力),一个是沿壳体经线方向的应力,称为经向应力,用σm表示;一个是沿壳体纬线方向的应力,称为环向应力,用σθ表示。

圆筒体薄膜应力公式⏹注:p——设计压力,MPa;δ——容器筒体的壁厚,mm;D——筒体中面直径,mm;其余符号如图示。

⏹P111⏹最大应力值球壳薄膜应力公式⏹其它回转体的薄膜应力公式见P111~P112⏹P112⏹最大应力值内压薄壁容器中的弯曲应力⏹P113⏹2)边缘弯曲应力壳体上不同母线、不同壁厚、不同材料的连接处以及应力沿经向有突变处称为连接边缘或边界(见图4.3.1-4)。

在边缘处由于两部分壳体的自由变形不协调,会产生边缘弯曲应力,其数值可达到薄膜应力的几倍甚至十几倍。

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