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1、设 计 计 算 大型多鞍座卧式容器设计方法分析121陈志伟,寿比南,郑津洋(11浙江大学化工机械研究所,浙江杭州 310027;21全国锅炉压力容器标准化委员会,北京 100029)摘 要:为降低弯矩和鞍座反力,长径比大的卧式容器大多采用三鞍座或多鞍座支撑。多年来,多鞍座卧式容器的设计并没有形成统一的标准,目前大多采用三弯矩理论计算弯矩和鞍座反力,再引用双鞍座卧式容器的Zick校核方法对应力进行校核。此种方法步骤复杂,不便于工程应用。最近,欧洲协调标准EN13445《非直接受火压力容器》提出了一种不同于传统方法的多鞍座卧式容器的最新设计方法,这是多鞍座
2、卧式容器设计第一次正式写入标准。本文主要介绍EN13445中的多鞍座卧式容器设计方法与传统方法的不同,并对两种设计方法中存在的一些问题进行了探讨。关键词:卧式容器;多鞍座;压力容器;设计中图分类号:TQ05312;TQ05012 文献标识码:A 文章编号:1001-4837(2005)11-0020-04AnalysisoftheDesignMethodofHorizontalVesselsSupportedonMulti-saddles121CHENZhi-wei,SHOUBi-nan,ZHENGJin-yang(11InstituteofChe
3、micalMachineryandProcessEquipment,ZhejiangUniversity,Hangzhou310027,China;21ChinaStandardizationCommitteeonBoilersandPressureVessels,Beijing100029,China)Abstract:Thehorizontalpressurevesselswhichhavelargeslendernessratioaresupportedonmulti-saddlestoreducethenumericalvalueofthemo
4、mentandsupportpressure1Theprocessofthedesignofthehorizontalcylindricalvesselsupportedonmulti-saddlesisalwaysaccordingtoL1P1Zick’smethod,whichisusedforthedesignofthehorizontalvesselsupportedontwosaddles1L1P1Zick’smethodusedforthehorizontalvesselsupportedonmulti-saddlesiscomplexan
5、dhaslesspracticality.AnewmethodwasgiveninEuropeanharmo2nizedstandard———EN13445UnfiredPressureVessels.Itisthefirsttimethatthemethodofdesignofhorizontalpressurevesselonmulti-saddleswaswrittenintheofficialstandard.Thearticlemainlyintroducesthediffer2encesbetweenthetwomethodsandthes
6、hortcomingsofthem.Keywords:horizontalvessel;multi-saddle;pressurevessel;design 符号说明:en———筒体的名义厚度,mma2———鞍座边缘到垫板边缘的距离,mmli———第i个鞍座与第i+1个鞍座之间的距离,mma3———两端部鞍座外侧等效壳体长度,mmn———鞍座总数目q———容器每单位长度所受载荷,N/m2a3=a1+3HiDi———筒体内直径,mme2———垫板厚度,mmFi———第i个鞍座处的反力,N·20·第22卷第11期 压 力
7、 容 器 总第156期Feq———卧式容器的等效整体轴向力,N,简化为受均布载荷的静不定梁,利用三弯矩理论来πDi计算鞍座处的弯矩和鞍座反力,再引用L1P1Zick双Feq=FiK6K84ea鞍座卧式容器的应力计算和校核模型,对多鞍座卧Fmax———最大允许压力,Pa式容器进行设计。Hi———封头的高度,mmMi———第i个鞍座处容器所受弯矩,N·mMij———第i、j个鞍座之间容器最大弯矩,N·mMmax———最大允许弯矩,N·mP———计算压力,PaPmax———最大允许压力,PaQi———第i个鞍座处的剪力,N图1
8、 鞍座均匀分布的多鞍座卧式容器Qmax———最大允许剪力,N 最初的L1P1Zick法只适用