双鞍座支撑的内压容器的合理设计

《双鞍座支撑的内压容器的合理设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、毕业设计英汉翻译设计名称:毕业设计英汉翻译题目:双鞍座支承的内压容器设计学生姓名:杨正豪专业:化工装备技术班级:装备1011学号:201013040131指导老师:李群松指导时间:二0一二年十二月双鞍座支撑的内压容器的合理设计摘　要　通过对卧式容器的受力分析,认为卧式容器的合理设计应着重考虑容器鞍座包角Η、宽度B和最佳位置A,以及加强圈的设置、容器的长径比LDi等关键词　卧式容器　应力　支座　卧式容器的受力分析和强度设计都是以齐克(L.P.Zick)提出的理论为基础的,该理论对鞍座处筒体的受力与变形分析得较为详尽,其所采用的一些假设是以实际应力测定为基础的,并对应力计算式

2、进行了修正。此外,还按应力性质提出了各种应力控制值,实际应用也是可行的。卧式容器的设计方法已在GB150-89《钢制压力容器》中作了明确规定,采用钢制压力容器设计计算软件在微机上计算十便。1　受力分析　　在设计卧式容器时,所需进行的受力分析首先是其承受的荷载:操作压力(内压或外压)、容器本身质量(包括筒体、封头和附件质量)、物料质量(应考虑水压试验时水的质量)等。下面讨论双鞍座式卧式容器的受力分析。设计时除按常规计算圆筒、封头的强度外,还应验算支座处的局部应力。此局部应力的计算取决于支座结构形式。虽然从受力情况分析,支座越多容器的最大应力就越小,但常常由于地基不均匀沉陷、基

3、础水平度的误差或筒体不直、不圆等原因,造成支座反力分布不均,从而使容器的局部应力增大,因此一般采用双鞍座。2　最佳鞍座位置　　双鞍座卧式容器的有关尺寸(鞍座包角Η、鞍座宽度B、腹板厚度b和计算高度H等)按齐克理论分析。鞍座宽度将影响筒体周向应力,其大小应使支座处筒体的周向应力不超过许用值,一般取b≥8Rm。鞍座包角Η增大可使筒体应力降低,但鞍座变得笨重,材料消耗增多,同时也增加了鞍座承受的水平推力。而过分减小包角,设备容易从支座上倾倒,故通常采用Η=120°,必要时取Η=150°,因此设计时尽可能选用标准鞍座。　　鞍座位置的正确与否对容器中各项应力都有影响,尤其对筒体轴向和

4、周向应力的影响更大。鞍座位置不合理有可能导致跨距中点处的周向应力值大于许用应力值,因而不得不增加筒体壁厚(或增设加强圈),造成不必要的浪费。所以,支座形心至封头切线的距离A直接影响筒体的轴向应力,另一方面还影响抵抗弯矩有效截面积的变化。　　当筒体被封头加强(即ARm≤015)时,鞍座平面处的筒体上部不能自由变形,因而筒体中整个截面都可抵抗弯矩。当A>015Rm或筒体无加强措施而刚性不足时,在周向弯矩的作用下,鞍座处筒体上将产生“扁塌”现象,成为无效区不起承载作用,从而使筒体中其他部位各种应力增大。　　当容器设有加强圈时,整个圆筒都能承受弯矩,对跨距中点的轴向应力只考虑弯矩

5、变化的影响。因此在设计中应尽量选择A≤015Rm,以利于封头对筒体起加强作用,此时剪应力值不随A值而变化。　　当A>015Rm时,剪应力Σ值随A增大而减小,其减小值与LDi有关。LDi愈小,则减小愈多。　　根据材料力学分析,当跨中截面与支座截面弯矩相等时,用料及应力分布最为合理。由此原则,导出支座中心与封头切线间的距离应为A=01207L,如果大于此值,支座处的轴向弯曲应力将显著增加。　　由以上分析得出,确定卧式容器鞍座的最佳位置,首先必须满足A≤012L,其次尽量使A≤015Rm。　　卧式容器的支座设计通常按JBT4712-92选用A型或B型并作强度校核,鞍式支座可

6、根据工艺需要进行调整。为防止容器热膨胀以及载荷对筒体引起附加应力,确定一个支座固定,另一个支座可活动,使设备能自由伸缩。3　加强圈的设置　　筒体内设置加强圈可以加强鞍座处筒体,有效地降低周向应力。对于压力低、直径大的容器,加强圈的设置是必不可少的。在设计过程中调整A值仍无法降低周向应力时,筒体必须设置加强圈。不论加强圈设在筒体内侧或外侧,其位置以在鞍座平面处最为合理。加强圈的设置还可增加筒体刚性,使其整个截面都承受剪力作用。4　卧式容器长度与直径之比LDi　　容器的容积一般是根据工艺需要而给定的,但有时工艺上仅给定容器的长度或直径。设计时应在满足工艺要求的前提下尽可能做到

7、用材少、结构简单、制造方便,这就要求合理地调整筒体的长径比LDi。在使容器用材最少的前提下,对低压容器应先按压力求得壁厚以取合理直径Di。一般在容器容积V一定的条件。结论　　(1)双鞍座卧式容器的设计程序为:合理选择容器长径比LDi;根据GB150-1998初定筒体的计算壁厚S;试定鞍座位置A,选定鞍座包角Η,计算各应力值并确定是否在允许的范围内;改变不符合要求的初选参数以调整各有关应力值,使之完全符合要求。　　(2)要使卧式容器的设计更为合理,应全面考虑容器最佳鞍座位置A、加强圈的设置、容器的长径比LDi。