容器设计基础精讲课件.ppt

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1、第十章容器设计基础第一节概述一、容器的结构壳体(筒体)、封头(端盖)、法兰、支座、接口管及人孔等组成。常低压化工设备通用零部件标准直接选用。二、容器的分类压力容器分类按容器的形状按承压性质按管理其它按容器壁温按金属材料按应用情况按容器形状分类名称特点方形矩形容器平板焊成，制造简便，但承压能力差，只用作小型常压贮槽球形容器弓形板拼焊，承压好，安装内件不便，制造稍难,多用作贮罐圆筒形容器筒体和凸形或平板封头。制造容易，安装内件方便，承压较好，应用最广按承压性质内压：内部介质压力大于外界压力外压：内部介质压力小于外界压力真空：

2、内部压力小于一个绝压的外压容器容器分类设计压力p（MPa）低压容器0.1≤p＜1.6中压容器1.6≤p＜10高压容器10≤p＜100超高压容器p≥100内压容器的分类毒性危害程度分级指标分级Ⅰ极度危害Ⅱ高度危害Ⅲ中毒危害Ⅳ轻度危害急性中毒吸入＜200mg/m3200mg/m3~2000mg/m3~＞20000mg/m3经皮＜100100~500~＞2500经口＜2525~500~＞5000急性中毒易中毒后果严重可中毒，愈后良好偶可中毒无中毒但有影响慢性中毒患病率高较高偶有发生有影响慢性中毒后果继续进展不能治愈可基本治愈可恢

3、复无严重后果可恢复无不良后果致癌性人体致癌可疑致癌动物致癌无致癌性最高容许浓度＜0.10.1-1.0-＞10常见化学介质光气、汞、氰化氢甲醛,苯胺、氟化氢、二氧化硫,硫化氢,氨根据压力等级、介质毒性危害程度以及生产中的作用，压力容器可分为三类。第一类压力容器、第二类压力容器、第三类压力容器不包括核能、船舶专用、直接受火焰加热容器名称说明三类容器（1）高压容器；（2）毒性程度为极度和高度危害介质的中压容器；（3）中度危害介质，且pV大于等于10MPa·m3中压储存容器；（4）中度危害介质，且（5）毒性程度为极度和高度p

4、V大于等于0.5MPa·m3中压反应容器；危害介质，且pV乘积大于式汽车和罐式集装箱等；等于0.2MPa·m3的低压容器；（6）高压、中压管壳式余热锅炉；（7）中压搪玻璃压力容器；（8）使用强度级别较高的材料制造的压力容器；（9）移动式压力容器，铁路罐车、罐；（10）容积大于等于50m3的球形储罐；（11）容积大于5m3的低温液体储存容器。二类容器（1）中压容器；（2）毒性程度为极度和高度危害介质的低压容器；（3）易燃介质或毒性程度为中度危害介质的低压反应容器和低压储存容器；（4）低压管壳式余热锅炉；

5、（5）低压搪玻璃压力容器。一类容器不在第三类、第二类压力容器之内的低压容器为第一类压力容器。按容器壁温常温容器：壁温-20℃至200℃；高温容器：壁温达到蠕变温度,碳素钢或低合金钢容器，温度超过420℃，合金钢超过450℃，奥氏体不锈钢超过550℃，均属高温容器；中温容器：在常温和高温之间；低温容器：壁温低于-20℃,-20℃至-40℃为浅冷容器，低于-40℃者为深冷容器。三、压力容器的标准简介压力容器标准是全面总结压力容器生产、设计、安全等方面的经验，不断纳入新科技成果而产生的。它是压力容器设计、制造、验收等必须遵循的准

6、则。压力容器标准涉及设计方法、选材及制造、检验方法等。㈠国内标准1989我国压力容器标准化技术委员会制订了GB150-89《钢制压力容器》1998年修订成GB150-1998，使标准更加完善。GB150《钢制压力容器》内容包括：压力容器板壳元件计算容器结构要素的确定密封设计超压泄放装置的设置容器的制造与验收的要求等㈡国外主要规范国外的规范主要有四个：美国ASME规范，英国压力容器规范（BS），日本国家标准（JIS），德国压力容器规范（AD）。薄壁容器根据容器外径DO与内径Di的比值K来判断，当K≤1.2为薄壁容器K＞1.2

7、则为厚壁容器第二节内压容器设计的基本理论容器设计的基本要求1、强度保证安全生产；2、刚度防止在使用、运输、安装过程中产生不允许的变形；3、稳定性防止压瘪或出现折皱（主要指外压容器）；4、耐久性保证一定使用年限：一般10~20年；高压设备：20~30年。取决于选材、防腐、施工是否正确；5、气密性防止有毒介质泄漏。6、其它节材、工艺性好、运输安装操作维修方便。一旋转壳体的几何概念母线与经线法线、平行圆第一曲率半径：经线曲率半径第二曲率半径：垂直于经线的平面与中面相割形成的曲线BE的曲率半径回转曲面—任何直线或平面曲线（母线）绕

8、其同平面内的一条已知直线（轴线）旋转一周形成的曲面。回转壳体—以回转曲面为中间面的壳体。壁厚—内外表面之间的法向距离。经线—纵截面（轴截面）与回转曲面的交线。与母线形状相同。纬线—（正交）锥截面与回转曲面的交线。平行圆—横截面与回转曲面的交线。二无力矩理论基本方程式无力矩理论是在旋转薄壳的受力分析中忽略