四、锥形壳 如图所示,锥形壳的薄膜应力表达式如下 2δcosa s cosa 式中:p-介质的内压力,MPa; a-锥壳的半顶角; 8-锥壳的壁厚; 计算点所在平行圆的半径,即该点距回转轴的距离; 从上述二式中可以看出随着半锥角的增大壳体的应力将变大,所以在 承压容器中太大的锥角是不宜采用的。同时也可以看出,锥形壳中最 大应力产生于大端,其值分别为 D 1 48 cosa c PD 28 cosa 式中:D-容器的中径
四、锥形壳 如图所示，锥形壳的薄膜应力表达式如下： 式中：p--介质的内压力，MPa； α--锥壳的半顶角； δ--锥壳的壁厚; r--计算点所在平行圆的半径，即该点距回转轴的距离； 从上述二式中可以看出随着半锥角的增大壳体的应力将变大，所以在 承压容器中太大的锥角是不宜采用的。同时也可以看出，锥形壳中最 大应力产生于大端，其值分别为 式中：D--容器的中径。 cos 1 2 pr m cos 1 pr cos 1 4 pD m cos 1 2 pD 西安建筑科技大学
D DI O 2 D2 (a)作封头 (b)作变径段 锥形
锥形壳 α α d ρ2 r D D1 D2 （ ）a 作封头 （ ）b 作变径段 西安建筑科技大学
§31.5压力容器的强度计算 、压力容器与常压容器 压力容器必须同时满足以下三个条件: 1.最高工作压力p≥0.1MPa(不含液体静压力) 2.容器内径D1≥150mm,且容积V≥25L。 3.介质为气体、液化气体或最高工作温度高于等于标准沸点的液体。 常压容器的壁厚一般按刚度及制造要求来确定。 内压圆筒壁厚的确定 (1)理论计算壁厚(以圆筒体为例) 若钢板在设计温度下的许用应力为[o],按薄膜应力条件 D 26 考虑焊缝系数φ,有: PD ≤[o]中 26
§3.1.5 压力容器的强度计算 一、压力容器与常压容器 压力容器必须同时满足以下三个条件： 1. 最高工作压力pw≥0.1MPa（不含液体静压力）。 2. 容器内径D1≥150mm，且容积V≥25L。 3. 介质为气体、液化气体或最高工作温度高于等于标准沸点的液体。 常压容器的壁厚一般按刚度及制造要求来确定。 二、内压圆筒壁厚的确定 （1）理论计算壁厚（以圆筒体为例） 若钢板在设计温度下的许用应力为[σ]，按薄膜应力条件： [σ]≥ 考虑焊缝系数φ，有： ≤[σ]φ 2 pD 2 pD 西安建筑科技大学
另外,一般由工艺条件确定的是圆筒的内直径D1,故在上式中代入 D=D1+8,得 p(D1+6) 26 解出δ,去掉不等号便得到δ 2{6p-p 式中:8-圆筒的计算厚度,mm; p-设计内压;MPa D1-圆筒的内直径,亦称压力容器的公称直径,mm; [o]-钢板在设计温度下的许用应力;MPa φ-一焊缝系数。 (2)设计厚度(考虑腐蚀裕量) 若容器的设计使用寿命为n年,介质对容器壁的年腐蚀量为 λmm/年,器壁因腐蚀而减薄的总量称作腐蚀裕量,其值为C1=nηλ。 计算厚度与腐蚀裕量之和称作设计厚度,用δ表示。 6A=6+C
另外，一般由工艺条件确定的是圆筒的内直径D1，故在上式中代入 D= D1+δ，得 ≤[σ]φ 解出δ，去掉不等号便得到 式中：δ--圆筒的计算厚度，mm； p--设计内压；MPa； D1 --圆筒的内直径，亦称压力容器的公称直径，mm； [σ]--钢板在设计温度下的许用应力；MPa； φ--焊缝系数。 （2） 设计厚度（考虑腐蚀裕量） 若容器的设计使用寿命为n年，介质对容器壁的年腐蚀量为 λmm/年，器壁因腐蚀而减薄的总量称作腐蚀裕量，其值为C1=nλ。 计算厚度与腐蚀裕量之和称作设计厚度，用δd表示。 δd=δ+C1 2 ( ) p D1 p pD 2 1 西安建筑科技大学
(3)圆筒壁的名义厚度 考虑钢板的生产标准中规定了一定量的允许正、负偏差值,故在 容器壁的厚度应加上钢板的负偏差C2。(保险起见) 考虑钢板的生产规格,需将计算厚度向上调整使其符合钢板的规 格厚度(如钢板系列:5,10,2σmm等),此调整值称为圆整值Δ。 将钢板的设计厚度加上钢板的负偏差并向上圆整至钢板的规格厚 度得出容器壁的名义厚度,用δn表示,即 8n=8x+C2+△=6+C1+C2+△ 式中:6n-圆筒的名义厚度,mm;6-圆筒的设计厚度,mm;C1 腐蚀裕量,mm;C2-钢板负偏差,mm;△-圆整值,mm。 (4)圆筒的有效厚度 6e=8+△ (5)容器壁的最小厚度δmin 为了使容器强度满足制造、运输和安装等方面的要求,因此对圆 筒的最小壁厚作了规定,用δmin表示
（3）圆筒壁的名义厚度 考虑钢板的生产标准中规定了一定量的允许正、负偏差值，故在 容器壁的厚度应加上钢板的负偏差C2。（保险起见） 考虑钢板的生产规格，需将计算厚度向上调整使其符合钢板的规 格厚度（如钢板系列：5，10，20mm等），此调整值称为圆整值Δ。 将钢板的设计厚度加上钢板的负偏差并向上圆整至钢板的规格厚 度得出容器壁的名义厚度，用δ n表示，即 δ n =δd+C2+Δ=δ+ C1+C2+Δ 式中：δn--圆筒的名义厚度，mm；δd --圆筒的设计厚度，mm；C1 -- 腐蚀裕量，mm；C2 --钢板负偏差，mm；Δ--圆整值，mm。 （4）圆筒的有效厚度 δe=δ+ Δ （5）容器壁的最小厚度δmin 为了使容器强度满足制造、运输和安装等方面的要求，因此对圆 筒的最小壁厚作了规定，用δmin表示。 西安建筑科技大学