西安石油大学：《过程设备设计基础 Basic Theory and Design of Process Equipments》课程教学资源（电子课件）第四章 压力容器设计 4.3 常规设计

第四章压力容器设计 CHAPTERⅣ Design of Pressure Vessel 43常规设计

1 44..33

 CHAPTER Design of Pressure Vessel

4.3常规设计 过程设备设计 4.3.1概述 4.1概述 4.3.2 圆筒设计 4.2设计准则 4.3.3封头设计 4.3.4密封装置设计 4.3常规设计 4.3.5开孔和开孔补强设计 4.4 分析设计 4.3.6支座和检查孔 4.5疲劳分析 4.3.7安全泄放装置 4.3.8 焊接结构设计 4.6压力容器设计技术进展 4.3.9 压力试验 2

2 4.3
 4.1
4.2  4.3  4.4  4.5  4.6  4.3.3  4.3.4  4.3.5  4.3.6  !" 4.3.7 #$%& 4.3.2 '( 4.3.1
4.3.8 )*+, 4.3.9 -.


4.3常规设计 过程设备设计 43常规设计≈ 本章重点 教学重点: (1)内压圆筒的强度设计 (2)外压圆筒的图算法; (3)开孔补强设计 教学难点: 螺栓法兰连接的密封性设计

3 4.3

 1    2   3  
  !" 4.3  #$


43.1概述 过程设备设计 4.3.1概述 设计思想 “按规则设计”( Design by rules),只考虑单一的最大 载荷工况,按一次施加的静力载荷处理, 区别于分 不考虑交变载荷,也不区分短期载荷和永 析设计 久载荷,不涉及容器的疲劳寿命问题。 应力求解—依据校核—一受压元件边缘应力一一采用 材料力学及板壳 的应力强度 分析设计标准中 理论,按最大拉<材料许用应力 的有关规定和思 应力准则来推导 (强度) 想,确定结构的 受压元件的强度<材料许用外压力 某些相关尺寸范 尺寸计算公式。 (失稳) 围,或由经验引 入各种系数

4 /0123 45678/0394: ;</0= >/034?@ABCDEF :GH  I I J J KL —— “M”NDesign by RulesO3P56QIARS /0TU3MIVWXAY Z[\——]^ _`a@bc 2d3MRSe Zfgh i jkAl mnopqF rs——i jk AZl < _`tuZ NlO < _`tuv  NwxO yzZ——{u |} A~€K L3€+,A ‚ƒ„mn… †3‡ˆ‰.Š ‹ŒŽF 4.3.1
4.3.1 


43.1概述 过程设备设计 弹性失效设计准 压力容器材料韧性较好,在弹性失效准则中, σ1≤lo] (4-3) o -o3<O (4-4) [1-02)2+(2-3)2+(3-1)2≤l(4-5) 采用式(44)或式(45)较为合理。 但对于内压薄壁回转壳体,在远离结构不连续处,03≈0 式(43)简单,成熟使用经验,将该式作为设计准则

5 t
[
] 1 ≤ N4-3O 4.3.1  t
-
[
] 3 ≤ N4-4O t [(
-
) (
-
) (
-
) ] [
] 21 2 3 1 2 2 3 2 1 2 + + ≤ {uqN4-4O‡qN4-5O‘’2F H• ™cš3›œ+,4žŸ13
3 ≈ 0 qN4-3O Q3¡¢£u‰.3¤¥q¦‘F _`§¨©3›ª¨w«}3 N4-5O ¬J ª¨w«