第五章流体存贮容器

1、流体存贮容器第八章流体存贮容器第八章流体存贮容器 第一节第一节 概述概述 存贮容器：存贮流体的贮罐存贮容器：存贮流体的贮罐 容器容器 物化反应容器：反应塔、冷却塔物化反应容器：反应塔、冷却塔加注专业多用存贮容器，例如槽罐、调量加注专业多用存贮容器，例如槽罐、调量箱、溢出箱、气瓶等。箱、溢出箱、气瓶等。少数用反应容器，例如燃料废液处理车的少数用反应容器，例如燃料废液处理车的反应塔、氧化剂废液处理车的反应滚筒。反应塔、氧化剂废液处理车的反应滚筒。1.容器的结构容器的结构2. 分类分类 按形状分：按形状分： 方形：制造简单，承压能力差，只作常压贮方形：制造简单，承压能力差，只作常压贮槽槽 圆筒形圆筒

2、形：制造简单，承压能力好，应用最广，：制造简单，承压能力好，应用最广，封头有半圆球形、封头有半圆球形、椭球形椭球形、碟形、锥形、碟形、锥形 椭球柱形：封头为平板形、承受能力椭球柱形：封头为平板形、承受能力1080Mpa 超高压：超高压：80Mpa 按材料按材料 金属金属 非金属非金属加注设备：氧化剂加注设备：氧化剂不锈钢、纯铝、防锈铝不锈钢、纯铝、防锈铝 燃料燃料不锈钢、镀锌、碳钢不锈钢、镀锌、碳钢 按使用温度按使用温度 低温低温 常温常温 高温高温加注设备：加注设备：不锈钢或铝圆筒形椭球底或椭圆柱不锈钢或铝圆筒形椭球底或椭圆柱平底常温低压内压容器。平底常温低压内压容器。3.容器标准容器标准

3、公称直径公称直径DN 缸体及封头缸体及封头DN=内径内径 管子管子DN与外径相近又小于外径的整数值与外径相近又小于外径的整数值 法兰法兰DN与其相配的管子公称直径与其相配的管子公称直径 公称压力公称压力PN工作温度下的最高工作压力调整到所规定的某一工作温度下的最高工作压力调整到所规定的某一标准压力等级。标准压力等级。第二节第二节 内压圆筒内压圆筒1.受力分析受力分析 薄壁容器的壁厚薄壁容器的壁厚S 直径直径D，一般一般S 0.1D承压时，在筒壁上只产生二向应力，即轴承压时，在筒壁上只产生二向应力，即轴向应力向应力 和环向应力和环向应力 。S4pD1 S2pD2 经向（轴向）应力：经向（轴向）应

4、力：环向应力：环向应力： 圆筒的薄膜应力分析圆筒的薄膜应力分析S4pD1 S2pD2 2. 设计制造要求设计制造要求壁厚应按环向应力选取壁厚应按环向应力选取纵向焊缝要分段且错开，横向焊缝可环绕纵向焊缝要分段且错开，横向焊缝可环绕一周一周在筒壁上开椭圆孔时，短轴应在轴向上在筒壁上开椭圆孔时，短轴应在轴向上大型卧式罐体既受气压作用又受液体静压，大型卧式罐体既受气压作用又受液体静压，下部壳壁应厚，上部可以采用薄壁，以节下部壳壁应厚，上部可以采用薄壁，以节省材料。省材料。内压圆筒的设计制造要求内压圆筒的设计制造要求大型圆筒的焊接大型圆筒的焊接圆筒的开孔圆筒的开孔正确正确错误错误第三节封头第三节封头 球

5、形球形 = ，壁薄，空间利用不好，制造工艺复杂。，壁薄，空间利用不好，制造工艺复杂。 椭球形椭球形 广泛应用。广泛应用。 蝶形蝶形 是椭球封头的简化形式，受力比椭球形差，逐渐是椭球封头的简化形式，受力比椭球形差，逐渐被淘汰。被淘汰。 锥形锥形 用于立式容器，便于液体或散装物料卸出。用于立式容器，便于液体或散装物料卸出。 平盖平盖 用于常压容器，承压能力差，厚度较容器壁要厚。用于常压容器，承压能力差，厚度较容器壁要厚。S4pD1 S2pD2 容器封头的类型容器封头的类型半球形封头半球形封头半椭球形封头半椭球形封头容器封头的类型容器封头的类型碟形封头碟形封头无折边碟形封头无折边碟形封头容器封头的类

6、型容器封头的类型无折边锥形封头无折边锥形封头 带折边锥形封头带折边锥形封头半椭球壳的应力分析半椭球壳的应力分析经向（轴向）应力：经向（轴向）应力：环向应力：环向应力：224241bxbyaS2p 24242422424S2p2xbya2ba1bxbya时，时，2为为压应力压应力时，时，2为为拉应力拉应力时，时，1（顶）顶）=21（边）边） 2（顶）顶）=-2（边）边）2ba 时，时，2=02ba 2ba 2ba 标准椭圆标准椭圆封头封头例题例题某圆筒形贮气罐某圆筒形贮气罐D1cm，H2m，受内压受内压P28atm，S16mm，选用封头型式选用封头型式 壁厚壁厚mm 重量重量kg 加工难度加工难

7、度 球形球形 10 133 难难 椭球形椭球形 16 157 较难较难 蝶形蝶形 20 194 容易容易 平板平板 102 629 最容易最容易 第四节第四节 附件附件 人孔人孔 沉淀槽沉淀槽 进排液管进排液管 支座支座 加强圈加强圈 测量仪表测量仪表 阀门阀门液位传感器液位传感器呼吸阀呼吸阀加注口加注口溢出箱排液管溢出箱排液管加注管加注管隔膜泵输出管隔膜泵输出管泵注满传感器泵注满传感器排出管排出管排渣管排渣管温度计温度计沉淀槽沉淀槽支座支座排渣开关排渣开关导流槽导流槽袋型盒袋型盒支座支座用于固定、托承槽罐及其介质重量。用于固定、托承槽罐及其介质重量。支座类型的选择与容器型式相关。支座类型的选

8、择与容器型式相关。1.立式容器立式容器悬挂式支座：简单，轻便，但容器侧壁承悬挂式支座：简单，轻便，但容器侧壁承受局部应力，支座处要加大面积垫板。受局部应力，支座处要加大面积垫板。支撑式支座：能承受力大。支撑式支座：能承受力大。裙式支座：承压能力最大。裙式支座：承压能力最大。立式支座类型立式支座类型悬挂式支座悬挂式支座支撑式支座支撑式支座裙式支座裙式支座2. 卧式容器卧式容器鞍座：稳定，承受力大。鞍座：稳定，承受力大。圈座：可防止罐体挠曲，提高刚度，移动圈座：可防止罐体挠曲，提高刚度，移动方便方便支撑式：简单，受力不均。支撑式：简单，受力不均。3. 球形容器球形容器柱式支座柱式支座裙式支座裙式支

9、座卧式支座类型卧式支座类型鞍座鞍座圈座圈座支撑式支座支撑式支座开孔开孔开孔原则：开孔数尽量少；孔径尽量小，为圆形；开孔原则：开孔数尽量少；孔径尽量小，为圆形；开孔位置应避开应力集中区（焊缝等）。开孔位置应避开应力集中区（焊缝等）。 人孔人孔供人员进出，焊接，安装，检修，孔径为供人员进出，焊接，安装，检修，孔径为400500mm 手孔手孔供手伸进内部操作，孔径为供手伸进内部操作，孔径为1520mm 视镜视镜 进、排液管、安全阀管等管路通孔进、排液管、安全阀管等管路通孔手孔和人孔手孔和人孔接口管和凸缘接口管和凸缘容器的补强容器的补强 作用作用 防止开孔处受内压时被破坏，使应力集防止开孔处受内压时被

10、破坏，使应力集中降到允许范围中降到允许范围 型式型式 整体补强：用于罐壁或封头开孔较多时整体补强：用于罐壁或封头开孔较多时 局部补强局部补强 补强圈补强：用于静载、常温下的低压容器补强圈补强：用于静载、常温下的低压容器 加强管补强：有效降低应力集中，结构简单，焊加强管补强：有效降低应力集中，结构简单，焊缝少，应用广。缝少，应用广。局部补强局部补强第五节第五节 压力试验压力试验 目的目的 验证容器的强度和密封性验证容器的强度和密封性 试验介质试验介质 空气、水、煤油等（必须对容器无腐蚀空气、水、煤油等（必须对容器无腐蚀作用，对人员无毒，介质闪点高于工作作用，对人员无毒，介质闪点高于工作温度）温度） 试验类型试验类型 液压试验液压试验 气压试验气压试验 需要试验的时间需要试验的时间 容器出厂前容器出厂前 长期使用后长期使用后课后思考题课后思考题 容器、管子、法兰、阀门的容器、管子、法兰、阀门的 DN和和PN是如何规是如何规定的？定的？ 圆筒形容器在焊接和开孔时应注意什么问题？圆筒形容器在焊接和