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文档简介

化工设备设计基础－第十一章外压容器设计

第十一章外压容器设计

§11.1外压容器的稳定性一、外压容器失稳的概念压杆的失稳临界压力：(6-1)

外压容器失稳的原因：压应力超过失稳临界压应力外压容器失稳的模式：弹性失稳和非弹性失稳化工设备设计基础－第十一章外压容器设计二、外压圆筒失稳的临界压力1.临界压力的影响因素（1）圆筒的几何尺寸：δ/D，L/D（2）材料的物理性能：E

，μ2.临界压力的计算公式（1）长圆筒的临界压力－Bresse公式

(11-1)式中μ—泊松比，δe—圆筒有效厚度，E—材料的弹性模量，D—圆筒的中径。该式对圆筒椭圆度要求：e/δe≤0.009D0/δe+0.03(11-3)化工设备设计基础－第十一章外压容器设计（2）短圆筒的临界压力－Mises公式

(11-7)3.临界长度

(11-9)长圆筒：短圆筒：4.许用外压力式中m—稳定系数，GB150规定m=3。化工设备设计基础－第十一章外压容器设计§11.3外压圆筒的图算设计法一、外压容器设计参数的确定1.设计压力：p=max(Δp)（1）外压容器：p取最大内外压力差（2）真空容器：有安全阀，p=min{1.25Δp，0.1}MPa

无安全阀，p=0.1MPa2.试验压力（1）液压试验：pT=1.25p（2）气压试验：pT=1.15p化工设备设计基础－第十一章外压容器设计3.圆筒计算长度L圆筒上两相邻能起支撑作用的构件之间的距离。能起支撑作用的构件：加强圈、支承圈、夹套端板、法兰以及封头等。对于凸形封头应计入封头曲面高度的1/3。化工设备设计基础－第十一章外压容器设计二、图算法设计步骤（D0/δe≥20）假设δn，计算L/D0和D0/δe；由图11-3查系数A；由图11-4~图11-9查系数B；计算[p]：；校核稳定性：pc≤[p]且接近为合适。化工设备设计基础－第十一章外压容器设计§11.4外压圆筒加强圈的设计一、加强圈的作用与结构加强圈的作用（1）设计壳体厚度时可减小壳体厚度，节约材料；（2）给定壳体厚度时可提高圆筒的稳定性。加强圈的结构型钢整圈围绕并焊接在筒体（内/外）圆周上。加强圈允许间断，但间断弧长不应超过图11-11的规定。加强圈与圆筒的焊接允许间断，但间断焊的最大间隙不得超过8δn（外加强圈）或12δn（内加强圈）。焊缝总长度不应小于圆筒周长的1/2（外加强圈）或1/3（内加强圈）化工设备设计基础－第十一章外压容器设计二、加强圈的计算1.加强圈最大间距

(11-24)化工设备设计基础－第十一章外压容器设计筒体有效段宽度：化工设备设计基础－第十一章外压容器设计化工设备设计基础－第十一章外压容器设计2.加强圈尺寸设计步骤（1）假设加强圈截面形状和尺寸As，计算a和d（2）计算组合截面惯性矩：（3）计算系数B：（式11-32）（4）查图11-4~11-9或按公式计算确定系数A：（5）计算满足稳定要求所需要的组合截面惯性矩：

（式11-33）（6

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