容器零部件学习.pptx
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1、1用来支承容器及设备重量,并使其固定在某一位用来支承容器及设备重量,并使其固定在某一位置的压力容器附件。在某些场合还受到风载荷、地震载置的压力容器附件。在某些场合还受到风载荷、地震载荷等动载荷的作用。荷等动载荷的作用。12.2 12.2 容器支座容器支座支座耳式支座支撑式支座腿式支座裙式支座立式支座第第12章章 容器零部件容器零部件鞍式支座圈式支座支腿支座卧式支座第1页/共64页2应用应用常见的大型卧式储罐、常见的大型卧式储罐、换热器等多采用换热器等多采用鞍座鞍座。是应用最为广泛的是应用最为广泛的一种卧式容器支座。一种卧式容器支座。1 1、卧式容器支座、卧式容器支座形式:形式:鞍座、圈座及支腿
2、鞍座、圈座及支腿三种三种其它其它圈座:圈座:用于大直径薄壁容器和用于大直径薄壁容器和真空容器,增加局部刚度。真空容器,增加局部刚度。支腿:支腿:重量较轻的小型容器。重量较轻的小型容器。第第12章章 容器零部件(续)容器零部件(续)第2页/共64页3支座数量的决定支座数量的决定安装位置的安排安装位置的安排双鞍座结构较普遍,多支座结构难双鞍座结构较普遍,多支座结构难于保证各支座受力均匀于保证各支座受力均匀一般,外伸长度一般,外伸长度A 0.2LA 0.2L,且最好,且最好A 0.5R A 0.5R mm,A A 最大不超过最大不超过0.25L0.25L双鞍座双鞍座鞍座包角的选取鞍座包角的选取常用包
3、角120、135、150我国JB/T4712用120、150一个一个固定固定(重量大,配管较多的一侧)(重量大,配管较多的一侧)一个可沿轴线一个可沿轴线移动移动(操作时和安装时的(操作时和安装时的温度不同可能引起热膨胀以及可能出现温度不同可能引起热膨胀以及可能出现弯曲造成附加应力)弯曲造成附加应力)影响鞍座处圆筒截面上的应力分布,影响鞍座处圆筒截面上的应力分布,影响稳定性和储罐影响稳定性和储罐-支座系统重心的高低支座系统重心的高低第第12章章 容器零部件(续)容器零部件(续)第3页/共64页4鞍式支座鞍式支座第第12章章 容器零部件(续)容器零部件(续)第4页/共64页5第第12章章 容器零部
4、件(续)容器零部件(续)鞍座的结构鞍座的结构由横向直立筋板、轴向直立筋板和底板焊接而成,在与设由横向直立筋板、轴向直立筋板和底板焊接而成,在与设备筒体相连处,有备筒体相连处,有带加强垫板带加强垫板的和的和不带加强垫板不带加强垫板的两种。的两种。S S型鞍式支座型鞍式支座F F型鞍式支座型鞍式支座鞍座标准鞍座标准轻型(轻型(A A)和重型()和重型(B B)两大类,重型又分为)两大类,重型又分为B BB B五五种型号,见表种型号,见表12-612-6。第5页/共64页6第第12章章 容器零部件(续)容器零部件(续)鞍座标准的选用鞍座标准的选用根据鞍座实际承载的大小根据鞍座实际承载的大小确定选用轻
5、型(确定选用轻型(A A型型 )或重型()或重型(B BBB型)鞍座型)鞍座找出对应的公称直径,找出对应的公称直径,根据容器圆筒强度确定根据容器圆筒强度确定120120或或150150包角的鞍座包角的鞍座标准高度下鞍座的允许载荷和各部分结构尺寸可从标准高度下鞍座的允许载荷和各部分结构尺寸可从表表12-712-7和和JB/T471292JB/T471292中得到。中得到。第6页/共64页7鞍座标记方法:鞍座标记方法:JB/T 47121992 JB/T 47121992 鞍座鞍座 固定鞍座固定鞍座F F 滑动鞍座滑动鞍座S S 公称直径公称直径mm mm 型号(型号(A A,B B,B B,B
6、B,B B,B B)如公称直径为如公称直径为1600mm1600mm的轻型(的轻型(A A型)鞍座,标记为型)鞍座,标记为 JB/T 471292JB/T 471292鞍座鞍座A1600FA1600F JB/T 471292 JB/T 471292鞍座鞍座A1600SA1600S第第12章章 容器零部件(续)容器零部件(续)第7页/共64页8鞍式支座鞍式支座第第12章章 容器零部件(续)容器零部件(续)第8页/共64页9鞍式支座鞍式支座第第12章章 容器零部件(续)容器零部件(续)第9页/共64页10圈座圈座圈座圈座支腿式支腿式第第12章章 容器零部件(续)容器零部件(续)第10页/共64页1
7、12 2、立式容器支座、立式容器支座 结构:结构:由筋板和支脚板组成由筋板和支脚板组成特点:特点:简单、轻便,但对器壁会产生较大的局部应力。简单、轻便,但对器壁会产生较大的局部应力。当容器较大或器壁较薄时,应在支座与器壁间加一垫当容器较大或器壁较薄时,应在支座与器壁间加一垫板,板,垫板的材料最好与筒体材料相同垫板的材料最好与筒体材料相同。标准:标准:JB/T 4725JB/T 4725耳式支座耳式支座A A型(短臂)型(短臂)A A、ANANB B型(长臂)型(长臂)B B、BNBN(1 1)耳式支座)耳式支座 (悬挂式支座)(悬挂式支座)第第12章章 容器零部件(续)容器零部件(续)第11页
8、/共64页121-1-垫板;垫板;2-2-筋板;筋板;3-3-支脚板支脚板图图1212-1 19 9 耳式支座耳式支座带垫板的耳式支座带垫板的耳式支座带垫板的耳式支座带垫板的耳式支座第第12章章 容器零部件(续)容器零部件(续)第12页/共64页13第第12章章 容器零部件(续)容器零部件(续)第13页/共64页14(2 2)支承式支座)支承式支座应用:应用:高度不大、安装位置距基础面较近且具有凸形高度不大、安装位置距基础面较近且具有凸形封头的立式容器。封头的立式容器。结构:结构:容器封头底部焊上数根支柱,直接支承基础地面容器封头底部焊上数根支柱,直接支承基础地面特点:特点:简单方便,但对容器
9、封头会产生较大的局部应力,简单方便,但对容器封头会产生较大的局部应力,故当容器较大或壳体较薄时,必须在支座和封头间加垫故当容器较大或壳体较薄时,必须在支座和封头间加垫板,以改善壳体局部受力情况。板,以改善壳体局部受力情况。标准:标准:JB/T 4724JB/T 4724支承式支座支承式支座A A型(钢板支柱)型(钢板支柱)B B型(钢管支柱)型(钢管支柱)第第12章章 容器零部件(续)容器零部件(续)第14页/共64页15图12-21 支承式支座A型B型第第12章章 容器零部件(续)容器零部件(续)第15页/共64页16带垫板的支承式支座带垫板的支承式支座带垫板的支承式支座带垫板的支承式支座第
10、第12章章 容器零部件(续)容器零部件(续)第16页/共64页17(3 3)腿式支座(支腿)腿式支座(支腿)应用:应用:多用于高度较小的中小型立式容器中。多用于高度较小的中小型立式容器中。结构与支承式支座区别:结构与支承式支座区别:腿式支座是支承在容器圆柱腿式支座是支承在容器圆柱体部分,而支承式支座是支承在容器底封头上。体部分,而支承式支座是支承在容器底封头上。特点:特点:结构简单、轻巧、安装方便,容器下面有较大结构简单、轻巧、安装方便,容器下面有较大操作维修空间。但当容器上管线直接与产生脉动载荷操作维修空间。但当容器上管线直接与产生脉动载荷的机器设备刚性连接时,不宜选用腿式支座。的机器设备刚
11、性连接时,不宜选用腿式支座。标准:标准:JB/T4713JB/T4713腿式支座腿式支座。A A型(角钢支柱)型(角钢支柱)B B型(钢管支柱)型(钢管支柱)第第12章章 容器零部件(续)容器零部件(续)第17页/共64页18选用:选用:1 1)根据容器公称直径)根据容器公称直径DNDN和和总质量选取相应的支座号和总质量选取相应的支座号和支座数量支座数量2 2)计算支座承受实际载荷,)计算支座承受实际载荷,使其不大于支座允许载荷。使其不大于支座允许载荷。除容器总质量外,实际载荷除容器总质量外,实际载荷还应综合考虑风载荷、地震还应综合考虑风载荷、地震载荷和偏心载荷。载荷和偏心载荷。图图12-23
12、 12-23 腿式支座腿式支座第第12章章 容器零部件(续)容器零部件(续)第18页/共64页19第第12章章 容器零部件(续)容器零部件(续)第19页/共64页20裙座结构裙座结构(4 4)裙式支座)裙式支座应用:应用:高大的立式容器,特别高大的立式容器,特别是塔设备。是塔设备。形式:形式:圆筒形裙座和圆锥形裙座。圆筒形裙座和圆锥形裙座。第第12章章 容器零部件(续)容器零部件(续)第20页/共64页21裙座的结构1 1塔体塔体;2;2保温支承圈保温支承圈;3;3无保温时排气孔无保温时排气孔;4 4裙座筒体裙座筒体;5;5人孔人孔 ;6;6螺栓座螺栓座;7;7基础环基础环;8 8有保温时排气
13、孔有保温时排气孔;9;9引出管通道引出管通道;10;10排液孔排液孔第第12章章 容器零部件(续)容器零部件(续)第21页/共64页22裙座结构裙座结构第第12章章 容器零部件(续)容器零部件(续)第22页/共64页23第第12章章 容器零部件(续)容器零部件(续)12.3 12.3 容器的开孔补强容器的开孔补强开孔破坏原有的应力分布并引起应力集中,较开孔破坏原有的应力分布并引起应力集中,较大的局部应力;大的局部应力;作用于接管上的各种载荷所产生的应力,温度作用于接管上的各种载荷所产生的应力,温度差造成的温差应力;差造成的温差应力;容器材质和焊接缺陷等因素的综合作用;容器材质和焊接缺陷等因素的
14、综合作用;接管成为容器的破坏源,必须考虑接管成为容器的破坏源,必须考虑补强问题补强问题。第23页/共64页24第第12章章 容器零部件(续)容器零部件(续)采取适当增加壳体或接管厚度的方法将应力集采取适当增加壳体或接管厚度的方法将应力集中系数减小到某一允许数值。中系数减小到某一允许数值。开孔补强设计开孔补强设计准则弹性失效设计准则等面积补强法塑性失效准则极限分析法1 1、开孔补强的设计原则与补强结构、开孔补强的设计原则与补强结构第24页/共64页25第第12章章 容器零部件(续)容器零部件(续)(1 1)补强设计原则)补强设计原则(a a)等面积补强法的设计原则)等面积补强法的设计原则 规定局
15、部补强的金属截面积必须等于或大于开规定局部补强的金属截面积必须等于或大于开孔所减去的壳体截面积,其含义在于补强壳壁的平孔所减去的壳体截面积,其含义在于补强壳壁的平均强度,用于开孔等截面的外加金属来补偿削弱的均强度,用于开孔等截面的外加金属来补偿削弱的壳壁强度。壳壁强度。第25页/共64页26第第12章章 容器零部件(续)容器零部件(续)问题:问题:没有考虑开孔处没有考虑开孔处应力集中应力集中的影响,没有计入的影响,没有计入容器直径变化容器直径变化的影响,补强后对不同接管会得到不的影响,补强后对不同接管会得到不同的应力集中系数,即同的应力集中系数,即安全裕量不同安全裕量不同,因此有时显,因此有时
16、显得富裕,有时显得不足。得富裕,有时显得不足。优点:优点:长期实践经验,简单易行,当开孔较大时,长期实践经验,简单易行,当开孔较大时,只要对其开孔尺寸和形状等予以一定的配套限制,只要对其开孔尺寸和形状等予以一定的配套限制,在一般压力容器使用条件下能够保证安全,因此在一般压力容器使用条件下能够保证安全,因此不少国家的容器设计规范主要采用该方法,如不少国家的容器设计规范主要采用该方法,如ASME ASME-1-1和和GB150GB150等。等。第26页/共64页27(b b)塑性失效补强设计原则)塑性失效补强设计原则 极限设计的方法,考虑到结构的安定性。极限设计的方法,考虑到结构的安定性。开孔容器
17、的接管处达到全域塑性时的极限应力应等开孔容器的接管处达到全域塑性时的极限应力应等于无孔壳体的屈服应力;同时,按弹性计算的最大于无孔壳体的屈服应力;同时,按弹性计算的最大应力应不超过应力应不超过2 2 s s。maxmax=2=2s s 而而 s s=1.5=1.5 所以所以 max=3max=3 第第12章章 容器零部件(续)容器零部件(续)第27页/共64页28(2 2)补强结构)补强结构 补强结构局部补强整体补强补强圈补强厚壁接管补强整锻件补强第第12章章 容器零部件(续)容器零部件(续)第28页/共64页29(a)补强圈补强结构结构补强圈贴焊在壳体与接管连接处补强圈贴焊在壳体与接管连接处
18、优点优点结构简单,制造方便,使用经验丰富结构简单,制造方便,使用经验丰富(a)(a)补强圈补强补强圈补强缺点缺点1 1)与壳体金属之间不能完全贴合,传热效果差,在中温)与壳体金属之间不能完全贴合,传热效果差,在中温以上使用时,存在较大热膨胀差,在补强局部区域产生较以上使用时,存在较大热膨胀差,在补强局部区域产生较大的热应力;大的热应力;2 2)与壳体采用搭接连接,难以与壳体形成整体,抗疲劳)与壳体采用搭接连接,难以与壳体形成整体,抗疲劳性能差。性能差。第第12章章 容器零部件(续)容器零部件(续)第29页/共64页30补强圈补强补强圈补强第第12章章 容器零部件(续)容器零部件(续)第30页/
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