《外压薄壁容器》PPT课件.ppt

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1、第二章第四节外压薄壁容器外压薄壁容器化工机械基础知识回顾：知识回顾：n n1 1、什么叫容器？、什么叫容器？储存设备和各种化工设备的外壳储存设备和各种化工设备的外壳2 2、容器按壁厚分为几种？、容器按壁厚分为几种？n n薄薄壁壁容容器器 K=D0/Di1.2K=D0/Di1.2n n厚壁容器厚壁容器 K=D0/Di K=D0/Di 1.21.2（D0:D0:外径，外径，Di:Di:内径）内径）3 3、容器按承压性质分为几种？、容器按承压性质分为几种？n n内压容器内压容器：n外压容器：容器的内部压力大于其外部压力的容器。容器的外部压力大于其内部压力的容器。第四节 外压薄壁容器外压容器:减压分馏

2、塔、真空冷凝器、带蒸汽加热夹套的反应釜、潜艇等。n n减压蒸馏塔减压蒸馏塔n n带夹套的反应釜带夹套的反应釜潜艇真空干燥设备 杆件失稳示意图杆件失稳示意图失稳前失稳前失稳后失稳后1、压杆丧失稳定、压杆丧失稳定：细细长长杆杆受受压压时时，其其轴轴线线不不能能维维持持原原有有直直线线形形状状的的平平衡衡状状态态而而突突然然变变弯弯这这一一现现象象称称为为压压杆杆丧丧失失稳定。稳定。一、外压容器稳定性学生自主学生自主探探n1、压杆失稳的突然性n2、问题：细长压杆的承载能力取决于其抗压强度吗？注意：【抗压强度】：是指材料在受到压力时，在被压破坏前所能承受的最大压强，是以单位面积所能承受的压力来表示的（

3、如MPa)实际工程中构件要有足够的强度及稳定性问题：请同学们列举实际细长压杆实例 螺杆千斤顶螺杆螺杆千斤顶螺杆液压设备中的活塞杆液压设备中的活塞杆容器设备支撑架容器设备支撑架起重机支撑杆起重机支撑杆外压薄壁容器的失稳n外压容器失稳概念：这种在外压作用下，筒体突然失去原有形状而被压瘪的现象，称外压容器的失稳外压容器失稳和细长压杆失稳性质上是相同的问题：强度？失失稳是是缓慢慢还是突然是突然发生的？生的？n n1、n n2、n n3、失稳的容器还能正常工作吗？一般情况下外压容器的损坏和谁有关？1、侧向(周向)失稳：外压容器失稳形式侧向（周向）失周向）失周向）失周向）失稳：圆筒由于受稳：圆筒由于受稳：

4、圆筒由于受稳：圆筒由于受均匀径向外压引均匀径向外压引均匀径向外压引均匀径向外压引起的失稳叫做侧起的失稳叫做侧起的失稳叫做侧起的失稳叫做侧向（向（向（向（周向周向周向周向）失稳。）失稳。）失稳。）失稳。周向失稳时壳体周向失稳时壳体周向失稳时壳体周向失稳时壳体横断面由原来的横断面由原来的横断面由原来的横断面由原来的圆形被压瘪成波圆形被压瘪成波圆形被压瘪成波圆形被压瘪成波形，其波数可为形，其波数可为形，其波数可为形，其波数可为2 2，3 3，4 4，2、轴向失稳轴向失稳：承受轴向外压，变形为径线由直线变为曲线3、局部失稳：局部失稳：局部外压，变形为局部径线由直线变为曲线小结：外压容器失稳形式侧向失稳

5、轴向失稳局部失稳n n问题：是不是不管多大外压都会会导致外压容器的失稳呢？二、临界压力1、临界压力：、临界压力：外外压压容容器器所所受受压压力力逐逐渐渐增增加加到到某某一一限限度度时时，容容器器将将由由稳稳定定状状态态转转化化为为不不稳稳定定状状态态，这这个个压压力力的的限限度度即即为为临临界压力。界压力。问题：容器正常容器正常的的工作压力工作压力要要 临界压力临界压力Pcr Pcr（大于、等于、小于）（大于、等于、小于）小于临界压临界压力和哪力和哪些因素些因素有关系有关系？筒体形状及材筒体形状及材料的不均匀性料的不均匀性材料性能材料性能几何尺寸几何尺寸2、临界压力Pcr的影响因素(1)几何尺

6、寸：L、D、S对临界压力的影响材料材料钢钢铸钢铸钢铜铜弹性模数20000210001750012500临界压力mm水柱5004503502、材料性能材料的弹性模数越大，临界压力就越大注：注：1、【弹性模数】可视为衡量材料产生弹性变形难易程度的指标，其值越大，使材料发生一定弹性变形的应力也越大，即材料刚度越大，亦即在一定应力作用下，发生弹性变形越小。2 2、【刚度刚度】机械零件和构件抵抗弹性变形的能力。3、筒体形状和材料的不均匀材料的圆度偏差越大，材料的不均匀性越大临界压力越小n n筒体的圆度偏差定义为e=（Dmax-Dmin），Dmax、Dmin分别为壳体的最大直径、最小直径。n n在外压容器

7、制造和安装过程中要求e 0.5DN问题：1、临界压力与外压容器稳定性的关系？2、如何提高外压容器的稳定性？设置一定数量的加强圈加强圈加强圈加强圈加强圈刚性较大的圆环装上一定数量的加强圈，利用加强圈对筒壁的支撑作用，可以提高圆筒的临界压力，从而提高其工作外压。（三）提高外压容器稳定性的措施LLH/3HD0 加强圈的结构形式加强圈的结构形式n n加强圈的型钢工字钢工字钢角角钢钢扁扁钢钢加加强圈安装在筒体外面：圈安装在筒体外面：加加强圈安装在筒体内部：圈安装在筒体内部：加强圈与筒体的连接加强圈与筒体的连接小结（一）（1）外压容器失稳的概念 （2）外压容器失稳的形式（二）（1）临界压力的概念 （2）临界压力的影响因素（三）提高外压容器稳定性的措施作业：作业：n什么是外压容器的失稳？n临界压力的影响因素有哪些？谢谢！谢谢！