第五章流體存貯容器

1、流體存貯容器第八章流體存貯容器第八章流體存貯容器 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 存貯容器：存貯流體的貯罐存貯容器：存貯流體的貯罐 容器容器 物化反應(yīng)容器：反應(yīng)塔、冷卻塔物化反應(yīng)容器：反應(yīng)塔、冷卻塔加注專業(yè)多用存貯容器，例如槽罐、調(diào)量加注專業(yè)多用存貯容器，例如槽罐、調(diào)量箱、溢出箱、氣瓶等。箱、溢出箱、氣瓶等。少數(shù)用反應(yīng)容器，例如燃料廢液處理車的少數(shù)用反應(yīng)容器，例如燃料廢液處理車的反應(yīng)塔、氧化劑廢液處理車的反應(yīng)滾筒。反應(yīng)塔、氧化劑廢液處理車的反應(yīng)滾筒。1.容器的結(jié)構(gòu)容器的結(jié)構(gòu)2. 分類分類 按形狀分：按形狀分： 方形：制造簡(jiǎn)單，承壓能力差，只作常壓貯方形：制造簡(jiǎn)單，承壓能力差，只作常壓貯槽槽 圓筒形圓筒

2、形：制造簡(jiǎn)單，承壓能力好，應(yīng)用最廣，：制造簡(jiǎn)單，承壓能力好，應(yīng)用最廣，封頭有半圓球形、封頭有半圓球形、橢球形橢球形、碟形、錐形、碟形、錐形 橢球柱形：封頭為平板形、承受能力橢球柱形：封頭為平板形、承受能力1080Mpa 超高壓：超高壓：80Mpa 按材料按材料 金屬金屬 非金屬非金屬加注設(shè)備：氧化劑加注設(shè)備：氧化劑不銹鋼、純鋁、防銹鋁不銹鋼、純鋁、防銹鋁 燃料燃料不銹鋼、鍍鋅、碳鋼不銹鋼、鍍鋅、碳鋼 按使用溫度按使用溫度 低溫低溫 常溫常溫 高溫高溫加注設(shè)備：加注設(shè)備：不銹鋼或鋁圓筒形橢球底或橢圓柱不銹鋼或鋁圓筒形橢球底或橢圓柱平底常溫低壓內(nèi)壓容器。平底常溫低壓內(nèi)壓容器。3.容器標(biāo)準(zhǔn)容器標(biāo)準(zhǔn)

3、公稱直徑公稱直徑DN 缸體及封頭缸體及封頭DN=內(nèi)徑內(nèi)徑 管子管子DN與外徑相近又小于外徑的整數(shù)值與外徑相近又小于外徑的整數(shù)值 法蘭法蘭DN與其相配的管子公稱直徑與其相配的管子公稱直徑 公稱壓力公稱壓力PN工作溫度下的最高工作壓力調(diào)整到所規(guī)定的某一工作溫度下的最高工作壓力調(diào)整到所規(guī)定的某一標(biāo)準(zhǔn)壓力等級(jí)。標(biāo)準(zhǔn)壓力等級(jí)。第二節(jié)第二節(jié) 內(nèi)壓圓筒內(nèi)壓圓筒1.受力分析受力分析 薄壁容器的壁厚薄壁容器的壁厚S 直徑直徑D，一般一般S 0.1D承壓時(shí)，在筒壁上只產(chǎn)生二向應(yīng)力，即軸承壓時(shí)，在筒壁上只產(chǎn)生二向應(yīng)力，即軸向應(yīng)力向應(yīng)力 和環(huán)向應(yīng)力和環(huán)向應(yīng)力 。S4pD1 S2pD2 經(jīng)向（軸向）應(yīng)力：經(jīng)向（軸向）應(yīng)

4、力：環(huán)向應(yīng)力：環(huán)向應(yīng)力： 圓筒的薄膜應(yīng)力分析圓筒的薄膜應(yīng)力分析S4pD1 S2pD2 2. 設(shè)計(jì)制造要求設(shè)計(jì)制造要求壁厚應(yīng)按環(huán)向應(yīng)力選取壁厚應(yīng)按環(huán)向應(yīng)力選取縱向焊縫要分段且錯(cuò)開(kāi)，橫向焊縫可環(huán)繞縱向焊縫要分段且錯(cuò)開(kāi)，橫向焊縫可環(huán)繞一周一周在筒壁上開(kāi)橢圓孔時(shí)，短軸應(yīng)在軸向上在筒壁上開(kāi)橢圓孔時(shí)，短軸應(yīng)在軸向上大型臥式罐體既受氣壓作用又受液體靜壓，大型臥式罐體既受氣壓作用又受液體靜壓，下部殼壁應(yīng)厚，上部可以采用薄壁，以節(jié)下部殼壁應(yīng)厚，上部可以采用薄壁，以節(jié)省材料。省材料。內(nèi)壓圓筒的設(shè)計(jì)制造要求內(nèi)壓圓筒的設(shè)計(jì)制造要求大型圓筒的焊接大型圓筒的焊接圓筒的開(kāi)孔圓筒的開(kāi)孔正確正確錯(cuò)誤錯(cuò)誤第三節(jié)封頭第三節(jié)封頭 球

5、形球形 = ，壁薄，空間利用不好，制造工藝復(fù)雜。，壁薄，空間利用不好，制造工藝復(fù)雜。 橢球形橢球形 廣泛應(yīng)用。廣泛應(yīng)用。 蝶形蝶形 是橢球封頭的簡(jiǎn)化形式，受力比橢球形差，逐漸是橢球封頭的簡(jiǎn)化形式，受力比橢球形差，逐漸被淘汰。被淘汰。 錐形錐形 用于立式容器，便于液體或散裝物料卸出。用于立式容器，便于液體或散裝物料卸出。 平蓋平蓋 用于常壓容器，承壓能力差，厚度較容器壁要厚。用于常壓容器，承壓能力差，厚度較容器壁要厚。S4pD1 S2pD2 容器封頭的類型容器封頭的類型半球形封頭半球形封頭半橢球形封頭半橢球形封頭容器封頭的類型容器封頭的類型碟形封頭碟形封頭無(wú)折邊碟形封頭無(wú)折邊碟形封頭容器封頭的類

6、型容器封頭的類型無(wú)折邊錐形封頭無(wú)折邊錐形封頭 帶折邊錐形封頭帶折邊錐形封頭半橢球殼的應(yīng)力分析半橢球殼的應(yīng)力分析經(jīng)向（軸向）應(yīng)力：經(jīng)向（軸向）應(yīng)力：環(huán)向應(yīng)力：環(huán)向應(yīng)力：224241bxbyaS2p 24242422424S2p2xbya2ba1bxbya時(shí)，時(shí)，2為為壓應(yīng)力壓應(yīng)力時(shí)，時(shí)，2為為拉應(yīng)力拉應(yīng)力時(shí)，時(shí)，1（頂）頂）=21（邊）邊） 2（頂）頂）=-2（邊）邊）2ba 時(shí)，時(shí)，2=02ba 2ba 2ba 標(biāo)準(zhǔn)橢圓標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭封頭例題例題某圓筒形貯氣罐某圓筒形貯氣罐D(zhuǎn)1cm，H2m，受內(nèi)壓受內(nèi)壓P28atm，S16mm，選用封頭型式選用封頭型式 壁厚壁厚mm 重量重量kg 加工難度加工難

7、度 球形球形 10 133 難難 橢球形橢球形 16 157 較難較難 蝶形蝶形 20 194 容易容易 平板平板 102 629 最容易最容易 第四節(jié)第四節(jié) 附件附件 人孔人孔 沉淀槽沉淀槽 進(jìn)排液管進(jìn)排液管 支座支座 加強(qiáng)圈加強(qiáng)圈 測(cè)量?jī)x表測(cè)量?jī)x表 閥門閥門液位傳感器液位傳感器呼吸閥呼吸閥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輸出管隔膜泵輸出管泵注滿傳感器泵注滿傳感器排出管排出管排渣管排渣管溫度計(jì)溫度計(jì)沉淀槽沉淀槽支座支座排渣開(kāi)關(guān)排渣開(kāi)關(guān)導(dǎo)流槽導(dǎo)流槽袋型盒袋型盒支座支座用于固定、托承槽罐及其介質(zhì)重量。用于固定、托承槽罐及其介質(zhì)重量。支座類型的選擇與容器型式相關(guān)。支座類型的選

8、擇與容器型式相關(guān)。1.立式容器立式容器懸掛式支座：簡(jiǎn)單，輕便，但容器側(cè)壁承懸掛式支座：簡(jiǎn)單，輕便，但容器側(cè)壁承受局部應(yīng)力，支座處要加大面積墊板。受局部應(yīng)力，支座處要加大面積墊板。支撐式支座：能承受力大。支撐式支座：能承受力大。裙式支座：承壓能力最大。裙式支座：承壓能力最大。立式支座類型立式支座類型懸掛式支座懸掛式支座支撐式支座支撐式支座裙式支座裙式支座2. 臥式容器臥式容器鞍座：穩(wěn)定，承受力大。鞍座：穩(wěn)定，承受力大。圈座：可防止罐體撓曲，提高剛度，移動(dòng)圈座：可防止罐體撓曲，提高剛度，移動(dòng)方便方便支撐式：簡(jiǎn)單，受力不均。支撐式：簡(jiǎn)單，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、座臥式支座類型臥式支座類型鞍座鞍座圈座圈座支撐式支座支撐式支座開(kāi)孔開(kāi)孔開(kāi)孔原則：開(kāi)孔數(shù)盡量少；孔徑盡量小，為圓形；開(kāi)孔原則：開(kāi)孔數(shù)盡量少；孔徑盡量小，為圓形；開(kāi)孔位置應(yīng)避開(kāi)應(yīng)力集中區(qū)（焊縫等）。開(kāi)孔位置應(yīng)避開(kāi)應(yīng)力集中區(qū)（焊縫等）。 人孔人孔供人員進(jìn)出，焊接，安裝，檢修，孔徑為供人員進(jìn)出，焊接，安裝，檢修，孔徑為400500mm 手孔手孔供手伸進(jìn)內(nèi)部操作，孔徑為供手伸進(jìn)內(nèi)部操作，孔徑為1520mm 視鏡視鏡 進(jìn)、排液管、安全閥管等管路通孔進(jìn)、排液管、安全閥管等管路通孔手孔和人孔手孔和人孔接口管和凸緣接口管和凸緣容器的補(bǔ)強(qiáng)容器的補(bǔ)強(qiáng) 作用作用 防止開(kāi)孔處受內(nèi)壓時(shí)被破壞，使應(yīng)力集防止開(kāi)孔處受內(nèi)壓時(shí)被

10、破壞，使應(yīng)力集中降到允許范圍中降到允許范圍 型式型式 整體補(bǔ)強(qiáng)：用于罐壁或封頭開(kāi)孔較多時(shí)整體補(bǔ)強(qiáng)：用于罐壁或封頭開(kāi)孔較多時(shí) 局部補(bǔ)強(qiáng)局部補(bǔ)強(qiáng) 補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)：用于靜載、常溫下的低壓容器補(bǔ)強(qiáng)圈補(bǔ)強(qiáng)：用于靜載、常溫下的低壓容器 加強(qiáng)管補(bǔ)強(qiáng)：有效降低應(yīng)力集中，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，焊加強(qiáng)管補(bǔ)強(qiáng)：有效降低應(yīng)力集中，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，焊縫少，應(yīng)用廣?？p少，應(yīng)用廣。局部補(bǔ)強(qiáng)局部補(bǔ)強(qiáng)第五節(jié)第五節(jié) 壓力試驗(yàn)壓力試驗(yàn) 目的目的 驗(yàn)證容器的強(qiáng)度和密封性驗(yàn)證容器的強(qiáng)度和密封性 試驗(yàn)介質(zhì)試驗(yàn)介質(zhì) 空氣、水、煤油等（必須對(duì)容器無(wú)腐蝕空氣、水、煤油等（必須對(duì)容器無(wú)腐蝕作用，對(duì)人員無(wú)毒，介質(zhì)閃點(diǎn)高于工作作用，對(duì)人員無(wú)毒，介質(zhì)閃點(diǎn)高于工作溫度）溫度） 試驗(yàn)類型試驗(yàn)類型 液壓試驗(yàn)液壓試驗(yàn) 氣壓試驗(yàn)氣壓試驗(yàn) 需要試驗(yàn)的時(shí)間需要試驗(yàn)的時(shí)間 容器出廠前容器出廠前 長(zhǎng)期使用后長(zhǎng)期使用后課后思考題課后思考題 容器、管子、法蘭、閥門的容器、管子、法蘭、閥門的 DN和和PN是如何規(guī)是如何規(guī)定的？定的？ 圓筒形容器在焊接和開(kāi)孔時(shí)應(yīng)注意什么問(wèn)題？圓筒形容器在焊接和