1、压力容器相关知识一、压力容器的概念同时满足以下三个条件的为压力容器,否则为常压容器。1、最高工作压力 P:9.8 104Pa P 9.810 6Pa,不包括液体静压力;2、容积 V25L,且 PV196010 4L Pa;3、介质:为气体,液化气体或最高工作温度高于标准沸点的液体。二、强度计算公式1、受内压的薄壁圆筒当 K=1.11.2,压力容器筒体可按薄壁圆筒进行强度计算,认为筒体为二向应力状态,且各受力面应力均匀分布,径向应力 r=0,环向应力 t=PD/4s, z= PD/2s,最大主应力 1PD/2s,根据第一强度理论,筒体壁厚理论计算公式, 理 PD 2考虑实际因素, +C 式中,圆
2、筒的壁厚(包括壁厚附加量) ,;D 圆筒内径,;P 设计压力,; 材料的许用拉应力,值为 s/n,MPa; 焊缝系数,0.61.0;C 壁厚附加量,。2、受内压 P 的厚壁圆筒K1.2,压力容器筒体按厚壁容器进行强度计算,筒体处于三向应力状态,且各受力面应力非均匀分布(轴向应力除外) 。径向应力 r )1(2abr环向应力 )(2Pb轴向应力 z= 2ab式中,a筒体内半径,;b筒体外半径,;承受内压的厚壁圆筒应力最大的危险点在内壁,内壁处三个主应力分别为: 1 PK12 2= z= 2 3= r=-P第一强度理论推导处如下设计公式 1 PK2由第三强度理论推导出如下设计公式 1 3 12由第
3、四强度理论推导出如下设计公式:PK2式中,Ka/b3、受外压 P 的厚壁圆筒径向应力 r )1(2abr环向应力 )(24、一般形状回转壳体的应力计算经向应力 z= sP2环向应力 tz21式中,P 内压力,MPa; 1所求应力点回转体曲面的第一主曲率半径,;(纬) 2所求应力点回转体曲面的第一主曲率半径,;(经)s壳体壁厚,。5、封头设计受内压的标准椭圆形封头,顶点应力最大, z t=Pa/s(椭圆长轴),由第一强度条件,再考虑到焊缝削弱及材料腐蚀等影响,则标准椭圆形封头的壁厚计算公式为:CPDst 5.02式中,s封头壁厚,;P设计压力,MPa;D封头内径,; t 设计温度下的材料许用应力,MPa; 焊缝系数;C 壁厚附加量,。 受内压的平盖设计周边固支,最大径向应力在周边,周边的应力,径向应力 r 243tPR环向应力 2t式中,t圆板厚度,;R圆板半径,;材料的波松比。周边铰支,最大应力发生在圆板中心处,中心应力表达式为, r 28)3(tPR圆形平盖的设计公式为(根据第一强度理论):cKDtt式中,t平盖厚度,;D计算直径,;K结构特征系数,查表;c 壁厚附加量,。