4.2外压容器设计-II-图算法设计PPT演示课件
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潘家祯华东理工大学机械与动力工程学院4242外压容器外压容器设设计计iiii图算法图算法外压容器设计ii图算法设计第四章外压容器设计第一节概述第二节外压薄壁圆筒的稳定性计算第三节第三节外压圆筒的设计计算外压圆筒的设计计算第四节外压封头和法兰设计外压容器设计ii图算法设计外压容器设计ii图算法设计外压容器设计ii图算法设计第三节外压圆筒的设计计算一图算法的原理外压容器设计ii图算法设计外压容器设计ii图算法设计第三节外压圆筒的设计计算一图算法的原理外压容器设计ii图算法设计外压容器设计ii图算法设计第三节外压圆筒的设计计算三有关设计参数的规定一设计压力和压力试验压力设计压力的定义与内压容器相同但其取法不同
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第三节 外压圆筒的设计计算
三、有关设计参数的规定
(一)设计压力和压力试验压力 设计压力的定义与内压容器相同，但其取法不同。外压容器的设
计压力应取在正常工作过程中可能产生的最大内外压力差；真空容器 按外压容器计算， 当装有安全控制装置时，取1.25倍最大内外压力差或0.1MPa两者 中的较小值； 当无安全装置时，取0.1MPa。对于带夹套的容器应考虑可能出现 最大压差的危险工况，例如当内筒容器突然泄压而夹套内仍有压力时 所产生的最大压差。对于带夹套的真空容器，则按上述真空容器选取 的设计外压力加上夹套内的设计内压力一起作为设计外压。
外压容器设计-II 图算法设计
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第四章 外压容器设计
第一节 概述 第二节 外压薄壁圆筒的稳定性计算 第三节 外压圆筒的设计计算 第四节 外压封头和法兰设计
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第四节 外压封头和法兰计算
一、外压凸形封头 (一)半球形封头
按照弹性稳定理论，受均匀外压的球壳，临界应力与同样厚度 和半径的受轴向压缩圆柱壳相同：
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第三节 外压圆筒的设计计算
三、有关设计参数的规定
(一)设计压力和压力试验压力 外压容器的压力试验分为两种情况： ①不带夹套的外压容器和真空容器，以内压进行压力试验，所以试 验压力取法同前面内压容器所述； ②带夹套外压容器，则分别确定内筒和夹套的试验压力，除内筒试 验压力按①确定，因夹套一般受内压，故在按内压容器确定了夹套的 试验压力以后，必须按内筒的有效厚度校核在该试验压力下内筒的稳 定性。若内筒不能保证足够的稳定性，或增加内筒厚度或在压力试验 过程中内筒保持一定的压力，以保证整个试压过程中夹套和简体的压 差不超过确定的允许试验压差。
RO—球壳外半径，mm； te—球壳有效厚度，mm
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慕课课程：Massive Open Online Course Pressure Vessel Design 压力容器设计
加强圈两侧的间断焊缝可以错开或并排，但焊缝之间的最大间隙对外加强圈 为 8tn,对内加强圈为 12tn 。
加强圈通常用扁钢、角钢、工字钢或其他型钢制成，一方面型钢截面惯性矩 较大，另一方面成型比较方便，加强圈材料多数为碳钢，在不锈钢圆筒外部 可以采用碳钢加强圈，节省不锈钢。筒体内部构件（如塔器的塔盘等）若设 计成加强作用，也可视作加强圈。
慕课课程：Massive Open Online Course Pressure Vessel Design 压力容器设计
第四章 外压容器设计
4.2 外压容器设计—II 图算法
主讲教师：潘家祯 华东理工大学机械与动力工程学院
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第四章 外压容器设计
第一节 概述 第二节 外压薄壁圆筒的稳定性计算 第三节 外压圆筒的设计计算 第四节 外压封头和法兰设计
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第三节 外压圆筒的设计计算
四、加强圈的设计计算
(二)加强圈的结构要求
加强圈焊在筒体外面，间断焊接的 总长度≥容器外圆周长度的1/2；
加强圈焊在容器内部，焊接长度需 ≥容器内圆周长度的1/3。
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第三节 外压圆筒的设计计算
一、图算法的原理
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第三节 外压圆筒的设计计算
一、图算法的原理
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对于钢材，m =0.3，
这是经典小挠度解。与柱壳受轴压情况相同，经典解已为早期的实验结果所证 实，1939年Karman和钱学森采用非线性大挠度理论，导出如下临界压力值：
但是许多实验结果的平均值表明：
取m = 3和R =RO，设计时用te代替t，则得：
式中 [p]—许用外压力，MPa， E—弹性模量，MPa，
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第三节 外压圆筒的设计计算
三、有关设计参数的规定
(一)设计压力和压力试验压力 设计压力的定义与内压容器相同，但其取法不同。外压容器的设
计压力应取在正常工作过程中可能产生的最大内外压力差；真空容器 按外压容器计算， 当装有安全控制装置时，取1.25倍最大内外压力差或0.1MPa两者 中的较小值； 当无安全装置时，取0.1MPa。对于带夹套的容器应考虑可能出现 最大压差的危险工况，例如当内筒容器突然泄压而夹套内仍有压力时 所产生的最大压差。对于带夹套的真空容器，则按上述真空容器选取 的设计外压力加上夹套内的设计内压力一起作为设计外压。
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第一节 概述 第二节 外压薄壁圆筒的稳定性计算 第三节 外压圆筒的设计计算 第四节 外压封头和法兰设计
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第四节 外压封头和法兰计算
一、外压凸形封头 (一)半球形封头
按照弹性稳定理论，受均匀外压的球壳，临界应力与同样厚度 和半径的受轴向压缩圆柱壳相同：
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第三节 外压圆筒的设计计算
三、有关设计参数的规定
(一)设计压力和压力试验压力 外压容器的压力试验分为两种情况： ①不带夹套的外压容器和真空容器，以内压进行压力试验，所以试 验压力取法同前面内压容器所述； ②带夹套外压容器，则分别确定内筒和夹套的试验压力，除内筒试 验压力按①确定，因夹套一般受内压，故在按内压容器确定了夹套的 试验压力以后，必须按内筒的有效厚度校核在该试验压力下内筒的稳 定性。若内筒不能保证足够的稳定性，或增加内筒厚度或在压力试验 过程中内筒保持一定的压力，以保证整个试压过程中夹套和简体的压 差不超过确定的允许试验压差。
RO—球壳外半径，mm； te—球壳有效厚度，mm
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加强圈两侧的间断焊缝可以错开或并排，但焊缝之间的最大间隙对外加强圈 为 8tn,对内加强圈为 12tn 。
加强圈通常用扁钢、角钢、工字钢或其他型钢制成，一方面型钢截面惯性矩 较大，另一方面成型比较方便，加强圈材料多数为碳钢，在不锈钢圆筒外部 可以采用碳钢加强圈，节省不锈钢。筒体内部构件（如塔器的塔盘等）若设 计成加强作用，也可视作加强圈。
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第四章 外压容器设计
4.2 外压容器设计—II 图算法
主讲教师：潘家祯 华东理工大学机械与动力工程学院
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第四章 外压容器设计
第一节 概述 第二节 外压薄壁圆筒的稳定性计算 第三节 外压圆筒的设计计算 第四节 外压封头和法兰设计
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第三节 外压圆筒的设计计算
四、加强圈的设计计算
(二)加强圈的结构要求
加强圈焊在筒体外面，间断焊接的 总长度≥容器外圆周长度的1/2；
加强圈焊在容器内部，焊接长度需 ≥容器内圆周长度的1/3。
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第三节 外压圆筒的设计计算
一、图算法的原理
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第三节 外压圆筒的设计计算
一、图算法的原理
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外压容器设计-II 图算法设计
对于钢材，m =0.3，
这是经典小挠度解。与柱壳受轴压情况相同，经典解已为早期的实验结果所证 实，1939年Karman和钱学森采用非线性大挠度理论，导出如下临界压力值：
但是许多实验结果的平均值表明：
取m = 3和R =RO，设计时用te代替t，则得：
式中 [p]—许用外压力，MPa， E—弹性模量，MPa，
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