《化工容器及设备》第4单元外压容器.pptx

《化工容器及设备》第4单元外压容器的讲解涵盖了外压容器的稳定性、图算法、加强圈计算、封头计算以及轴向受压圆筒等多个方面。外压容器是指壳体外部受到的压力大于内部压力的设备，常见于石油、化工行业的真空操作容器、贮槽和夹套容器等。外压容器的失效主要表现为稳定性丧失，而非强度破坏，这通常是由于刚度不足导致的。 在外压容器的稳定性部分，失稳现象指的是容器在外部压力作用下突然改变形状，例如由圆形变为波浪形，且卸载后无法恢复原状。失稳分为弹性失稳和非弹性失稳（弹塑性失稳）。弹性失稳发生在壳体壁厚很小，压缩应力低于材料比例极限的情况下，而非弹性失稳则涉及壳体在超过屈服点的压力下发生失稳。弹性失稳的分析相对简单，而非弹性失稳则更为复杂，通常需要简化计算方法。 临界压力pcr是壳体失稳时所能承受的最大压力，它与波纹数n（失稳时壳体表面形成的波纹数量）有关，波纹数少对应临界压力低。临界压力受多种因素影响，包括壳体材料的弹性模量、泊松比、屈服点，以及端部约束形式和距离等。理想情况下，可以使用小挠度理论来计算临界压力和稳定性安全系数m，以确保容器在运行中的安全性。 外压圆筒的加强圈计算和封头计算则是为了提高容器的承载能力和稳定性。加强圈用于增强壳体局部的刚度，防止失稳，而封头设计则要考虑其在承受外压时的变形和稳定性。 轴向受压圆筒的分析则涉及到轴向载荷对外压容器的影响。虽然轴向载荷在某些情况下对失稳影响较小，但在工程实践中仍然需要考虑其对整体稳定性的影响。 总的来说，理解和掌握外压容器的稳定性及其计算方法对于保障化工设备的安全运行至关重要。设计和制造过程中必须严格遵循相关的规范和标准，确保容器能够承受预期的外压，同时具备足够的刚度以防止失稳破坏。