卧式容器的合理设计

时间：2025-04-17

设计油罐

《化工装备技术》第21卷第3期2000年31

卧式容器的合理设计

汪永杰3

(安徽铜陵化工研究设计院)

　　　摘　要　通过对卧式容器的受力分析,认为卧式容器的合理设计应着重考虑容器鞍

座包角Η、宽度B和最佳位置A,以及加强圈的设置、容器的长径比L Di等。　　　关键词　卧式容器　应力　支座　　卧式容器的受力分析和强度设计都是以齐克(L.P.Zick)提出的理论为基础的,该理论对鞍座处筒体的受力与变形分析得较为详尽,其3汪永杰,男,1964年9,,的,此外,还按实际应用也GB150-,采用钢制种最佳的选择,它在前、后处理上花费的时间很少,使设计人员能够集中大量的时间从事研究工作,但购买软件的费用太贵,它适用于分析设计比较多的企业。从经济性与实用看,“等效原理”是最佳的。企业可以使用国内一般的有限元软件,在完成应力计算后,再利用“等效原理”进行应力分类,即可完成应力的分析设计。

参　考　文　献

　1　MackenzieD,NadarajahC,ShiJandBoyleJT.Simple

boundsonlimitloadsbyelasticfiniteelementanalysis.

JournalofPressureVesselTechnology,1993,115:27～31　2　MackenzieD,BoyleJT.Acomputationalprocedurefor

calculatingprimarystressfortheASMEB&PVcode.JournalofPressureVesselTechnology,1994,116:339～344

　3　淡勇.VCM回收液分离器大开孔结构的应力分析和强

度评定.化工机械,1997,(6):18～23

讲,较多,,特别是在结构过渡或不连续处,则其拟合精度不理想,误差较大。在实际应用中,当发现某处理线上的应力强度与许用应力强度比较接近时,就要对处理线采用不同的方法进行分类或提高拟合应力曲线的阶数。同时,该方法除要求设计人员编写处理程序外,每进行一次计算,都进行大量的数据准备与处理,既耗时又费力。

　　(5)ANSYS软件采用应力线性化原理,从根本上解决了应力分类中编程和数据准备工作。用户只要在有限元分析计算完成后,通过定义两个端点就可确定一条应力处理线,并可将该处理线的应力分类结果列出保存或用图形表示。既可节省设计人员的工作时间,又可方便地检查有限元的计算结果的正确性,并进行比较。从目前来讲,这类方法是压力容器分析设计中的最佳者,值得其它有限元软件借鉴。5　结束语

　4　沈迅伟,

设计法.　5　ANSYS　6　JB4732-

　　从实用性来讲,ANSYS软件的方法是一

李永生,陈建俊.筒体大开孔结构的应力分析化工机械,1992,(2):17～22514TheoryReferenceManual

95钢制压力容器——分析设计标准

(收稿日期:1999212212)

设计油罐

32卧式容器的合理设计

便。当设计条件确定后,要使卧式容器设计更加合理,必须进一步分析其各部位的受力状况,合理调整各种应力的大小,从而使容器各部位材料得到充分利用。1　受力分析

　　在设计卧式容器时,所需进行的受力分析首先是其承受的荷载:操作压力(内压或外压)、容器本身质量(包括筒体、封头和附件质量)、物料质量(应考虑水压试验时水的质量)等。下面讨论双鞍座式卧式容器的受力分析。设计时除按常规计算圆筒、封头的强度外,还应验算支座处的局部应力。此局部应力的计算取决于支座结构形式。虽然从受力情况分析,支座越多容器的最大应力就越小,匀沉陷、、等原因,。　　图1,图2为鞍座处圆筒截面上的弯矩与剪力,图3为筒体轴向弯曲应力。从弯矩图可知,

最大弯

图2

　鞍座处圆筒截面上的弯矩与剪力

()(b)在鞍座处筒体被加强(即A Rm<015或有加强圈)时的应力

(a)受力分析

(c)在鞍座处筒体未被加强(即A Rm>015或无加强圈)时的应力

图3　筒体轴向弯曲应力

(b)两支点外伸

图1

　双鞍座支承卧式容器的受力分析

矩位于容器支座处或圆筒中间处的截面上,而

最大剪力出现在支座截面处。鞍座处圆筒截面上轴向弯矩M2一般为负值,表示上半圆筒受拉伸,下半圆筒受压缩。圆筒中间截面处的轴向弯矩M1一般为正值,表示上半圆筒受压,下半圆筒受拉。圆筒轴向弯曲应力由轴向弯曲力