二、图解法
（二）厚度的确定步骤 2、当Do/δe ＜20时 ①计算A； ②按当Do/δe ≥20的方法确定 B； ③计算许用外压力； ④比较，须满足[P] ＞ Pc 。
第三节 加强圈的结构与设置
一、加强圈的作用和结构 二、加强圈焊接的布置形式和要求 三、加强圈的间距
一、加强圈的作用和结构
1、加强圈的作用： ①、可提高临界压力，增加外压容器的 稳定性； ②、减少贵重金属材料的消耗量，降低 成本； 2、结构： 加强圈设置在圆筒内侧或外侧，具有足 够刚性，围绕在筒体上的环状构件。
当α＞60°时，按平盖计算，直径取 最大内直径Di 。
三、压力试验
外压容器和真空容器也要进行 压力试验，以检查容器的强度 和焊缝、密封元件的质量和密 封性。 试验方法按内压容器进行。
1、 2、 3、 3、 5、 6、 7、 8、
习题
化工设备
(第二版)
哈密职业技术学校
李俊华
第四章 外压容器
知识目标 了解外压容器稳定性及临界压力的概念。 学习外压薄壁圆筒、球壳及外压封头的稳 定性校核方法。 了解加强圈的作用结构。
第四章 外压容器
能力目标 掌握外压容器稳定性的概念和提高容 器刚性的方法
第四章 外压容器
第一节 外压容器的稳定性 第二节 外压容器的稳定性校核 第三节 加强圈的结构与设置 第四节 外压容器封头
二、外压容器的临界压力
1、临界压力：导致外压容器发生失稳 的最低外压力pcr表示。 2、稳定条件：计算外压力pc不大于临 界压力的1/m。即
pc≤ [p]= pcr /m
三、 影响临界压力的主要因素
1、临界压力与外压圆筒的尺寸、结构有关 ①有效厚度。δe/Do值越大，临界压力越大。 ②封头。封头间距越小，临界压力越大。 ③加强圈。设置加强圈，临界压力增大。 2、临界压力与筒体材料有关 ①筒体材料的均匀性。不均匀临界压力降低。 ②弹性模量E。E越大临界压力越大。 3、临界压力与圆筒的圆度e有关 ①圆度e 。e越大，临界压力降低。
第一节 外压容器的稳定性
一、外压容器的失效 二、外压容器的临界压力 三、 影响临器：指容器外部压力大于容器内部压力 的设备。 外压容器的失稳：外压薄壁容器在承受外压时， 器壁上的压应力还远远低于材料的屈服极限时， 壳体就失去了自身原有的形状而被压瘪或出现 褶皱，产生永久变形，致使容器失去稳定性， 这种现象称~。 失效的形式：一是刚度不够引起的失稳（主 要）；二是强度不够造成的破裂。 临界压力：使壳体的形状和应力状态发生突变， 产生永久变形的压力临界值，即外压卸除后壳 体不能恢复原来的形状。
一、公式法
（三）公式法稳定性校核步骤 已知外压薄壁圆筒的计算外压力、内直径、 操作温度、计算长度，校核步骤为： ①选定材料 ，确定pc、t、c、E、σts、L ； ②假定圆筒的名义厚度，计算有效厚度； ③计算临界长度 LCr、L’Cr，确定圆筒类型； ④计算许用外压力及临界压力； ⑤应力校核比较，满足要求为止。
Ls＜Lmax
第四节 外压容器封头
一、凸形封头 二、外压锥形封头与外压锥形壳体 三、压力试验
一、凸形封头
常用封头： 半球形封头、椭圆形封头、碟形 封头、无折边球形封头、锥形封 头、平封头等。 凸形封头： 半球形封头、椭圆形封头、碟形 封头。
一、凸形封头
1、外压球形封头与外压球壳 内半径为Ri，计算外压力为Pc，厚度附 加量为C的容器，壁厚确定步骤： ①假定名义厚度δn，Ro= Ri + δn ； ②计算系数A； ③查图得系数B； ④计算许用外压力[P]； ⑤比较，须满足[P] ＞ Pc 。
二、图解法
（一）算图中的符号 A——系数 B——系数 Di——圆筒内直径 Do——圆筒外直径 L——圆筒计算长度 E——设计温度下材料的弹性模量 δe ——圆筒有效厚度 δn ——圆筒名义厚度
二、图解法
（二）厚度的确定步骤 1、当Do/δe ≥20时 ①计算L/Do 和 Do/δe ； ②查图得到A； ③查图得到B； ④计算许用外压力； ⑤比较，须满足[P] ＞ Pc
二、加强圈焊接的布置形式 和要求
1、焊接的布置形式 采用连续焊或间断焊。 2、要求 ①必须保证加强圈与筒体的紧密结合； ②设置在外侧，每条焊缝间断焊的总长度 不得小于筒体外周长的1/2； ③设置在内侧，每条焊缝间断焊的总长度 不得小于筒体内周长的1/3； ④加强圈不得随意间断或削弱； ⑤两边焊缝可以相互错开或并排。
一、凸形封头
2、外压椭圆形封头与碟形封头 稳定性计算与外压球形封头类似， 只是Ro含义不同。 蝶形封头—Ro为球面部分外半径 椭圆形封头—Ro=KiDo
二、外压锥形封头与外压锥形 壳体
稳定性校核：
工程上实验结果，锥壳的失稳类似于 等效圆筒的失稳。
当α≤60°时，采用当量法进行稳定 性计算，直径取大端外直径Do，长度 取当量长度Le；
第二节 外压容器的稳定性校核
一、公式法 二、图解法
一、公式法
（一）临界压力的计算 1、长圆筒
Pcr= 2、短圆筒
Pcr= 3、刚性圆筒
Pcr=
一、公式法
（二）外压薄壁圆筒的类型 1、临界长度 区别长圆筒、短圆筒的临界长度LCr； 区别短圆筒、刚性圆筒的临界长度L’Cr 。 ①长圆筒 LCr ≤L ； ②短圆筒 L≤L’Cr ； ③刚性圆筒 LCr＜L＜L’Cr 2、计算长度L 指圆筒上两相邻刚性构件支撑线间的最 大距离。
三、加强圈的间距
设置加强圈应考虑的问题： 1、适当个数的加强圈可提高承载能力， 减少钢板用量； 2、过多加强圈会造成材料浪费和制造成 本增加； 3、加强圈的个数应使计算长度限制在短 圆筒范围内。
三、加强圈的间距
合适个数及间距： 目前，工程上用经验法确定加强圈的个数。 加强圈最大实际间距Ls要小于最大间距 Lmax。即