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燃油（气）蒸汽锅炉 第一节 压力容器的结构与分类一 容器结构 压力容器：是内部或外部承受气体或液体压力、并对安全性有较高要求的密封容器。 压力容器主要为圆柱形，少数为球形或其他形状。 圆柱形压力容器通常由筒体、封头、接管、支座、法兰、液位计等零件和部件组成，压力容器工作压力越高，筒体的壁就应越厚。 筒体 封头 封头 法兰 密封元件 人孔 二压力容器分类 1.按压力等级分类：压力容器可分为内压容器与外压容器。 （1）外压容器：容器的内部压力低于外部压力。（溴化锂空调机组中的发生器）（2）内压容器：容器的内部压力高于外部压力。（制冷空调装置中）内压容器又可按设计压力（p）大小分为四个压力等级，具体划分如下 ： 低压(代号L)容器 0.1 MPa≤p＜1.6 MPa; 中压(代号M)容器 1.6 MPa≤p＜10.0 MPa; 高压(代号H)容器 10 MPa≤p＜100 MPa; 超高压(代号U)容器 p≥100MPa。 2按容器在生产中的作用分类:（1） 反应压力容器(代号R):用于完成介质的物理、化学反应。 （2）换热压力容器(代号E):用于完成介质的热量交换。 （3）分离压力容器（代号S):用于完成介质的流体压力平衡缓冲和气体净化分离。 （4）储存压力容器（代号C，其中球罐代号B）：用于储存、盛装气体、液体、液化气体等介质。  在一种压力容器中，如同时具备两个以上的工艺作用原理时，应按工艺过程中的主要作用来划分品种。 按安装方式分类 ： （1） 固定式压力容器：有固定安装和使用地点，工艺条件和操作人员也较固定的压力容器。 （2）移动式压力容器：使用时不仅承受内压或外压载荷，搬运过程中还会受到由于内部介质晃动引起的冲击力，以及运输过程带来的外部撞击和振动载荷，因而在结构、使用和安全方面均有其特殊的要求。 3 按容器的壁厚分类 （1）薄壁容器所谓厚壁与薄壁并不是按容器厚度的大小来划分，而是一种相对概念，通常根据容器外径DO与内径Di的比值K来判断，K≤1.2为薄壁容器，K＞1.2为厚壁容器。工程实际中的压力容器大多为薄壁容器。 （2）厚壁容器 第二节 薄壁容器的应力薄壁容器的应力 三点假设 微体平衡方程 采用一个旋转法截面将壳体切开，则切开的环端面与壳体的真实厚度相等，此时断面上仅存在径向应力，取截面的下半部分壳体non,,根据分离体的在oz轴方向的静力平衡方程式。仅考虑壳体受均布气体压力P作用时分离体的区域平衡。此时分离体所受的气体压力P在oz轴方向的分力为 径向应力在σφ在oz轴的分力为 二典型的薄壁壳体的应力1 圆筒形壳体的应力 讨论： 对相同的内压，球壳的周向应力要比同直径、同厚度的圆筒壳的周向应力小一半，这是球壳显著的优点。 球壳体的厚度仅需圆筒形壳体厚度的一半。制造相同体积的容器，球体的表面积最小，所耗材料也最少。球形容器的这种受力和几何优势，通常被用于储存容器特别是大型储存容器的设计制造中。 三 边缘应力 　　在采用无力矩理论进行内压容器受力分析时，忽略了剪力与弯矩的影响，这样的简化是可以满足工程设计精度的要求。　　 以筒体与封头联接为例，若平板盖具有足够的刚度，受内压作用时变形很小。而壳壁较薄，变形量较大，两者连接在一起，在联接处(即边缘部分)筒体的变形受到平板盖的约束，因此产生了附加的局部应力(即边缘应力)。 　　理论与实验均已证明，发生在连接边缘处的边缘应力具有局部性和自限性两个基本特性： 　1．局部性—— 不同性质的联接,边缘产生不同的边缘应力，但它们大多数都有明显的衰减波特性，随着离开边缘的距离增大，边缘应力迅速衰减。 　2．自限性—— 由于边缘应力是两联接件弹性变形不一致，相互制约而产生的，一旦材料产生了塑性变形，弹性变形的约束就会缓解，边缘应力自动受到限制，这就是边缘应力的自限性。 　　因此，若用塑性好的材料制造筒体，可减少容器发生破坏的危险性。 正是由于边缘应力的局部性与自限性，设计中一般不按局部应力来确定厚度，而是在结构上作局部处理。但对于脆性材料，必须考虑边缘应力的影响。 压力试验 目的：对容器进行强度和密封性的综合检验。 1.试验介质 2.试验压力 3.试验温度 4.试验方法及试验程序 厚度附加量C 满足强度要求的计算厚度之外，额外增加的厚度，包括： 即 C＝ C1十 C2十 C3 C1 钢板厚度负偏差 C2 腐蚀裕量 C3 工艺减薄量 当设计压力较低时，容器计算厚度很薄。大型容器刚度不 足，不满足运输、安装的要求。 限定最小厚度以满足刚度和稳定性要求。 壳体加