第5章 压力容器的结构及安全附件.ppt

第5章 压力容器结构及安全附件 第一节 压力容器结构 压力容器的基本结构 壳体 壳体是压力容器最主要的组成部分； 壳体是储存物料或完成化学反应所需要的压力空间； 其形状有圆筒形、球形、锥形和组合型等数种，但最常见的是圆筒形和球形两种。 圆筒形压力容器的基本构成 圆筒形压力容器 圆筒形压力容器： 壳体是圆筒形的，其形状特点是轴对称，筒体是一个平滑的曲面，应力分布比较均匀，承载能力较高，且易于制造，便于内件的设置和装拆，因而获得广泛的应用。 一、圆筒形压力容器按其结构分： 1.整体式： 筒体为一整体，最常用的是单层卷焊式即是用卷扳机将钢板卷成圆筒，然后焊上纵焊缝制成筒节，再将若干个筒节组焊成筒体，它与封头或端盖组装成容器。是一种应用最广泛的容器结构。 其优点： 结构成熟，使用经验丰富，理论较为完善； 制造工艺成熟，工艺流程较简单，材料利用高； 便于利用调质处理等热处理方法，改善和提高料的能； 开孔、接管及内件的装设容易处理； 零件少，生产及管理均方便； 使用温度无限制，可作为高温或低温容器。 2.组合式： 多层板式筒体结构：多层板式包扎、多层热套、多层绕板、螺旋包扎等。 3.绕制式筒体结构： 由一个钢板卷焊而成的内筒和在其外面缠绕的多层钢带构成这种结构包括型槽绕带式、扁平绕带式两种。 多用于高压或超高压容器。 球形压力容器： 其缺点： 一、是制造比较困难； 二、是用于反应、传热或传质时，既不便于在内部安 装工艺内件，也不便于内部相互作用的介质流动。 一般只用于中、低压力的储装容器，如液化石油气储罐、液氨储罐等另外用于减少热损失的工况，如造纸用蒸汽直接加热的蒸煮纸浆的蒸球。 封头及盖板 封头及盖板：凸形封头、锥形封头、平形盖板。 凸形封头：半球形、碟形、椭圆形、无折边球形头。 碟形封头： 由半径为 R 的球面，高度为 L 的圆筒形直边，半径为 r 的连接球面与直边的过渡区三部分组成。 其受力状态取决于封头的内直径（ Dg ）与两倍的封头深度 (2h) 之比值（ Dg/2h ）不大于2.6 为宜。 其它类型封头如图所示： 连接件 连接件： 在反应、换热、分离等容器中，由生产工艺和安装检修的需要封头和筒体采用可拆连接结构时就要使用连接件； 容器的接管与外部管道连接也需要连接件。 连接件一般常用法兰螺栓连接。 法兰连接通过螺栓起连接作用，并通过拧紧螺栓使垫片压紧而保证密封。 管法兰：用于管道连接与密封的叫管法兰； 容器法兰：用于容器端盖和筒体连接和密封的法兰叫容器 法兰。 密封元件及接管 密封元件： 是可拆连接结构容器中起密封作用的元件，它放在两个法兰或封头与筒体端部的接触面之间，借助于螺栓等连接件的压紧力而起密封作用。是压力容器的一个相当重要的组成部分。 分类： 1.按所用材料分： 1 ）非金属密封元件（石棉橡胶板，橡胶 O 形环，塑料垫,尼龙垫等）； 2 ）金属密封垫（紫铜垫、不锈钢垫、铝垫）； 3 ）组合式密封件（铁皮包石棉垫、钢丝缠绕棉垫）。 2.按截面的形状分：平垫片、三角形与八角形垫片、透镜 式垫片。 接管： 是容器与介质输送管道或仪表、安全附件管道等进行连接的附件。 螺纹短管式接管： 一段带有内螺纹或外螺纹的短管插入并焊在容器的器壁上，短管螺纹用来与外部管件连接常用于接装测量仪表的小直径短管。 法兰短管式接管： 一段焊有管法兰，一段插入并焊在容器的器壁上管法兰的短管要有一定的长度，一般情况下不小于 100mm ，法兰短管式接管多用于直径稍大的接管。 平法兰接管： 是法兰短管式接管除掉了短管的一种特殊形式，但短管螺孔于一般管法兰的孔不一样，是一种带有内螺纹的不穿透孔，实际上是直接焊在容器开孔上的一个管法兰。 其优点：既可作接管口与外部管件连接，又可作补强圈对 器壁的开孔起补强作用。 其缺点： 是装在法兰螺孔内的螺栓容易被碰撞而折断，而且，一旦折断后要取出来则相当困难。 开孔（人孔、手孔）： 为了便于检查、清理容器的内部，装卸、修理工艺内件及满足工艺的需要而开设。 人孔、手孔开孔形式： 椭圆形和圆形，多用椭圆形。 人