外压长、短圆筒的设计步骤和方法

出处：按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《制浆造纸工业计算手册下册》第45页（1046字）

1．基本方法

［说明］在长、短圆筒的具体设计时，首先要假设筒体的计算厚度s，算出临界长度L_kp或L_kp，比较L_kp或L_kp与简体长度L，确定属于哪一类圆筒，然后用相应公式计算其临界压力a若圆筒设计压力p≤=［p］，则所假设的壁厚s能满足稳定的要求。若p＞，则说明所假设的壁厚太薄，必须加厚，再重复以上计算步骤，直至满足要求为止。因此，上述计算临界压力的方法是很繁杂的，工程上常采用图算法。

2．图算法

［说明］简体的稳定性可用综合性线算图来计算。有关资料列出了不同材料的几种计算图表，这里只介绍一种(见图2－3－10)，以供参考。图中D_e为圆筒体外径，R₁为球体内半径，利用该图就可以算出许用操作压力及壁厚，其步骤如下：

图2－3－10 外压圆简和球壳壁厚计算图(屈服点为σ_s＜2100kgf／cm²的普通碳素钢)

①先假设一计算壁厚S：

②计算De／s及L／De；

③根据选用的材料，应用相应材料的算图，在图的左方座标上找到的点，由此点沿水平方向移动与线相交于一点，再由此交点沿垂直方向移动与材料的温度线相交于一点(中间温度用内插法)；再以此点沿水平方向向右移动，交右边纵座标，得B值；

④由B值计算许用外压力［p］

式中符号及含义均同前

⑤设计压力p必须小于并接近于［p］。若p≥［p］或p≤［p]都是不合适的，必须增厚或减薄壁厚，重复以上步骤，直至满足条件为止。有时变动L值更合适，即可以增减加强圈的数目。

对于带夹套的外压容器，设计时必须校核容器壳体在水压试验时的稳定性。一般夹套内的水压试验压力取设计压力的1．25倍。如果不能满足稳定要求，则在作夹套的水压试验时须在容器内保持一定压力，以使整个试验过程中任一时间内容器和夹套的压力差不超过设计的压差。