新型型钢带啮合错绕压力容器可行性研究

来源 :北京化工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liushanxue
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高压容器普遍应用于石油、化工、冶金、核电站、宇航、医药和食品等领域,而且是这些领域的关键设备。随着科技的发展,结构尺寸越来越大,结构型式和工作条件越来越复杂,操作压力和操作温度越来越高,从而对高压容器的设计要求也越来越高,因此,在充分保证安全的前提下,最大限度地提高其经济性,便成为高压容器设计、选择结构形式的决定因素。   全文在全面分析现有结构特点和制造技术的基础上,提出一种新型钢带缠绕式容器结构:即薄内筒型钢带啮合错绕容器结构。该结构与传统绕带结构(如德国型槽绕带和我国扁平绕带)的区别是,采用了一种新型两槽型钢带,将其小角度交错缠绕在约1/4总壁厚的薄内筒上。层与层之间是平整的,钢带层通过啮合扣合来承受轴向载荷,使容器的环向、轴向强度都得到了很好的保证,而且制造也更方便。本文对该结构的可行性做了全面分析,包括对绕带简体的承力状况分析,推导完成了简体的应力计算公式,并采用ANSYS有限元软件对钢带层进行了数值模拟分析、分析对比。此外,本文也初步讨论了新型绕带容器的钢带缠绕技术、钢带层头尾部处理以及筒体的开孔接管等问题。   本文所作的研究,验证了新型绕带容器具有受力合理、安全可靠性高、制造经济等特点,而且适合绕制各种压力容器,为开创一种安全经济合理的新型压力容器和管道结构,以及其制造技术提供了理论依据,具有一定的理论价值和工程意义。
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