注册化工工程师

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2011注册化工工程师考试化工设计基础教材汇总

外压圆筒的公式设计法

一、稳定性破坏条件

要使外压力薄壁容器不发生失稳的条件是：P ≤ Pc r/m 或 P ≤ [P]

式中：

P——容器承受的外压MPa

Pcr——临界压力MPa

m——稳定系数，对于钢制圆筒 m=3.0

[P]——许用外压力，[P]=Pcr/m

二、临界压力的数学表达式

1、长圆筒的临界压力：Pcr=2.2Et/(1- μ2)(δe/D)3

式中：

δe——有效厚度，mm

D——圆筒中径，mm

Et——材料设计温度下的弹性模量，MPa

μ——泊松比，对于钢制圆筒μ=0.3

所以：Pcr=2.2Et/(δe/D)3

2、短圆筒的临界压力：Pcr=2.59Etδe2/(LD√D/δe)

式中：L——计算长度，mm L=Lo+2/3h 如有加强圈，则为两加强圈之间的距离。 h——两端封头的深度

3、刚性圆筒：只需进行强度计算

σ=Pc(Di+δe)/(2δeφ)≤[σ]t压=σts/4 σts——屈服线

长、短圆筒的临界压力通用公式：Pcr=KE(δe/Do)3 K= f (L/Do，Do/δe)

三、临界长度Lcr

Lcr=1.17D√(D/δe)

LLcr 属长圆筒

四、外压圆筒设计的计算法步骤：

1、由工艺计算确定D、L，查Et，假设δn

2、计算临界长度Lcr，并判断属长短圆筒

3、代入相应的长圆筒或短圆筒的Pcr公式中，得计算压力Pcr

4、判断：Pc≤Pcr/m(对于钢制圆筒 m=3.0)

若满足，δn合适;若不满足，重复以上步骤，直至满足为止。

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