防爆電器殼體的特殊設(shè)計要求

2012年12月31日 08:52$artinfo.Reprint點擊量：2413

　　防爆電器的防爆特性，主要是由殼體的特殊設(shè)計來實現(xiàn)的，開展對防爆電器殼體設(shè)計理論的研究，對防爆電器的發(fā)展十分必要，本文對防爆電器殼體的強度設(shè)計作一探討。
　　
　　1引言
　　
　　防爆電器的工作環(huán)境，例如用于煤礦的防爆電器是工作在含有大量甲烷的空氣混合氣體中，當(dāng)甲烷含量達到5%-16%時遇700℃的火源將發(fā)生爆炸，當(dāng)甲烷含量在9.5%時爆炸力zui大達7.4大氣壓，因此殼體設(shè)計就以技術(shù)條件所要求的8kg/cm3內(nèi)壓為依據(jù)，分析殼體受力情況和強度。
　　
　　2殼體設(shè)計理論依據(jù)
　　
　　在壓力容器設(shè)計中，容器在工作失效時所表現(xiàn)的強度性能、剛度性能、穩(wěn)定性能的三種形式中，zui重要的是強度問題，即在一定的壓力下容器不會發(fā)生破裂或過量的塑性變形。常用防爆殼體外徑為600mm左右，壁厚為36mm，在工業(yè)設(shè)計計算壓力容器中屬于薄壁容器。
　　
　　2.1容器在內(nèi)壓下的受力分析
　　
　　如圖1中所示:σm—軸向應(yīng)力;σQ—切向應(yīng)力;σr—徑向應(yīng)力。
　　
　　因為在防爆電器薄壁容器中σr相對于σm、σQ較小，故可忽略。
　　
　　軸向應(yīng)力（σm）計算：π（Dn+Dw）/2×tσrm=（πD2m）/4×P
　　
　　式中Dn—容器內(nèi)徑;Dw—容器外徑;P—容器所承受的內(nèi)壓力;t—容器壁厚。因為薄壁容器中Dn、Dw相差不大，可用平均值D代替，所以上式簡化為
　　
　　πDtσm=（πD2）/4×P得σm=PD/4t
　　
　　切向應(yīng)力（σQ）計算：
　　
　　如圖1中所示：PsinQdQ·D/2·L=σQ2Lt
　　
　　σQ=（PDL·4σQL）∫π0sinQdQ
　　
　　得：σQ=PD/2t

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