• 防爆配电箱壳体

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     品牌:柯铭防爆  加工定制:是  型号:BXMD  
     额定电流:100 A 壳体防护等级:IP54  外形尺寸:. mm 
    防爆配电箱壳体
    1、壳体设计理论依据
    防爆配电箱在压力容器设计中,容器在工作失效时所表现的强度性能、刚度性能、稳定性能的三种形式中,最重要的是强度问题,即在一定的压力下容器不会发生破裂或过量的塑性变形。
    常用防爆壳体外径为600mm左右,壁厚为36mm,在工业设计计算压力容器中属于薄壁容器。
    1.1 容器在内压下的受力分析
    如图1中所示:σm—轴向应力;σQ—切向应力;σr—径向应力。
    因为在薄壁容器中σr相对于σm、σQ较小,故可忽略。
    轴向应力(σm)计算:π(Dn+Dw)/2×tσrm=(πD2m)/4×P
    式中Dn—容器内径;Dw—容器外径;P—容器所承受的内压力;t—容器壁厚。因为薄壁容器中Dn、Dw相差不大,可用平均值D代替,所以上式简化为
    πDtσm=(πD2)/4×P得σm=PD/4t             (1)
    切向应力(σQ)计算:
    如图1中所示:PsinQdQ·D/2·L=σQ2Lt
    σQ=(PDL·4σQL)∫π0sinQdQ
    得:σQ=PD/2t                             (2)

    1.2 防爆配电箱强度计算
    强度理论又称为“失效准则”或“失效判据”。
    由式 ( 2) 再考虑焊缝减弱及附加量等因素,可
    得:
    圆柱壳体   t≥(PDm/2[σ]φ-p)+C          (3)
    椭球封头   t≥(PDm/2[σ]φ-p)·K+C       (4)
    式中:P—设计压力,kg/cm2;[σ]—材料在设计温度下的许用应力;φ—焊缝系数或应力折减系数(<1);C—壁厚附加量cm;K—椭球封头形状系数,见图(2)
    K=1/6[2+(Dm/2hm)2]

    图2 椭球封头
    1.3 安全系数与许用应力的确定
    1.3.1 安全系数
    对于炭钢:材料断裂安全系数nb=3.0 ;材料屈服极限的安全系数nb=1. 65
    1.3.2 许用应力的确定:
    基本许用应力: [σ]g=σb/nb、或[σ]g=σb/nb
    设计许用应力: [σ]=Y[σ]g,其中y为毛坯质量系数,钢板的毛坯质量系数为1。
    1.4 强度设计中的相关问题
    1.4. 1 最高工作压力与设计压力。设计压力应为最高工作压力的1.1-1.25倍。作为防爆开关外壳,防爆规程规定设计压力为1.5倍工作压力。
    1.4.2 焊缝系数。焊缝系数φ是考虑焊接对容器强度的削弱,用以降低设计许用应力的一个系数,φ的
    大小取决于焊缝坡口形式,焊接方法,焊接工艺及焊
    接检验探伤严格性,对于双面焊的对接焊缝,又经水
    压试验φ=O.8。
    1.4.3 壁厚附加量。壁厚附加量C=C1+C2+C3
    C1为钢板的负公差,依据板厚、取值在0.2-0.5mm;C2为加工中的工艺减薄量,因为防焊壳体
    为冷卷,冷校,故Cl=O;C3为腐蚀裕量,因为壳体不装腐蚀物体,故C3=0。
    2、防爆配电箱壳体设计归纳
    如前所述,薄壁容器的壁厚可由(3).(4)式得出:
    因为一般壳体封头中Dn/2hn接近于2,K 接近1,所以(3),(4)式可归纳为一式
    t≥[PDn/(2[σ]φ-P)]+C
    防爆配电箱根据防爆壳体的基本特点(φ=0.8—0.9,C可取0.2—0.5mm,这样得:
    t≥[PDn/(1.6[σ]-P)]+0.4
    又对A3钢板[σ]可取1450kg/cm2;对矿用防爆开关P=1.5×爆炸力,即P=12kg/cm2.
    则t≥(12Dn/2308)+0.4=(Dn/192)+0.4          (5)
    因此可将(5)式做为设计防爆壳体壁厚的参考公式,该式已在多项设计中得到了验证。
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