[發明專利]壓力容器

有效

• 申請號: 201110311351.0
• 申請日: 2011-10-14
• 公開（公告）號: CN102563061A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 寺田進;西原達夫;深田幸弘
• 申請（專利權）人: 株式會社神戶制鋼所
• 主分類號: F16J12/00
• 分類號: F16J12/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 朱美紅;楊楷

技術領域

本發明涉及一種在高壓力條件下使用的壓力容器。

背景技術

以往，公知有例如石油化學設備用壓力容器及原子爐壓力容器那樣的設計為能夠耐受高運轉壓力的壓力容器。

在日本特開平6-49898號公報所記載的壓力容器具有容器本體、沿相對于該容器本體的內側面垂直的方向從容器本體突出的噴嘴。在該壓力容器中，設置有沿著垂直于上述容器本體的內側面的方向而貫通容器本體以及噴嘴的圓形的貫通孔。

此外，作為其他的壓力容器，公知有下述構造：具有沿著相對于容器本體的內側面傾斜的方向從容器本體突出的傾斜噴嘴。在此，所謂傾斜噴嘴是指沿著相對于容器本體的內側面不是垂直的方向延伸設置的噴嘴。在該壓力容器中，設置有沿著相對于上述容器本體的內側面傾斜的方向（傾斜噴嘴從容器本體突出的方向）貫通容器本體以及噴嘴的圓形的貫通孔。

在此，具有傾斜噴嘴的壓力容器與垂直于容器本體的內側面地設置噴嘴的上述實用新型公報所公開的壓力容器相比，既定壓力條件下壓力容器所產生的峰值應力大。具體而言，在具有傾斜噴嘴的壓力容器中，貫通孔傾斜地形成，與之相伴，在包圍該貫通孔的面與容器本體的內側面的交叉部分中周方向的一部分處形成有容器本體的壁厚非常少的部分（銳角部分），在該部分發生應力集中。因此，設置傾斜噴嘴時的峰值壓力比相對于容器本體的內側面垂直地設置噴嘴的壓力容器大。

而且，在具有傾斜噴嘴的以往的壓力容器中，通過加大容器本體的壁厚或者大幅地加強傾斜噴嘴而實現壓力容器產生的峰值應力的降低。

但是，加大容器本體的壁厚或者大幅地加強傾斜噴嘴導致用于構成壓力容器的材料增大，所以成為成本大幅上升的要因。

發明內容

本發明的目的在于，對于具有傾斜噴嘴的壓力容器，降低峰值應力而不會導致大幅的成本上升。

為了解決上述課題，本發明為一種壓力容器，具有容器本體、和沿著相對于上述容器本體的內側面傾斜的傾斜軸而從上述容器本體突出的傾斜噴嘴，在上述容器本體以及上述傾斜噴嘴上設置有沿著上述傾斜軸而貫通上述容器本體以及上述傾斜噴嘴的圓形的貫通孔，在上述容器本體的內側面和包圍上述貫通孔的面的交叉部分處沿全周形成有圓角部，在上述貫通孔的下述內側開口部中分別位于長軸方向的兩個部位處的圓角部的半徑小于上述內側開口部中分別位于短軸方向的兩個部位處的圓角部的半徑，所述內側開口部在從與容器本體的內側面垂直的方向看該內側面時呈現為大致橢圓形，并且上述圓角部的半徑在上述內側開口部的周方向中的在從位于上述長軸方向的圓角部到位于上述短軸方向的圓角部的范圍內連續地增加。

根據本發明，位于長軸方向的圓角部的半徑比位于短軸方向的半徑小，并且圓角部的半徑從長軸方向位置到短軸方向位置連續地增加，所以能夠令從與容器本體的內側面垂直的方向觀察該內側面時的貫通孔的內側開口部的形狀從大致橢圓形接近圓形。因此，根據本發明，根據以下的理由能夠降低峰值應力而不會導致大幅的成本上升。

一般而言，在對形成有橢圓形的孔的平板施加沿著該平板的表面的力（拉伸力）時，在平板上產生的應力公知會集中于橢圓形的長軸方向的兩個部位。在此，若該孔的形狀從橢圓形接近圓形，則在平板上產生的應力也會分散到橢圓形的短軸方向，所以峰值應力變小。而且，在本發明中，通過調節圓角部的半徑，能夠令貫通孔的內側開口部的形狀從大致橢圓形接近圓形，所以能夠使集中于長軸方向的部位的應力向短軸方向分散。

另外，在本實施方式中，“相對于容器本體的內側面傾斜的傾斜軸”是指相對于容器本體的內側面垂直的軸以外的意思。在此，“容器本體的內側面”是曲面時，“傾斜軸”是指相對于與上述曲面上的特定的點接觸的面傾斜，并且是指通過上述特定的點的軸。

在上述壓力容器中，優選為在位于長軸方向的兩個部位的圓角部中的一方的圓角部與位于上述短軸方向的兩個部位的兩個圓角部之間的范圍內，上述圓角部的半徑與下述角度成比例地增加，所述角度為，以連結上述大致橢圓形的中心和上述一方的圓角部的線段為基準，連結上述一方的圓角部之外的部分的圓角部和上述中心的線段的繞上述中心的角度。

在上述壓力容器中，與以連結大致橢圓形的中心和位于長軸方向的圓角部的線段為基準的、繞上述中心的角度成比例地圓角部的半徑增大。因此，與根據上述角度而增減半徑的增加率的情況相比，用于形成圓角部的加工變得容易。