压力容器的结构不连续区往往是压力容器的高应力区,一般说来,压力容器的结构不连续区可分为总体结构不连续区和局部结构不连续区两种。总体结构不连续是指对结构相当大的部分产生影响的应力或应变源,例如封头与壳体连接区、设备法兰与壳体连接区、接管区、不同直径或厚度或材料的连接区等;局部结构不连续是指对结构相对较小的范围内产生影响的应力或应变源,例如小的圆角半径、小的连接件、部分焊透的焊缝或小孔等。很多结构,如压力容器开孔接管区等既存在总体结构不连续因素,又存在局部结构不连续因素。由于结构不连续区的几何结构一般较为复杂,很难用解析法进行准确求解,通常采用有限元方法进行计算。 球形封头与筒体连接区的应力分析 在高压容器中,特别是直径较大的容器经常采用球形封头,因为球形封头在内压作用下两向应力相等,受力状况很好。球形封头所需厚度往往比筒体厚度小很多,不锈钢球形封头批发价,既可以节省材料又可以减轻负重。
椭圆封头(见左图)又名为椭圆形封头、椭圆封头即为由旋转椭圆球面和圆筒形直段两部分组成的封头。其与蝶形封头(见右图)区别体现在: 椭圆封头在内压作用下趋圆外压作用下趋扁与和其连接的筒体恰好相反。也就是说在连接部位产生相反的径向位移,互相加强抵消了大部分径向位移使封头周向压缩(拉)应力筒体周向拉(压缩)应力减少椭圆封头和筒体连接时是没有凸变,它有弯曲半径是连续的,不产生应力,所以可以用在较高压力的容器当中,而碟形封头连接处是不连续的,产力应力,一般应用在低压容器当中; 在制造上,特别是对冲压成形的、蝶形封头好加工的多,实践出真知。球冠形封头是部分球面与圆筒直接连接,因布局简略,制造方便,常用作容器中两独立受压室的中间封头,也可用作端盖。由于球面与圆筒连接处没有转角过渡,所以在连接处相近的封头和圆筒上都存在相当大的不连续应力,其应力分布不甚合理。 就受力而言椭圆封头好,但是碟形容易加按照安装的要求选用 金属消耗量:在相同预设前提下,不锈钢球形封头,各类封头的金属消耗量按下列顺序依次增大:半球形,椭圆形,蝶形,球形封头,平板形,综上所述,椭圆形封头综合性能优于蝶形。设备预设时不仅仅只考虑受力,选用碟形封头有时是因为整体布局尺寸小,比如杀菌设备等。讲其实的一般设备不只是容器本体,还有机械传动和电器部分,纯粹做容器的企业是很难在市场上站患上住脚,椭圆形封头是由半个椭球面和短圆筒组成,直边段的作用是避免封头和圆筒的连接焊缝处呈现经向曲率半径突变,以改善焊缝的受力状态。 由于封头的椭球部分经线曲率变化平滑连续,故应力分布比较均匀,且椭圆封头深度较半球形少的多,压力容器球形封头,易于冲压成型,是今朝中低压容器中应用较多的封头之一。
半球形封头由于它的高度较高,而模具冲压有一定的限制性,所以常用到的制造方式有模具冲压以及分瓣成型。
a)小封头:一般常用1500mm以下的半球形封头都是直接模具冲压整体成型;
b)大型封头:当封头直径超过1500以上,我们都是采用先拼接后成型,这也是大的型号使用的多
但是每个生产厂家,条件不一样,成本不一样,所以生产的产品也会不一样的,而半球封头因为成本较高于其它形状的封头,而用途也相对较小一些,所以每个厂家的情况都不一样,关于具体的详细情况请与厂家沟通说明,这样不会存在一些失误。
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