球形封头是以球壳的球冠部分所形成的封头,有半球形封头和无折边球性封头两类。它在同样容积下表面积zui小,相同承压条件下需要的厚度很薄,从节省材料和强度上看,是很合理的。另外,球形封头具有锻打精良,表面光滑,耐酸耐碱耐高温,外形美观,质感性能强等特点。
球形封头与筒体连接处存在着明显的形状突变,导致产生很高的局部应力,故受力状况极差,所以这类封头一般只能用于直径很小,压力较低的容器。
由于球形封头具有其它形式封头无法比拟的优点,随着球形封头制造工艺的不断成熟,球形封头在不断普及。在球形封头的实际应用中,球形封头与筒体连接存在壁厚的差异,且相差较为悬殊,往往这个部位是应力集中的地方,zui大应力出现的地方。现就球形封头与筒体连接,列出几种连接形式,并采用ANSYS11.0 Workbench做有限元分析,对比各种形式的应力,得出特别优化的连接形式。
球形封头也称为球型封头,是以球壳的球冠部分所形成的封头,有半球形封头和无折边球性封头两类。压力容器多采用半球形封头作为端封头,其优点是在同样容积下表面积小,相同承压条件下需要的厚薄,从节省材料和强度上看,是合理的。无折边球形封头与简体用角焊缝连接,常用作容器中两独立受压室的中间封头,也可作端封头。适用介质球形封头的适用介质为气体、液体、蒸汽。
半球形封头是容器的一个部件,是以焊接方式连接筒体。根据几何形状的不同,可分为球形、椭圆形、碟形、球冠形、锥壳和平盖等几种,其中球形 、椭圆形、碟形、球冠型封头又统称为凸形封头。在焊接上分为对焊封头,承插焊封头。用于各种容器设备,如储罐、换热器、塔、反应釜、锅炉和分离设备等。对于大型封头的加工国内过去大多采用热冲压成形工艺。需要有大功率、大吨位的压力机和相应的上、下冲压模具。
对于大直径的球形封头,分为桔瓣式和混合式两种情况,分别按照两个标准GB12337、GB/T17261。通常是分片下料,需要依照具体情况进行下料,计算下料尺寸时比较复杂,不是一个公式就可以算出的。当然,遇到一些具体情况还需要进行具体的实际分析,这样才能保证在前期球形封头的设计过程中保证相关数据准确无误,后期生产出来的产品才能正常投入使用。
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