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碟形封头与椭圆形封头在选用时其主要区别

2018/03/23阅读:432

碟形封头与椭圆形封头在选用时其主要区别是什么?

总结就受力而言椭圆封头好,但是碟形容易加工。

根据安装的要求选用,这个在选用时好像没有什么区别,日本及台湾设计的多选用碟形封头,大陆设计的一般选用椭圆封头。不过有的书本上介绍说椭圆封头要好一点。理由是: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。所以选用椭圆封头最好。

椭圆封头好,因为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。

使用哪种封头好坏主要依据是在相同条件下哪种封头的计算厚度小即为:好如果选用符合JB4746《钢制压力容器用封头》标准的椭圆封头和碟型封头,用椭圆封头相对好点,因为根据GB150的计算相同压力、温度、直径的情况椭圆封头计算的壁厚要小当选用非标准的椭圆封头,和碟型封头的话,根据计算来确定吧,并不是计算的椭圆封头壁厚都小于碟型封头的。大家可以根据GB150去算一算看看,当然当计算的压力如果超出150的范围了应选用相应的标准。只要理论基础正确,从数据计算的角度出发处理解决自己的问题是一个可靠的方法。

相对来说椭圆封头比碟形封头受力上要好一些,但相同直径的封头椭圆的要比碟形的深一些,制造难度上就比碟形的稍大,消耗的材料多,成本就高一些,而容积上的差异还是较小的。

不能简单的说哪个好,哪个不好,要根据设计的实际情况来判定。1、 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;3、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。

个人意见应该是椭圆封头好,不然现在设备基本都是用椭圆封头了。椭圆封头连接到筒体上受力要比碟型的好。可能这就是主要原因吧。

碟形封头可以看作是有折边的球冠形封头。

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出现经向曲率半径突变,以改善焊缝的受力状况。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,且椭圆形封头深度较半球形少的多,易于冲压成型,是目前中低压容器中应用较多的封头之一。

蝶形封头是带折边的球面封头,由球面体、过渡环壳和短圆筒三部分组成,从几何形状看,蝶形封头是一不连续曲面,在经线曲率半径突变的两个曲面连接处,由于曲率的较大变化而存在着较大边缘弯曲应力。该边缘弯曲应力与薄膜应力叠加,使该部位的应力远远高于其他部位,故受力状况不佳。但过渡环壳的存在降低了封头的深度,方便了成型加工,且压制蝶形封头的刚模加工简单,使蝶形封头的适用范围较为广泛。

另外还有半球形封头和球冠形封头:受内压的半球形封头在均匀内压作用下,薄壁球形容器的薄膜应力为相同直径圆筒的一半,故从应力分析来看,球形封头是最理想的结构形式。但缺点是深度大,直径小时整体冲压困难,大直径采用分瓣冲压其拼焊工作量也较大。半球形封头常用在高压容器上。

球冠形封头是部分球面与圆筒直接连接,因结构简单,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,所以在连接处附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。

椭圆封头 受力好这是毋庸置疑的;大家一般都选用它,但是在你需要严格控制封头高度的时候 碟形封头是一个不错的选择,他可以比椭圆封头的高度小一些到抵消多少根据尺寸定(比椭圆封头浅,这里严格控制高度)

1)应力分布情况:在直径、壁厚、设计压力相同的条件下各种封头应力分布友好到坏的顺序是:半球形、椭圆形、蝶形、锥形、球冠形、平板形。椭圆形封头的最大应力值和与其相连接的圆筒体中的最大应力值相等,便于筒体强度设计;碟心封头有两处连接边界,受力不及椭圆形。

2)金属消耗量:在相同设计条件下,各种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,平板形,综上所述,椭圆形封头综合性能优于蝶形。

设备设计时不仅仅只考虑受力,选用碟形封头有时是因为整体结构尺寸小,比如杀菌设备等。讲实在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得住脚。

其实不可一概而论,设计时还要结合制造加工工艺综合分析,各有优缺点,具体问题具体分析。条件不苛刻,要求不高的话一般都选择碟形封头。

其实,标准碟形封头与标准椭圆形封头非常近似,受力情况也很接近。在应用上没多大分别。碟形封头在制作上方便点。