泰安力拓封頭制造有限公司

  各種連接的結構特點 在壓力容器設計中常常遇到半球形封頭與筒體的連接的結構。厚度不太厚的情況下可以封頭和筒體等厚，但是在壓力較高，筒體和封頭都比較厚并且筒體和封頭厚度相差較多的時候，采用等厚度結構顯然是不合理的。關于封頭比筒體薄的情況，GB150的附錄J和JB4732附錄H都推薦了幾種結構尺寸（如GB150圖J1（d）、（e）、（f））。其中： 結構1：圖J1（d）是筒體和封頭中徑對齊的結構。 結構2：圖J1（e）的結構，筒體和封頭中徑有≤0.5（δn－δb）的偏離。 結構3;圖J1（f）的結構，筒體和封頭內徑對齊。 這幾種結構都是在筒體和封頭連接的切線處向封頭方向逐漸減薄形成錐形（單面或雙面的）過渡，而在制造時這是一段單獨的筒節—過渡段。所以封頭在底邊有所加強，封頭的等厚部分實際不是完整的半球而是一個球冠。這樣實際上就成了圓筒、過渡段和球冠的連接，例如結構2，有的球冠的深度僅為球半徑的0.8。 結構4：還有一種結構，就是完整的半球形封頭與筒體連接，在連接處內徑對齊，在筒體外側倒角過渡。這種情況是完整的半球形封頭與筒體連接，不用過渡段，而在筒體外側有1：3倒角過渡。 2、局部應力分析 下面是一個用ANSYS分析的實際的例子： 計算壓力p=16.3MPa，設計溫度150°C。 封頭材料是16MnR，設計應力強度Smh=150MPa，筒體材料為16Mn鍛件，設計應力強度Smn=157MPa。 筒體內直徑2400mm，筒體厚度148mm，封頭厚度96mm。各種結構的封頭內半徑略有不同。這個例子厚度的余量是比較大的，圓整后的有效厚筒體僅為142mm，封頭是70mm。所以應力值都比較小。 分析所用單元是三角形6節點軸對稱單元。

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球形封頭是一種常見也是非常常用的一種設備，而且這種設備生活中不很常見，但是在工業上則是非常的常用，而且這種形狀是比較常用的，封頭有很多種，球形封頭則是一種非常常用的一種，而且球形封頭還起到了連接兩端的作用。由于球形封頭綜合性能好，所以在很多領域都有著廣泛的應用。球形封頭在熱應力的作用下,由于表層開始溫度低于心部,收縮也大于心部而使心部受拉,當冷卻結束時，由于冷卻體積收縮不能自由進行而使表層受壓心部受拉。即在熱應力的作用下使工件表層受壓而心部受拉。熱處理工藝等因素的影響。鋼在熱處理過程中由于組織的變化即奧氏體向馬氏體轉變時，成體積長大不一致而產生組織應力。

球形封頭是以球殼的球冠部分所形成的封頭，有半球形封頭和無折邊球性封頭兩類。它在同樣容積下表面積小，相同承壓條件下需要的厚度薄，從節省材料和強度上看，是挺合理的。另外，球形封頭具有鍛打精良，表面光滑，耐酸耐堿耐高溫，外形美觀，質感性能強等特點。球形封頭在我們的生活中比較常見，并且無論從工作的強度還是節省材料上來講，都是一種非常不錯的選擇。而且球形封頭的設計合理，并采用無角焊縫的鏈接，受力更均勻，使用壽命更長。壓力容器中，球形封頭所承受的薄膜張力金屬極嘴與玻璃鋼之間是膠接面，膠結面處的粘接力遠低于纖維的強度，它不能充分地傳遞球形封頭的經向張力；因此在對球形封頭進行受力分析時，需要把球形封頭看作是一個兩極開孔的球殼。在分析這個開孔球殼時，先將其作為承受內壓P的一個完整球殼來處理

  橢圓封頭（見左圖）又名為橢圓形封頭、橢圓封頭即為由旋轉橢圓球面和圓筒形直段兩部分組成的封頭。其與蝶形封頭（見右圖）區別體現在： 　　橢圓封頭在內壓作用下趨圓外壓作用下趨扁與和其連接的筒體恰好相反。也就是說在連接部位產生相反的徑向位移，互相加強抵消了大部分徑向位移使封頭周向壓縮（拉）應力筒體周向拉（壓縮）應力減少橢圓封頭和筒體連接時是沒有凸變,它有彎曲半徑是連續的，不產生應力，所以可以用在較高壓力的容器當中，而碟形封頭連接處是不連續的，產力應力，一般應用在低壓容器當中； 　　在制造上，特別是對沖壓成形的、蝶形封頭好加工的多，實踐出真知。球冠形封頭是部分球面與圓筒直接連接，因布局簡略，制造方便，常用作容器中兩獨立受壓室的中間封頭，也可用作端蓋。由于球面與圓筒連接處沒有轉角過渡，所以在連接處相近的封頭和圓筒上都存在相當大的不連續應力，其應力分布不甚合理。 　　就受力而言橢圓封頭好，但是碟形容易加按照安裝的要求選用 金屬消耗量：在相同預設前提下，各類封頭的金屬消耗量按下列順序依次增大：半球形，橢圓形，蝶形，平板形，綜上所述，橢圓形封頭綜合性能優于蝶形。設備預設時不僅僅只考慮受力，選用碟形封頭有時是因為整體布局尺寸小，比如殺菌設備等。講其實的一般設備不只是容器本體，還有機械傳動和電器部分，純粹做容器的企業是很難在市場上站患上住腳，橢圓形封頭是由半個橢球面和短圓筒組成，直邊段的作用是避免封頭和圓筒的連接焊縫處呈現經向曲率半徑突變，以改善焊縫的受力狀態。 　　由于封頭的橢球部分經線曲率變化平滑連續，故應力分布比較均勻，且橢圓封頭深度較半球形少的多，易于沖壓成型，是今朝中低壓容器中應用較多的封頭之一。