第十章 內(nèi)壓容器封頭的設(shè)計(jì)

1、第十章 內(nèi)壓容器封頭的設(shè)計(jì),封頭又稱端蓋，其分類,第一節(jié) 凸形封頭,一、半球形封頭計(jì)算公式受內(nèi)壓球形封頭計(jì)算壁厚與球殼相同。球形封頭壁厚可較圓筒殼減薄一半。但為焊接方便以及降低邊緣壓力，半球形封頭常和筒體取相同的厚度。,二、橢圓形封頭,半橢球和高度為h的短圓筒(通稱直邊)兩部分構(gòu)成，直邊保證封頭制造質(zhì)量和避免邊緣應(yīng)力作用。,㈠受內(nèi)壓的橢圓形封頭,計(jì)算厚度,K-橢圓形封頭形狀系數(shù)，,標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭(長短軸之比值為2)，K

2、=1。壁厚計(jì)算公式：,當(dāng)封頭是由整塊鋼板沖壓時(shí)，j值取為1。筒體設(shè)計(jì)壁厚計(jì)算公式：,忽略分母上微小差異，大多數(shù)橢圓封頭壁厚與筒體同，或比筒體稍厚。還應(yīng)保證封頭的有效壁厚de滿足：對標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭不小于封頭內(nèi)直徑的0.15％。,橢圓形封頭最大允許工作壓力,標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭的直邊高度由表10-2確定。,三、碟形封頭,又稱帶折邊球形封頭，球面半徑Ri、過渡圓弧半徑r和高度為h的直邊。相同受力，碟形封頭壁厚比橢圓形封頭壁厚要大些，而且碟形封頭

3、存在應(yīng)力不連續(xù)，因此沒有橢圓形封頭應(yīng)用廣泛。,厚度計(jì)算公式,四、球冠形封頭,降低凸形封頭高度，將碟形封頭的直邊及過渡圓弧部分去掉，只留下球面部分。也稱無折邊球形封頭。,Q為應(yīng)力增強(qiáng)系數(shù) GB 150--1998,設(shè)計(jì)原則：以筒體薄膜應(yīng)力為基準(zhǔn)，引入應(yīng)力增強(qiáng)系數(shù),五、錐形封頭,廣泛用于化工設(shè)備(如蒸發(fā)器、噴霧干燥器、結(jié)晶器及沉降器等)的底蓋便于收集與卸除設(shè)備中的固體物料。塔設(shè)備上、下部分的直徑不等，也常用錐形殼體連接，稱為變徑段。,

4、（一）無折邊錐形封頭或錐形筒體,適用于錐殼半錐角a?3001、錐殼大端 a. 查圖，大端是否須加強(qiáng),b. 不必局部加強(qiáng)，計(jì)算壁厚為,,c. 需加強(qiáng)，以降低聯(lián)接處的局部應(yīng)力。錐殼加強(qiáng)段和圓筒加強(qiáng)段厚度相同,Q為錐殼與圓筒聯(lián)接處的應(yīng)力增值系數(shù)，查圖獲得,,2、錐殼小端a. 查圖，小端是否須加強(qiáng),b. 不必局部加強(qiáng)，計(jì)算壁厚同大端,,c. 需加強(qiáng)，加強(qiáng)段和圓筒加強(qiáng)段厚度相同,Q為錐殼與圓筒聯(lián)接處的應(yīng)力增值系數(shù)，查圖,,3、無折邊錐殼的厚

5、度,錐殼厚度,統(tǒng)一厚度,（二）折邊錐形封頭或錐形筒體,可降低應(yīng)力集中，適用于錐殼大端半錐角a>300 ，小端半錐角a>450當(dāng)錐殼半錐角a>600時(shí)，按平蓋計(jì)算。,1、錐殼大端 a. 過渡段的計(jì)算壁厚,b. 與過渡段相連接處的錐殼計(jì)算壁厚,2、錐殼小端a. 半錐角a?450 ，小端無折邊計(jì)算同前b. 小端有折邊，過渡段厚度按（4-38）確定，Q值查圖4-29。c. 半錐角a>450 ，小端過渡段厚度仍按

6、（4-38）確定，Q值查圖4-30。,錐形封頭的小端與接口管相連，一般不加過渡弧，但接口管應(yīng)增厚，厚度取錐體厚度，加厚的長度：,六、平板封頭,化工設(shè)備常用的一種封頭。圓形、橢圓形、長圓形、矩形和方形等，相同(R／d)和受載下，薄板應(yīng)力比薄殼大得多，即平板封頭比凸形封頭厚得多。,平板封頭結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，在壓力不高，直徑較小的容器中采用。承壓設(shè)備人孔、手孔以及在操作時(shí)需要用盲板封閉的地方，才用平板蓋。 高壓容器平板封頭用得較為普遍