泰安力拓封頭制造有限公司主營：鍋爐封頭,異型封頭,球形封頭,錐形封頭,管板

  各種連接的結(jié)構(gòu)特點 在壓力容器設(shè)計中常常遇到半球形封頭與筒體的連接的結(jié)構(gòu)。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(jié)構(gòu)顯然是不合理的。關(guān)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(jié)構(gòu)尺寸（如GB150圖J1（d）、（e）、（f））。其中： 結(jié)構(gòu)1：圖J1（d）是筒體和封頭中徑對齊的結(jié)構(gòu)。 結(jié)構(gòu)2：圖J1（e）的結(jié)構(gòu)，筒體和封頭中徑有≤0.5（δn－δb）的偏離。 結(jié)構(gòu)3;圖J1（f）的結(jié)構(gòu)，筒體和封頭內(nèi)徑對齊。 這幾種結(jié)構(gòu)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(jié)—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(jié)構(gòu)2，有的球冠的深度僅為球半徑的0.8。 結(jié)構(gòu)4：還有一種結(jié)構(gòu)，就是完整的半球形封頭與筒體連接，在連接處內(nèi)徑對齊，在筒體外側(cè)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(cè)有1：3倒角過渡。 2、局部應(yīng)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(shè)計溫度150°C。 封頭材料是16MnR，設(shè)計應(yīng)力強度Smh=150MPa，筒體材料為16Mn鍛件，設(shè)計應(yīng)力強度Smn=157MPa。 筒體內(nèi)直徑2400mm，筒體厚度148mm，封頭厚度96mm。各種結(jié)構(gòu)的封頭內(nèi)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(yīng)力值都比較小。 分析所用單元是三角形6節(jié)點軸對稱單元。

  球形封頭具有其它形式封頭無法比擬的優(yōu)點，隨著球形封頭制造工藝的不斷成熟，球形封頭在不斷普及。在球形封頭的實際應(yīng)用中，球形封頭與筒體連接存在壁厚的差異，且相差較為懸殊，往往這個部位是應(yīng)力集中的地方，應(yīng)力出現(xiàn)的地方?，F(xiàn)就球形封頭與筒體連接，列出幾種連接形式，并采用ANSYS11.0 Workbench做有限元分析，對比各種形式的應(yīng)力，后得出化的連接形式。

壓力容器為什么要用橢圓封頭而不是球型封頭？

  球型封頭也稱為球形封頭，是以球殼的球冠部分所形成的封頭，有半球型封頭和無折邊球性封頭兩類。球形封頭通常采用碳鋼、不銹鋼、合金鋼等材料制成。加工方式為數(shù)控車床車削，普通車床精車，弧焊等加工等。球型封頭鍛打精良，表面光滑，耐酸耐堿耐高溫，外形美觀，質(zhì)感性能強，適用介質(zhì)為氣體、液體、蒸汽。球型封頭應(yīng)用在石油、電子、化工、、輕紡、食品、機械、建筑、、航空航天、等行業(yè)。

  常見的容器封頭有半球形、碟形、橢圓形、無折邊球面、錐形、平蓋等。從受力情況看，依次為：半球形、橢圓形、碟形、錐形、平蓋較差；從制造上看，平蓋較易，其次為錐形、碟形、橢圓形、球形。

   錐形封頭受力不佳，但有利于流體均勻分布和排料，使用也較多。球型封頭一般用在高壓設(shè)備或者中高壓的有色金屬設(shè)備上，球形是受力狀況很好的形狀，這樣做是為了節(jié)約材料成本。用厚度計算公式，球型封頭的厚度計算結(jié)果只有圓筒的一半。既然球形封頭受力情況很好，為什么壓力容器中較少采用，而大多采用橢圓封頭呢？其主要原因就是半球型封頭因為制造工藝復(fù)雜難度較大，球形封頭制造成本較高，所以，對于一般中低壓容器來說，大部分采用的是橢圓形封頭。所以造價比橢圓封頭高很多。