球型封头也称为球形封头,是以球壳的球冠部分所形成的封头,有半球型封头和无折边球性封头两类。球形封头通常采用碳钢、不锈钢、合金钢等材料制成。加工方式为数控车床车削,普通车床精车,弧焊等加工等。球型封头锻打精良,表面光滑,耐酸耐碱耐高温,外形美观,质感性能强,适用介质为气体、液体、蒸汽。球型封头应用在石油、电子、化工、、轻纺、食品、机械、建筑、、航空航天、等行业。
常见的容器封头有半球形、碟形、椭圆形、无折边球面、锥形、平盖等。从受力情况看,依次为:半球形、椭圆形、碟形、锥形、平盖较差;从制造上看,平盖较易,其次为锥形、碟形、椭圆形、球形。
锥形封头受力不佳,但有利于流体均匀分布和排料,使用也较多。球型封头一般用在高压设备或者中高压的有色金属设备上,球形是受力状况很好的形状,这样做是为了节约材料成本。用厚度计算公式,球型封头的厚度计算结果只有圆筒的一半。既然球形封头受力情况很好,为什么压力容器中较少采用,而大多采用椭圆封头呢?其主要原因就是半球型封头因为制造工艺复杂难度较大,球形封头制造成本较高,所以,对于一般中低压容器来说,大部分采用的是椭圆形封头。所以造价比椭圆封头高很多。
半球形封头由于它的高度较高,而模具冲压有一定的限制性,所以常用到的制造方式有模具冲压以及分瓣成型。
a)小封头:一般常用1500mm以下的半球形封头都是直接模具冲压整体成型;
b)大型封头:当封头直径超过1500以上,我们都是采用先拼接后成型,这也是大的型号使用的多
但是每个生产厂家,条件不一样,成本不一样,所以生产的产品也会不一样的,而半球封头因为成本较高于其它形状的封头,而用途也相对较小一些,所以每个厂家的情况都不一样,关于具体的详细情况请与厂家沟通说明,这样不会存在一些失误。
球形封头的连接结构设计 球形封头的受力情况好,在相同直径和压力下所需厚度很小,因而在较高设计压力的石油化工设备中得到了广泛应用。由旋转薄壳理论公式可知在均匀内压作用下,薄壁球壳的薄膜应力为相同直径圆筒的一半,因而在容器设计中,球形封头的设计所需厚度与圆筒所需厚度之差接近圆筒厚度的一半。 由于壁厚相差较大,球形封头与圆筒的连接不可能直接对接,它们之间的连接部位出现结构不连续,此处应力水平较高,因此连接结构的设计对设备安全性影响较大。
平封头是各种封头中结构比较简单,制造也很容易的一种。但与其他类型的封头相比处于受弯曲的不利情况,故在同等压力作用下厚度要大得多。平封头一般用在常压或直径较小的高压容器上。 由平板受力分析可知,对受垂直板面均布压力作用的圆形平板,当周边刚性固定时,较大的弯曲应力在板边缘,当周边简支时,较大的弯曲应力在板中心,实际应用中不可拆卸的平封头与圆简的连接,是弹性连接,介于周边刚性固定和周边简支之间,从而求出大的弯曲应力,其中K为结构特征系数,与周边支承情况有关(由经验给出),由此导出圆形平封头强度计算公式。
以上信息由专业从事碳钢球形封头厂家的力拓封头于2025/5/8 20:13:42发布
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