蝶形封頭的簡介
碟形封頭,又稱帶折邊球形封頭,又名蝶形封頭。由一個球面、一個某一高度的圓筒直邊和連接以上兩個部分的曲率半徑大小小于球面半徑的過渡部分組成。碟形封頭為一個連續曲面,在三部分連接處,經線曲率半徑有突變,由于曲率變化, 因而存在著彎曲應力。彎曲應力和拉伸應力疊加的結果,使這部分的應力突出于其他部分。與橢圓形封頭相比,應力分布不如其均勻,但加工較之容易,因而在工程使用中并不理想。但當橢圓形封頭的模具加工有困難時,則用碟形封頭代替。執行標準:GB/T25198-2010.
什么叫橢圓封頭、蝶形封頭
橢圓封頭又名為橢圓形封頭,是由半個橢圓球面和一圓柱直邊段組成,它吸取了半球形封頭受力好和碟形封頭深度淺的優點。由于橢圓部分經線曲率平滑連續,故封頭中的應力分布比較均勻。橢圓形封頭的深度h取決于橢圓形的長、短軸之比,即封頭的內徑Di與封頭兩倍深度之比(Di/2h),其比值越小,封頭的深度越大,受力均勻壁也薄,但加工制造困難;比值越大,封頭深度越小,易加工制造,但受力狀態差,壁厚增大。所以一般Di/2h之值以不大于2.6為宜。當Di/2h=2時,為標準橢圓形封頭,它是壓力容器中最常用的一種封頭。
碟形封頭,又稱帶折邊球形封頭,又名蝶形封頭。由一個球面、一個某一高度的圓筒直邊和連接以上兩個部分的曲率半徑大小小于球面半徑的過渡部分組成。碟形封頭為一個連續曲面,在三部分連接處,經線曲率半徑有突變,由于曲率變化, 因而存在著彎曲應力。彎曲應力和拉伸應力疊加的結果,使這部分的應力突出于其他部分。
與橢圓形封頭相比,應力分布不如其均勻,但加工較之容易,因而在工程使用中并不理想。但當橢圓形封頭的模具加工有困難時,則用碟形封頭代替。執行標準:GB/T25198-2010。
鍋爐用的到封頭嗎
鍋爐用的到封頭。封頭主要應用于鍋爐或壓力設備上,一般這類設備的兩端都需要進行密封才能保證內部的溫度或者壓力不外泄。
所以使用封頭是起到密封的作用。既然是起到密封作用,那就必須有很好的密封性,與抗壓力。因為使用在壓力設備中時是安裝在設備頂部做蓋子用的,也就會有很大的壓力,如果密封性不好,不抗壓就會導致設備不能正常工作。
鍋爐封頭的類型
1、橢球形封頭:鍋爐、壓力容器的凸形封頭宜采用橢球形封頭,最好選用標準橢球形(Dn/hn=4)。采用非標準橢球封頭時,其是非軸的比值不得大于2.5。
2、碟形封頭:碟形封頭即是有折邊的球形封頭。它存在較大的彎曲應力,而橢球形封頭主要是膜應力,因而在工程使用中并不理想。采用碟形封頭時,封頭過渡區轉角半徑應不小于封頭內直徑的10%,且不小于封頭厚度的3倍,封頭球面部分的內半徑應不大于封頭的內直徑。
3、無折邊球形封頭:無折邊球形封頭與筒體的連接處存在明顯的外形突變,會產生較大的附加彎曲應力,因此只應用于直徑較小、壓力較低的容器。采用無折邊球形封頭時,封頭的球面內半徑不應大于筒體內直徑。
4、錐形封頭:錐形封頭的受力情況僅優于平板蓋,它只在容器的生產工藝確實需要的情況下才采用。無折邊錐形封頭的半錐角不得大于30°。半錐角大于30°時,應采用帶折邊的錐形封頭,并要求折邊過渡區的轉角內半徑應不小于圓筒體內直徑的10%,且應不小于錐體厚度的3倍。
蝶形封頭和橢圓封頭的區別
區別:
1、形狀不同:
橢圓封頭又名為橢圓形封頭,是由半個橢圓球面和一圓柱直邊段組成,它吸取了半球形封頭受力好和碟形封頭深度淺的優點。由于橢圓部分經線曲率平滑連續,故封頭中的應力分布比較均勻。
碟形封頭,又稱帶折邊球形封頭,又名蝶形封頭。由一個球面、一個某一高度的圓筒直邊和連接以上兩個部分的曲率半徑大小小于球面半徑的過渡部分組成。
2、受力不同:
橢圓封頭比碟形封頭受力上要好一些,但相同直徑的封頭橢圓的要比碟形的深一些,制造難度上就比碟形的稍大,消耗的材料多,成木就高一些,而容積上的差異還是較小的。
3、如果選用符合JB4746《鋼制壓力容器用封頭》標準的橢圓封頭和碟型封頭,用橢圓封頭相對好點,因為根據GB150的計算相同壓力、溫度、直徑的情況橢圓封頭計算的壁厚要小當選用非標準的橢圓封頭。
臥式儲罐筒體封頭的成形
幾種常見的承受內壓封頭有橢圓形,碟形,球冠形,錐形封頭,下面就針對這四種形狀的封頭的結構與相關情況做如下介紹:
1.橢圓形封頭的周向(環向)應力和經向(軸向)應力在殼體上各點都是變化的,在頂點的環向應力和軸向應力相等 ,而在赤道上的應力 。橢圓封頭承受均勻內壓時,軸向應力恒為拉伸應力(正值),且由頂點處最大值向赤道逐漸遞減至最小值;環向應力在 時,封頭過渡區將開始出現壓應力,若長短軸比值繼續增大,封頭過渡區邊緣的壓應力值將迅速增大,即封頭越淺,封頭邊緣的壓應力值越高,所以將封頭長短軸比值限制在2.6以內較為合理。封頭厚度除應滿足強度要求外,對大直徑薄壁的橢圓形封頭,還要提放由于封頭過渡區的壓應力,產生內壓下的彈性失穩,為此封頭厚度還應滿足剛度要求。
2.碟形封頭由球面部分、直邊段以及過渡區三部分組成。過渡區連接球面部分和直邊段,所以在過渡區的兩端經線曲率半徑有突變,將產生邊緣應力。碟形封頭邊緣應力的大小和過渡區半徑與球面半徑的比值有關,比值越小,曲率邊境突變的越厲害,邊緣應力越大,當比值到了極限即過渡區半徑為0時,碟形封頭就演變成球冠封頭與直筒體,此時邊緣應力到了最大值。所以碟形封頭的過渡區就是為了降低邊緣應力,而直邊部分目的是為了避免邊緣應力作用在封頭和筒體連接的焊縫上。
3.球冠形封頭在球面與圓筒連接處其曲率半徑發生突變,同時因兩殼體無公切線而存在橫向推力,所以產生相當大的不連續應力,因此這種封頭一般只能用于壓力不高的場合,且封頭與筒體連接的角焊縫必須采用全焊透結構。在對球冠形封頭進行設計時,應注意與封頭連接的圓筒厚度應不小于封頭厚度,否則應在封頭與圓筒間設置加強段過渡連接。圓筒加強段的厚度應與封頭等厚,長度應不小于 ,目的是消減邊緣應力。
4.錐形封頭什么時間帶折邊,角度限制等參照GB150相關章節的說法。這里說說受內壓無折邊錐形封頭。
錐體的主體部分在內壓作用下,最大薄膜應力發生在大端。錐體和圓筒部分連接處,由于幾何不連續性,曲率半徑突變,因此該處會產生較大的橫向推力,引起較大邊緣應力,容易發生彎曲,故需加強。
蝶形封頭下料尺寸如何計算
1.球形封頭下料尺寸:D=Dix3.14156/2+2hi
2.標準橢圓封頭下料尺寸:D=1.2Di+2hi+(0-50)。(注:括號內尺寸由封頭廠提供)
3.蝶形封頭:由于蝶形封頭變化較多,暫時還沒有見到計算公式,可以測量其弧長+2hi確定。
式中:
D----下料尺寸mm。
Di----封頭內直徑mm。
hi-----直邊高度mm。