有些条件下,设备需要采用球形封头。下面从球形■封头的特点、应用场合、壁厚取值、与筒体的连接结构等方面为大家详细解读。
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球形封头的特点
球形封头的受力比椭圆形封头和碟形封头好;
球形封头〗的计算厚度是相同条件下筒体计算厚度的一半;(依据是薄壁壳体的无力矩理论,大家可以查询相关手册或者教科书,就不给大家展示了)
但是球形封头的制造减薄量比椭圆形封头和碟形封头都要大一些,约15%。
知识拓展:GB/T 25198-2010《压力容】器封头》的附录J给出了椭圆形封头和碟形封头的制造减薄量,其与封头的公称◥直径和壁厚相关。
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球形封头的应用场合
一般█用在高压设备中。
另外,对于压力稍微高一点且直径比较大的塔器,如果用椭圆形封头,可能≡计算出来的壁厚比较大。这种情况∮下,很多人倾向采用球形封头,目的是降低厚度,从而节●省材料。但是球形封头的容积比椭圆形封头的大,塔釜的积液量也就相对较大,这容易造成工艺介质大量积存和浪费。所以对于这种情况√,到底选择球形封头还是椭圆形封头,还需要斟酌一下▓。
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球形封头的壁厚应该取多厚?
由于球形封头的受力▽是圆筒受力的一半,所以球形封头的壁厚一般取筒体壁厚的一半。
对于球形封头上有大直径接管时,为了满足㊣开孔补强要求,必要时可以把壁厚再稍微加厚一点。
另外,当设备←直径比较小时,为了方便统一采购钢板,球封的壁厚可以直接取成筒体壁●厚,材料成本并不会上升太多,这样球形封头冲压后即使有一定减薄量,也比0.5倍壁厚大(一般来说,冲压过程并不会使封头的边缘部位减薄)。这样做还有一个好处,能免去球形封头和筒体连接时的削边工作,降低◣加工量。并且,等厚封头,在制造过程中不需※要进行制造工艺增厚。
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球形封头与筒体的连接
由于球形封头和筒体不等厚,所以二者连接时,可以进行局部堆焊成√斜面,形成过渡段,也可以进行削边处理。下面重点介绍一下削边结构。
实际中最常用的是加长筒体端部,然后将此端部削薄,与球形封头对接(严格来说,此球形封头并不是一个完整的球封,而是切掉端部的球封,类『似一个球冠或球缺)。另外最好采用中径对齐,这样受力最好▓。
需要注意的是,一定要保证球形封头的球心位于筒体切线上,而不是在焊缝※线上。即让筒体的削边端部相当于当做球形封头的一部分(即相当于局部加厚了球形封头),而不能让此端部当做筒体的一部分,否则筒体壁厚不能满足设计要求。