压力容器零部件设计1封头设计.pptx

《压力容器零部件设计——封头设计》 封头作为压力容器的重要组成部分，其设计对于整个容器的安全性至关重要。封头的形状多种多样，包括平板形封头、带折边锥形封头、无折边锥形封头、无折边球形封头、带折边球形（碟形）封头、半椭球（椭圆形）封头以及半球形封头等。每种封头的设计都需考虑其特定的工程应用和力学性能。 1. 平板形封头：最简单的封头形式，常用于小直径或低压容器。设计时主要关注边缘处理，以确保与筒体的可靠连接。 2. 锥形封头：分为带折边和无折边两种，适用于需要改变容器直径或压力逐渐变化的场合。无折边锥形封头在制造和安装时需要特别注意密封性。 3. 球形封头：因其均匀的应力分布，球形封头是最理想的封头形式，但制造成本较高。球形封头与圆筒的连接设计是关键，需要确保在受压下连接处的应力分布均匀。 4. 椭圆形封头：标准椭圆形封头具有良好的承载性能，其最小厚度要求为δe≥0.15%Di，非标准椭圆形封头则要求更厚，δe≥0.30%Di。这种封头在设计时需考虑其与容器的焊接工艺，避免出现应力集中。 5. 碟形封头（又称碟形帽）：碟形封头的壁厚计算涉及到最大允许工作压力、壁厚、半径等多个参数，通过公式如eietWCtiCMRPPRMP来确定。标准碟形封头要求δe≥0.15%Di，而非标准的则要求δe≥0.30%Di。此外，过渡区半径对碟形封头的应力分布有很大影响，合理设计能提高容器的整体强度。 6. 凸形封头与法兰的连接：根据GB150 7.6规定，设计时必须确保封头与法兰之间的密封性和结构稳定性。这通常涉及法兰的厚度、材料选择以及连接方式等。 封头设计不仅关乎压力容器的性能，还直接影响到制造成本和维修便利性。因此，设计师在选择封头类型时，应综合考虑容器的工作条件、载荷特性、材料性能以及制造工艺等因素，以实现最佳的设计方案。同时，封头的设计也需要遵循相关的国家和行业标准，确保其在安全范围内运行。