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封头多数是用在压力容器的锅炉中的,所以需要承受的压力是可想而知的,而且设备在运行的过程中,对封头产生的压力肯定也会有变化的。在蝶形封头中,有一个容易忽视但又非常重要的部件,那就是偏心大小头。那么对于碟形封头来说,承受的这些不断变化的压力后,它又有什么改变吗? 这就要从碟形封头的结构说起,它主要是由球面部分、直边段以及过渡区三部分组成的,我们可以看到碟形封头过渡区的两端经线曲率半径是出现变化的,而过渡区与球面部分连接和直边段就会出现边缘应力。 由此可见其实碟形封头边缘应力的大小,其实是与过渡区半径与球面半径的比值有关的,而且比值越小,曲率半径突变的就越厉害,产生的边缘应力也就越大。所以为了降低这种边缘应力,就设置的过渡区。
蝶形封头和椭圆封头选用时的区别FT-104
为了让大家更直观的了解2种封头的区别,这里简单介绍下 不能简略的说哪个好,哪个不好,要按照预设的实际情况来判定。
椭圆封头在内压作用下趋圆外压作用下趋扁与和其连接的筒体恰好相反。虽然大小不同,但是它们的圆心却是在同一轴线上,所以在变径的时候,还是要以轴线计算管子位置。也就是说在连接部位产生相反的径向位移,互相加强抵消了大部分径向位移使封头周向压缩(拉)应力筒体周向拉(压缩)应力减少椭圆封头和筒体连接时是没有凸变,它有弯曲半径是连续的,不产生应力,所以可以用在较高压力的容器当中,而碟形封头连接处是不连续的,产力应力,一般应用在低压容器当中;
在国内,标准碟形封头与标准椭圆形封头非常近似,受力情况也很接近。不锈钢蝶形封头则吸取了半球形封头受力好和碟形封头深度浅的优点,故椭圆形封头结构特性介于不锈钢封头和碟形封头之间。在应用上没多大分别。碟形封头在制作上方便点。 国外的图上大多用碟形封头,有一个观点就是认为碟形封头比圆形封头外观好看。碳素钢及低合金钢的容器在热镀锌或渗铝液中浸泡镀锌或渗铝时,椭圆封头的直边部可能会发生裂纹,这种现象叫“镀锌(渗铝)脆性裂纹”,这是因为焊接残余应力、加工残余应力存在时,低熔点金属的锌或铝向晶界扩散的结果。因此,容器在热浴镀锌或渗铝前,应先做热处理,去除残余应力。 碟形封头,又称带折边球形封头。由一个球面、一个某一高度的圆筒直边和连接以上两个部分的曲率半径大大小于球面半径的过渡部分组成。碟形封头为一个连续曲面,在三部分连接处,经线曲率半径有突变,由于曲率变化, 因而存在着弯曲应力。弯曲应力和拉伸应力叠加的结果,使这部分的应力突出于其他部分。与椭圆形封头相比,应力分布不如其均匀,但加工较之容易,因而在工程使用中并不理想。但当椭圆形封头的模具加工有困难时,则用碟形封头代替。
各种封头一般采用敲打、冲压、滚压或成型,半球形和椭圆形封头通常由冲压制成。如果封头与筒体的厚度不同,须将较厚的一边切去一部分,如上图所示。大半球形封头也可以先冲压成球,再组装焊接。碟形封头通常是通过冲压、敲打或成型,折叠部分可以敲打或滚压。 从制造工艺分析,封头越深,直径和壁厚越大,制造难度越大,特别是使用高强度钢时,整体冲压半球形封头不像椭圆封头那样容易制造。椭圆头必须有一个几何形状的椭圆形模具,并通过手工制造。椭圆头具有很大的制造灵活性,锥形头的锥尖部分难以滚动。为了避免制造困难和降低锥体高度,当锥尖角较小时,有时会加一个组合封头(如加一个球顶)。