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壓力容器封頭的種類多,主要有凸形封頭、錐殼、變徑段、平蓋及緊縮口等,其中凸形封頭包括半球形風(fēng)頭、橢圓形封頭、蝶形封頭和球冠形封頭。根據(jù)要求、制作的難易程度和材料的消耗等情況來決定采用什么樣的封頭。
(1)半球形封頭
結(jié)構(gòu):半球形封頭為半個(gè)球殼。如圖1-2(a)所示
特點(diǎn):在均勻的內(nèi)壓使用下,薄膜比同直徑圓筒體小50%。球形封頭單位容積的表面積小,在其工作壓力一樣、直徑、壁厚相等的情況下,并且兩向薄膜的大小相等,而且沿經(jīng)線的分布方向是均勻的。如果在使用的過程中,連接筒體直徑和其直徑相等,邊緣附近與薄膜并無明顯不同。
缺點(diǎn):對于直徑較小,深度較大的情況,沖壓整體零件比較困難,對于大直徑一般采用分瓣沖壓,然后對其進(jìn)行拼接,但帶來的拼接工作量也較大。
用于壓力較高、直徑較大的高壓容器的場合。(2)橢圓形封頭
結(jié)構(gòu):由一個(gè)短圓筒和一個(gè)半球面組成。如圖1-2(b)所示
特點(diǎn):直邊段作用是避免封頭和筒體的連接焊縫處出現(xiàn)經(jīng)向曲率半徑突變,以改善焊縫的受力狀況。橢圓形封頭經(jīng)線曲率的變化呈現(xiàn)平滑連續(xù)狀態(tài),經(jīng)過沖壓成型很容易制造。
是目前主要應(yīng)用在中低壓容器中。
(3)蝶形封頭
結(jié)構(gòu):球面封頭但帶有折邊,由球面體(半徑為Ri)、半徑為r的過渡環(huán)殼和短圓筒等三部分組成。如圖1-2(c)所示,對于標(biāo)準(zhǔn)蝶形封頭,Ri= 0.9Di,r= 0.17Di。
特點(diǎn):蝶形成型的鋼模制造簡單,可以過渡環(huán)來降低封頭的深度。