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壓力容器封頭的種類以及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和應(yīng)用

    壓力容器封頭的種類非常多，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)工藝條件的要求、制造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。
    優(yōu)點(diǎn)：在均勻的內(nèi)壓作用下，薄膜應(yīng)力比同直徑圓筒體小50%。球形封頭單位容積的表面積小，在其工作壓力相同、直徑、壁厚相等的情況下所受到的應(yīng)力為小，并且兩向薄膜的應(yīng)力大小相等，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，邊緣附近的應(yīng)力與薄膜應(yīng)力并無明顯不同。
    缺點(diǎn)：對(duì)于直徑較小，深度較大的情況，沖壓整體零件比較困難，對(duì)于大直徑一般采用分瓣沖壓，然后對(duì)其進(jìn)行拼接，但帶來的拼接工作量也較大。
    應(yīng)用：用于壓力較高、直徑較大的高壓容器和特殊需要的場(chǎng)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。
    優(yōu)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。
    應(yīng)用：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。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)蝶形封頭，Ri=0.9Di，r=0.17Di。
    優(yōu)點(diǎn)：蝶形成型的鋼模制造簡(jiǎn)單，且生產(chǎn)成本較低，故利用可以利用過渡環(huán)來降低封頭的深度。
    缺點(diǎn)：由于折邊曲面不連續(xù)，所以邊緣部分的彎曲應(yīng)力較大。
(4)球冠形封頭
    結(jié)構(gòu)：當(dāng)?shù)�形封頭的半徑為0時(shí)，就變成了球冠形封頭。
    優(yōu)點(diǎn)：加工方便。
    缺點(diǎn)：圓筒和球面的連接處沒有轉(zhuǎn)角過渡，所以在連接處附近的封頭和圓筒上都存在相當(dāng)大的不連續(xù)應(yīng)力。
    應(yīng)用：做中間封頭或者端蓋.
(5)錐殼
    優(yōu)點(diǎn)：能夠順利排放固體或者液懸浮物或顆粒，可應(yīng)用在其他圓筒上作為中間過渡段。
    缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)不連續(xù)，應(yīng)力分布不理想。
    應(yīng)用：主要使用在常見的中、低壓容器中。
(6)平蓋
    主要用在壓力比較大，并且容器直徑比較小的情況。

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