有些条件下,设备需要采用球形封头。下面,将从球形封头的特点、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。
1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)
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%。
2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。
3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,需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些减薄量,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。
4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。
需要注意的是,需要尽量让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。