筒体与封头
化工设备常用零部件
二、典型化工设备部分常用零部件：
1. 反应罐中常用零部件 罐体 传热部分 搅拌装置 传动装置 轴封装置 附件（接管，人孔，支座）
• 罐体：物料反应空间，由筒体及封头组成
• 传热装置：用来提供或带走热量，有蛇管或夹套两种
• 搅拌装置：使物料混合均匀，包括搅拌轴和搅拌器（搅 拌桨）
• 传动装置：用来带动搅拌装置，包括电机和减速机
7、液面计：
用来观察设备内部液面位置的装置，性能 参数有PN、材料、结构形式等。
标注示例：液面计Ⅱ，PN0.6， f20×1000，HG 5－226－65 ，表示：公 称压力为0.6Mpa，接缘材料为Q235－ A.F的带石棉橡胶板衬里，直径为 20mm，长1000mm的普通玻璃管液面 计。
液面计Ⅲ, PN1.6，18×304，JB 598-64， 表示：公称压力为1.6Mpa ，接缘材料 为Q235－A.F的带耐酸石棉板衬里，宽 18mm，长304mm的板式液面计。
为所连接的筒体（或封头）的内径。
1）管法兰：（GB,HG,JB,SH)
• 管法兰主要用于管道的连接。按其与管子的连接方 式分为：平焊法兰、对焊法兰、整体法兰和法兰盖 等。
法兰密封面型式和法兰标记
法兰密封面型式主要有凸面、凹凸面和榫槽面三种， 如图所示。
标记示例：JB/T81－1984 法兰100－2.5 表示管法兰的公称直径为100，公称压力为2.5MPa、尺
8、补强圈：
用来弥补设备壳体因开孔过大而造成的强 度损失。主要性能参数为PN、厚度和坡口 形式。
补强圈的形状应与被补强部分壳体的形状相符， 使之与设备壳体密切贴合，焊接后能与壳体同 时受力。
标记：
JB/T4736－1995 补强圈 DN/100×8-D-Q235-B
筒体和封头标准及重量
1.筒体（摘自JB1153 —73）附表1筒体的容积、面积和质量2.椭圆封头（摘自JB/T 4737 —95）（见附表2、附表3）附表2 以内径为公称直径的椭圆封头的型式和尺寸公称直径DN mm 曲边高度h imm直边高度h2mm内表面积Am2容积Vm30.121 0.005300 75 25130.160 0.008 350 88 258 00.204 0.204400 100 259 90.223 0.223 407 70.254 0.254450 112 258 80.276 0.276401 1公称直径DNmm曲边高度h1mm直边高度h2mm内表面积Am2容积Vm30.371 0.02725170.397 0.031550 137 4030.414 0.033503 70.437 0.035254 30.465 0.039600 150 406 60.484 0.042505 4公称曲边直边内表容积公称曲边直边内表容积直径高度高度面积V 直径高度高度面积V DN h1 h2 A m3DN h1 h2 A m3附表2 续表注：当封头厚度n<10mm时，封头直边高度h2取25，当封头厚度10 < <20mm时，封头直边高度h2取40,当封头厚度3 n^20mm时，封头直边高度h2取50。
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筒体内外径与封头高度的比例
EHA型最常用，DN426以下才会用到EHB。
EHA形的高度这么算，封头内深是就是筒体直径D的1/4，封头总高就是1/4XDN+封头壁厚+封头直边段。
封头直边段一般是25mm和40mm，直径2000以下取25mm,2000以上取40mm （2000以下也有用40的，具体要看情况）。
比如DN1000，封头内深250，壁厚假设10mm，直边段取25，那封头总高是285mm
具体去看钢制压力容器用封头JBT4746-2002。
另外还有HG21607-1996异形筒体和封头不经常用到
EHA就是标准的椭圆长半径椭圆/短半径=2的标准封头
以内径为基准，内径1000（即椭圆长半径=500），那短半径就是250（即封头深）
EHB就是以外径为基准，因为小直径的容器，一般用管子作筒体，而管子是以外径为基准，壁厚由内径定的。
筒体和封头标准及重量
1.筒体（摘自J B1153－73）附表1筒体的容积、面积和质量公称直径DN mm 1米高的容积Vm31米高的内表面积F B（m2）1米高筒节钢板理论质量，kg厚度δ，mm3 4 5 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30300 400 500 600 700 800 900 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000 3200 3400 3600 3800 40000.0710.1260.1960.2830.3850.5030.6360.7851.1311.5392.0172.5453.1423.8014.5245.3096.1597.0308.0509.07510.18011.34012.5660.941.261.571.882.202.512.833.143.774.405.035.666.286.817.558.178.809.4310.0510.0811.3211.8312.5722303745304050606979893750627587991121241491731984460759010511913414917820823826729632235659791001211401591791992382783173563974364755145545936326727117517909912515017620022424929834839744649554559664469374279184189093998811915018021324027029635841847653659665571477483188195010081070112611861752112502803153484184875566276957148349039701040110811771246131513833633994795676367167958749601030111011901267134614241514158240845054063072080689598410801160120513381425151716061693178050360270080089799510931194129013901490158716871785188419806627708809871095120413141422153116401745185719652074218584096010801200131814351553167117901908202721452263238091410401170130014291556168418121940206921972325245325859861124126314001540167718151953209122292367250526432785105812061353150116501798194620942242239025332685283429852.椭圆封头（摘自JB/T 4737－95）（见附表2、附表3）附表2以内径为公称直径的椭圆封头的型式和尺寸公称直径DNmm曲边高度h1mm直边高度h2mm内表面积Am2容积Vm3公称直径DNmm曲边高度h1mm直边高度h2mm内表面积Am2容积Vm3 300 75 25 0.1211 0.0053550 13725 0.3711 0.0277350 88 25 0.1608 0.0080 40 0.3970 0.0313400 10025 0.2049 0.2049 50 0.4143 0.033740 0.2237 0.2237600 15025 0.4374 0.0353450 11225 0.2548 0.2548 40 0.4656 0.039640 0.2761 0.2761 50 0.4845 0.0424附表2续表公称直径DNmm曲边高度h1mm直边高度h2mm内表面积Am2容积Vm3公称直径DNmm曲边高度h1mm直边高度h2mm内表面积Am2容积Vm3500 125 25 0.3103 0.3103650 16225 0.5090 0.0442 40 0.3338 0.3338 40 0.5397 0.0492 50 0.3495 0.3495 50 0.5601 0.0525700 175 25 0.5861 0.05451400 35025 2.2346 0.3977 40 0.6191 0.0603 40 2.3005 0.4202 50 0.6411 0.0641 50 2.3445 0.4362750 188 25 0.6686 0.06631500 37525 2.5568 0.4860 40 0.7040 0.0729 40 2.6275 0.5125 50 0.7276 0.0773 50 2.6746 0.5301800 200 25 0.7566 0.07961600 40025 2.9007 0.5864 40 0.7943 0.0871 40 2.9761 0.6166 50 0.8194 0.0922 50 3.0263 0.6367900 225 25 0.9487 0.11131700 42525 3.2662 0.6999 40 0.9911 0.1209 40 3.3463 0.7339 50 1.0194 0.1272 50 3.3998 0.75661000 250 25 1.1625 0.15051800 45025 3.6535 0.8270 40 1.2096 0.1623 40 3.7383 0.8652 50 1.2411 0.1702 50 3.7949 0.89061100 275 25 1.3980 0.19802000 50025 4.4930 1.1257 40 1.4499 0.2122 40 4.5873 1.1729 50 1.4844 0.2217 50 4.6501 1.20431200 300 25 1.6652 0.25452200 55025 5.4193 1.4889 40 1.7117 0.2714 40 5.5229 1.5459 50 1.7494 0.2827 50 5.5921 1.58391300 325 25 1.9340 0.32082400 60025 6.4323 1.9227 40 1.9953 0.3407 40 6.5453 1.9905 50 2.0361 0.3540 50 6.6207 2. 0358注：当封头厚度δn<10mm时，封头直边高度h2取25，当封头厚度10≤δn<20mm时，封头直边高度h2取40，当封头厚度δn≥20mm时，封头直边高度h2取50。
筒体封头体积重量计算
筒体封头体积重量计算筒体和封头体积重量计算是在工程设计和制造中非常重要的工作，特别是对于容器、储罐、压力容器等设备来说。
下面将介绍筒体和封头的定义以及计算方法。
1.筒体定义和计算：筒体是指圆柱形容器的侧面部分，通常由直缝焊接或螺旋焊接的钢板制成。
筒体的计算主要涉及到两个参数：长度（L）和直径（D）。
筒体体积的计算公式：V=π*(D/2)^2*L筒体重量的计算公式：W=ρ*V其中，V表示筒体的体积，W表示筒体的重量，D表示筒体的直径，L 表示筒体的长度，ρ表示筒体材料的密度。
2.封头定义和计算：封头是指圆柱形容器两端的圆形部分，常用于容器的顶部和底部。
根据形状的不同，封头可以分为多种类型，包括平底封头、半椭球形封头、短径圆角封头等。
下面以半椭球形封头为例介绍计算方法。
半椭球形封头体积的计算公式：V=(π*D^3)/24半椭球形封头重量的计算公式：W=ρ*V其中，V表示封头的体积，W表示封头的重量，D表示封头的直径，ρ表示封头材料的密度。
需要注意的是，封头的重量通常只计算两个封头的总重量，并不包括筒体的重量。
3.示例计算：假设有一个圆柱形容器，直径为2m，长度为5m，材料密度为7.85 g/cm³。
我们可以按照上述公式进行计算：筒体的体积：V=π*(2/2)^2*5=15.71m³筒体的重量：W = 7.85 * 15.71 * 1000 = 123,118.5 kg半椭球形封头的体积：V=(π*2^3)/24=8.38m³半椭球形封头的重量：W = 7.85 * 8.38 * 1000 = 65,641.3 kg总重量：总重量=筒体重量+2*封头重量总重量 = 123,118.5 + 2 * 65,641.3 = 254,401.1 kg以上就是筒体和封头体积重量计算的基本方法和示例。
在实际工程设计和制造过程中，还需要考虑到一些其他因素，如筒体和封头的厚度、焊缝强度、材料损耗等。
筒体和封头壁厚的计算
筒体和封头壁厚的计算计算基准：工作压力：6kgf/cm 2（表压）设计压力：10 kgf/cm 2（绝压）温度：常温筒体直径：φ2000；φ3000；φ40001、筒体壁厚的计算：根据公式[]pS t -Φ=σ2pD i 0 mm 式中：S 0——计算壁厚，mmP ——设计压力，kgf/cm 2D i ——圆筒内径，mm[σ]t ——设计温度下圆筒材料的许用应力，kgf/cm 2C ——壁厚的附加量φ——焊缝系数，取0.85选用材质为普通碳钢，《化工设备》（李健主编）第237页查得100℃以下的许用应力为1270 kgf/cm 2，把上述相关数据代入公式，得1085.0127022000100-⨯⨯⨯=S =9.30mm 实际应用壁厚：S=S 0+C C= C 1+C 2+C 3C 1——钢板厚度的负偏差，mmC 2——腐蚀裕度，mmC 3—加工减薄量，mm1C 2=1mm, C 3= S 0×10%=0.93mm故 C=0.8＋1＋0.93=2.73mmS=9.30＋2.73=12.03实际取12mm2、标准椭圆封头壁厚的计算：根据公式[]Kp K S t -Φ=σ2pD i 0 mm式中：S 0——计算壁厚，mmP ——设计压力，kgf/cm 2D i ——圆筒内径，mm[σ]t ——设计温度下圆筒材料的许用应力，kgf/cm 2C ——壁厚的附加量φ——焊缝系数，取0.85K ——系数，标准椭圆封头D i /2h i =2，查得K=1选用材质为普通碳钢，《化工设备》（李健主编）第237页查得100℃以下的许用应力为1270 kgf/cm 2，把上述相关数据代入公式， 得10185.01270220001010⨯-⨯⨯⨯⨯=S = 9.30 mm 实际应用壁厚：S=S 0+C C= C 1+C 2+C 3C 1——钢板厚度的负偏差，mmC 2——腐蚀裕度，mmC 3——加工减薄量，mm1C2=1mm, C3= S0×10%=0.93mm故C=0.8＋1＋0.93=2.73mmS=9.30＋2.73=12.03实际取12mm按上述方法，计算φ3000，φ4000时相应的筒体壁厚及封头壁厚为17mm,22mm。
封头及筒体几何的计算
封头及筒体几何的计算
一、封头几何形状计算
1、封头的几何形状一般为箱式封头，所以可以用箱体的几何表示，即：
\[L=L_1+2(D_1-2t)+2(D_2-D_1-2t)\]
其中：
L—封头总长度；
L1—箱体横梁总长度；
D1—箱体上横梁内径；
D2—箱体下横梁内径；
t—横梁厚度。
2、横梁两端与箱体侧壁的板厚度也应当考虑其工艺条件及强度要求。
在给定横梁大小时，可由如下式子确定板厚度：
\[t_1=\frac{P_0}{2[\sigma_y(D_2-D_1)+\sigma_T(2L_1+2(D_2-
D_1)]}\]
其中：
t1—横梁两端与箱体侧壁的板厚度；
P0—封头的许用压力；
σy—横梁的许用应力；
σT—箱体侧壁的许用应力。
二、筒体几何形状计算
1、筒体半径R的设计一般用等强度原理，即尽量使其壁厚t满足强度的要求：
\[t=\frac{P}{\pi\sigma}\]
其中：
P—均布内压的许用值；
σ—筒体壁材料的许用应力。
2、筒体长度L的设计可以由以下公式求出：
\[L=\frac{V+V_c}{\pi R^2}+\tau\]
其中：
V—容积；
Vc—筒体内装件的容积，即筒体装载物的容积；
τ—加长量，一般为1m。
3、连接管的几何设计有有不同的方式和办法，这里以两管对接的例子，由以下公式计算：
\[L=2[(R_1+R_2+2t_1)sin\alpha+2t_2+\varepsilon]\]
其中：
L—连接管总长度；
R1,R2—两管半径；。
筒体、封头标准
1514
1582
408
450
540
630
720
806
895
984
1080
1160
1205
1338
1425
1517
1606
1693
1780
503
602
700
800
897
995
1093
1194
1290
1390
1490
1587
1687
1785
1884
1980
662
770
880
987
1095
1204
1314
1422
1531
1640
1745
1857
1965
2074
2185
840
960
1080
1200
1318
1435
1553
1671
1790
1908
2027
2145
2263
2380
914
1040
1170
1300
1429
1556
1684
1812
1940
2069
2197
2325
2453
2585
986
1124
16
16
22
14
18
18
24
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10
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22
12
800
6
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8
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螺母、.
管法兰
结构形式:板式平焊法兰、对焊法兰、整体法兰和 法兰盖.
密封形式:凸面、凹凸面、隼槽面、全平面.
板式平焊法兰
对焊法兰
整体法兰
法兰盖
凸面
凹凸面
榫槽面
全平面
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筒体与封头
化工制图
二组
筒体是设备的主体部分,一般由
钢板卷焊而成,直径较小的(<500mm) 或高压设备的筒体一般采用无缝钢 管.
封头是设备的重要组成部
分,它于筒体一起构成设备的壳
体.
封头形式:椭圆形,碟形,锥形及球冠 形等. 椭圆形封头最为常见.
封头和筒体连接方式:直
接焊接,形成不可拆卸的连 接；分别焊上法兰，通过
螺纹连接构成可拆卸的 连接.
当筒体由钢板卷制时,筒体及其所 对应的封头公称直径等于内径(代 号EHA)
当筒体由无缝钢板作筒体时, 则以 外径为筒体及其所对应的封头公 称直径 (代号EHB).
EHA
EHA
EHB
标记
法兰
法兰连接是一种可拆连接.
法兰就是连接在筒体 封头或管子一端的一
圈圆盘,圆盘均匀分布若干个螺栓孔,两节筒体 (或管子)或筒体与 封头通过一对法兰,用螺栓 连接在一起.