碟形封头
反应釜球形封头标准
反应釜球形封头标准
反应釜球形封头的标准主要涉及到封头的形状和尺寸。
封头的形状主要有椭圆形封头和蝶形封头。
蝶形封头是一种带圆弧折边的球形封头，其曲面高度应满足一定要求，例如国内标准碟形封头R，= T，r=，其曲面高度 h，=。
而椭圆形封头为半个旋转椭球面再加上一段直边，其受
力情况较好。
在尺寸方面，反应釜球形封头的直边高度应根据封头直径来选取。
例如，封头直径T≤2m时，直边高度 h2取25mm；T>2m时，h2取40mm。
此外，无折边球形封头适用于直径DN小于等于8000mm的容器中，而平盖一般用于DN<500mm的容器中。
为防止搪烧变形，平盖的壁厚应比其
他品种的封头厚一些。
如需了解更多信息，建议咨询专业人士。
各种外压封头及大锥角封头设计计算
1、D i :2、R 0:3、P-D i -8000α-75r-300δ-10C-1Ø-0.85E-191000n y -3[σ]2t -稳定安全系数，取3圆筒体材料在设计温度下的许用应力，Mpa;半顶角（°）本标准图2.1.2-1中过渡段的半径，mm 锥形封头厚度，mm 厚度附加量，mm 焊缝系数锥形封头在设计温度条件下的弹性模量（见GB150-89的附录I），M 则：标准椭圆封头许用临界外压力(Mpa)=二、大锥角锥形封头的设计计算(HG20528-2011)本计算适用于半顶角大于70°的大锥角锥形封头（一）、受外压大锥角锥形封头计算设计压力，Mpa，圆筒体内直径（mm）则：球形封头许用临界外压力(Mpa)=利用GB150-89的4.2.2公式 计算结果为玻璃钢和钢制外压椭圆封头设计(GB150-89)-5.1.2.2凸面受压椭圆封头的厚度计算，采用GB150-89第四章的图表法，步骤与4.2.2条相同，其中R i 为椭圆形封头的当量球壳内半径，R i =K1D i ,k1——由椭圆形长短轴比值决定的系数，见右表5-2（中间值采用内插值法求得）按标准封头计算，K 1=0.9，则当量球壳内半径R i =µ——玻璃钢材料的泊松系数，取µ=0.33；m——稳定安全系数 m ≥15；[P]——许用外压，Mpa则：蝶形封头许用临界外压力(Mpa)=玻璃钢和钢制外压球形封头设计(HG20696-1999)P48，上式（4-14）同样适用于球形封头，其中符号除R O 为半球形封头的外半径外，其它符号的意义与蝶形封头相同。
半球形封头的外半径（mm ）一、玻璃钢和钢制-外压封头设计计算(HG20696-1999和GB150-89)玻璃钢和钢制外压碟形封头设计P47（HG20696-1999）蝶形封头内径（mm ）R 0——蝶形封头球面部分的外半径，mm δe ——蝶形封头的有效厚度，mmE——操作温度下材料的轴向弹性模数，Mpa[σ]t -113A-∑ti -l-0.017其中由强度条0.0658系数K 为：0.103152其中γ1717.2P-0.1D i -2000α-75r-200δ-C- 1.5Ø-0.85E-191000n y -3[σ]2t -[σ]t-113A-∑ti -l-计算中涉及的系数计算中涉及的系数计算中涉及的系数2.3.1 封头厚度计算稳定安全系数，取3圆筒体材料在设计温度下的许用应力，Mpa;锥形封头在设计温度条件下的许用应力，Mpa；加强圈横截面积，mm 2加强圈与壳体之间所有承载焊缝有效宽度之和，mm 本标准图2.1.2-1中折边锥形封头的直边段，mm半顶角（°）本标准图2.1.2-1中过渡段的半径，mm 锥形封头厚度，mm 厚度附加量，mm 焊缝系数锥形封头在设计温度条件下的弹性模量（见GB150-89的附录I），Mpa；由弹性范围内稳定条件确定的许用外压力[P]E : = = =（二）、受内压大锥角折边锥形封头计算设计压力，Mpa，圆筒体内直径（mm）计算中涉及的系数计算中涉及的系数计算中涉及的系数2.6.1许用外压压力[P] := =锥形封头在设计温度条件下的许用应力，Mpa；加强圈横截面积，mm2加强圈与壳体之间所有承载焊缝有效宽度之和，mm 本标准图2.1.2-1中折边锥形封头的直边段，mm9mm5.58.816.08.87.07.97010.8822判断不等δ/≥δ0.18630.10240.02670.102MpaP-0.03D i -8000α-75δ-δ2-6C-1Ø-1E-191000[σ]2t -130[σ]t -130A-锥形封头在设计温度条件下的许用应力，Mpa；加强圈横截面积，mm 2锥形封头厚度，mm 筒体厚度，mm 厚度附加量，mm 焊缝系数锥形封头在设计温度条件下的弹性模量（见GB150-89的附录I），Mpa；圆筒体材料在设计温度下的许用应力，Mpa; =封头许用内压力[P]为：[P]=max{min([P]K ，[P]T )，[P]P }=（三）、受内压带加强圈与圆筒连接的大锥角无折边锥形封头计算设计压力，Mpa，圆筒体内直径（mm）半顶角（°） = =结论：假设的试算厚度可2.3.2 封头许用内压力计算先计算[P]K 、[P]T 、[P]P= = = = =封头的厚度δ为：δ=min{max(δk ，δT )，δP }=β3=max(0.5,β.βT ) =假设锥体的试算名义厚度：δ/=δ=先计算∑ti -4.5669圆整为：66236.25.41659.4636678mm 20.04210.03195.08895.08890.2510.6850.03193.3P-0.1D i -2000α- 1.309δ-δ2-半顶角（弧度），角度为75°锥形封头厚度，mm 筒体厚度，mm2.4.4 加强圈T 形焊接接头强度校核：Σti 为加强圈与壳体之间所有承载焊缝有效宽度之和，见图2.1.2-2加强圈与壳体连接用间断焊时，沿壳体整个周边T 形焊缝的有效长度减少，但加强圈每侧间断焊缝的任意间隔应不大于壳体厚度的8倍，而且所有间断焊缝的总长不应小于加强圈内周长的一半。
[常识]碟形封头
![[常识]碟形封头](https://img.taocdn.com/s3/m/05bfda98cd22bcd126fff705cc17552707225e3d.png)
碟形封头几何计算碟形封头与椭圆封头一样，也是化工设备中常用的封头，但因其形状分为球面和过渡段两部分，而使其几何计算比椭圆封头复杂，相关的报道也较少，笔者将讨论碟形封头的几何计算，为设计、制造和使用提供一些参考1、几何特征方程碟形封头见图1，其直径为D，球面半径为R，图1 碟形封头几何特征过渡圆半径为r，过渡段高度为h1，球面部分高度为h2，封头总高度为h0，切线角为α，过渡圆的圆心为B（x0，0），球面中心为A(0，y0)，R、r与D之比为k1、k2，则碟封头的几何特征可以表述当y∈[0，h1]或θ∈[0，-α]时是过渡段，其经线(以下称过渡圆)方程为：(x-x0)2+y2=r2或x=x0+rcosθ，y=rsinθ当y∈[h1，h0]或θ∈[-α，-π/2]时是球面部分，其经线（以下称球面经线）方程为x2+（y-y0）2=R2或x=Rcosθ，y=y0+Rsinθ2、体积对于图1中绕y轴旋转的旋转体，其体积微元为：dV=x2dy。
对于球面部分，有x2= R2-（y-y0）2，故其体积为：对于过渡段部分，故体积为（3）则碟形封头体积（不含直边段）为：V=V1+V2（4）将式（1）代入式，（2）~（4）即可得到以k1、k2和D为参数的体积计算公式，常用碟形封头的曲面高度和体积计算式见表1。
3、表面积对于图1中绕y轴旋转的旋转体，其表面积微元为dA=2πxds，其中ds为弧长微分。
对于球面部分，有x=Rcosθ，ds=Rdθ，故其表面积为：对于过渡段部分，x=x0+rcosθ，ds=rdθ，其表面积：则碟形封头表面积（不含直边段）为：S=S1+S2（7）将式（1）代入式（5）~（7），即可得到以k1、k2和D为参数的表面积计算公式（表1）。
4、质量5、接管长度6、下封头切线至群座筒体上端距离。
各种外压封头及大锥角封头设计计算
结论：假设的试算厚度可以
= 9.3
判断不等式是否成立：
δ1/ ≤ δ1
结论：假设的试算厚度可以
= 15.3 根据平盖公式计算出来的厚度
计算封头的厚度δ为： δ/=min{max(δk，δ1/)，δP} 9.3
判断不等式是否成立：
δ/ ≤ δ1
2.5.1 封头许用内压力计算
结论：假设的试算厚度可以
= 0.2857 δ——取假设的锥体试算厚度
（三）、受内压带加强圈与圆筒连接的大锥角无折边锥形封头计算
P- 0.03 Di- 8000 α- 75 δδ2- 6 C- 1 Ø- 1
E- 191000
[σ]2t- 130 [σ]t- 130 A-
设计压力，Mpa，
圆筒体内直径（mm） 半顶角（°） 锥形封头厚度，mm 筒体厚度，mm 厚度附加量，mm 焊缝系数 锥形封头在设计温度条件下的弹性模量（见GB150-89 的附录I），Mpa；
试算，假设厚度在一些计 点法，不管流程多么复杂 而HG20582-2011关于此 易造成误解。 如果需要假设厚度，2.5 还是先有蛋的问题了。
设计压力 Design Pressure
设计温度 Design Temperature
锥体大径 Diameter of cone large side
锥体设计温度下许用应力 Allowance stress of cone at design temperature 锥体厚度 Thickness of cone 半顶角 Half angle 筒体设计温度下许用应力 Allowance stress of shell at design temperature 筒体厚度 Thickness of shell 焊缝系数 Joint efficiency 厚度附加量 Additional thickness
常用封头规格
常用碟形封头规格1.DN400×22.DN500×23.DN600×34.DN700×35.DN900×36.DN1000×37.DN1100×38.DN1400×39.DN1500×310.DN1600×311.DN1750×412.DN1800×413.DN1900×414.DN2100×4注：1.）封头直边均为25.……2).板厚均为原板厚.第四章混合和搅拌及均质机械与设备第一节概述一、概念搅拌是指借助于流动中的两种或两种以上物料在彼此之间相互散布的一种操作，其作用可以实现物料的均匀混合、促进溶解和气体吸收、强化热交换等物理及化学变化。
搅拌对象主要是流体，按物相分类有气体、液体、半固体及散粒状固体；按流体力学性质分类有牛顿型和非牛顿型流体。
均质是指借助于流动中产生的剪切力将物料细化、将液滴碎化的操作，其作用是将食品原料的浆、汁、液进行细化、混合、均质处理，以提高食品的质量和档次。
例如，牛奶中含3％～5％以球滴出现的脂肪，其液滴直径范围在1～18μm之间，如不经均质处理，静臵后，由于乳状液的不稳定性会发生奶油与脂肪乳的分层现象，经过均质处理后，牛奶中的脂肪球破裂成直径小于2μm的液滴，不仅提高了乳状液的稳定性，而且改善了食品的感官质量；又如在果汁生产中通过均质处理能使料液中残存的果渣小微粒破碎，制成液相均匀的混合物，防止产品出现沉淀现象；再如在冰淇淋生产中，均质处理能使料液中的牛乳降低表面张力、增加错度，获得均匀的胶钱混合物，以提高产品的质量。
混合是指使两种或两种以上不同的物料从不均匀状态通过搅拌或其他手段达到相对均匀状态的过程。
混合是食品加工工艺过程中不可缺少的单元操作之一。
例如饮料、乳制品、糖果、糕饼原料、调味料、各种面粉和配合饲料的配制等。
混合后的物料可以是食品或饲料工业中的最终产品，也可以作为实现某种工艺操作的需要组合在工艺过程中，例如可以用来促进溶解、吸附、浸出、结晶、乳化、生物化学反应、防止悬浮物沉淀以及均匀加热和冷却等。
化工机械基础-第10章 内压容器封头设计
a.结构最简单，制造最容易的一种封头形式； b.对于同样直径和压力的容器，厚度最大。
Page31
化工设备机械 基础
各种封头比较
1）从受力情况看，半球形封头最好，椭圆形和碟 形其次，球冠形和锥形更次之，平板最差； 2）从制造角度看，平板最容易，球冠形和锥形次 之，碟形和椭圆形更次，而半球形最难； 3）从使用而论：
Page5
化工设备机械 基础
设计思路：
1）对于受均匀内压封头的强度计算，不仅 要考虑封头本身因内压引起的薄膜应力，还 要考虑与筒身连接处的边缘应力。
2）在封头设计中，薄膜应力作为强度判断 中的基本应力；而把因不连续效应产生的 应力增强影响以应力增强系数的形式引入 壁厚计算式。
Page6
化工设备机械 基础
a.由球面，过渡段和直边段组成； b.过渡段的存在，降低了封头深度，便于加工； c.三部分连接处，经向曲率突变，不连续应力比 薄膜应力大，受力不佳。
Page30
化工设备机械 基础
(4)锥形封头
a.就强度而论，锥形封头的结构不理想； b.封头的形式，决定了容器的使用要求，比如，对 于气体的均匀进入和引出，悬浮或粘稠液体和固 体颗粒的排放，不同直径圆筒的过度，是理想的 结构形式。
Page35
化工设备机械 基础
标准碟形封头壁厚：
d
1.325 pcDi
2 t 0.5 pc
C2
pC＝2.2MPa；Di=600mm； []t=189MPa；j=1.0，C2=1.0mm 考虑钢板厚度负偏差，取C1=0.3mm
代入并经圆整后用n=6mm钢板。
Page36
平板封头壁厚：
化工设备机械 基础
§10.1 凸形封头
thb蝶形封头标准
thb蝶形封头标准
THB蝶形封头是一种常见的封头标准，通常用于储罐、锅炉和
压力容器等设备中。
蝶形封头的设计符合一定的标准和规范，以确
保设备的安全运行和性能。
以下是关于THB蝶形封头标准的一些重
要信息：
1. 材料标准，THB蝶形封头通常采用碳钢、不锈钢、合金钢等
材料制造，其选材应符合相关的材料标准，如ASTM、ASME等国际标准。
2. 设计标准，THB蝶形封头的设计应符合相关的设计标准，如ASME规范等，以确保其在承受压力和温度等工作条件下具有足够的
强度和稳定性。
3. 制造标准，蝶形封头的制造应符合相关的制造标准，包括对
尺寸、形状、表面处理等方面的要求，以确保其质量和可靠性。
4. 检测标准，在生产过程中，THB蝶形封头需要经过严格的检测，以确保其符合相关的检测标准，如超声波检测、X射线检测等，以保证其内部和外部的质量和完整性。
总之，THB蝶形封头标准涉及材料、设计、制造和检测等多个方面，其符合的标准和规范对于设备的安全运行和性能具有重要的意义。
在实际应用中，用户应严格按照相关的标准要求选择、安装和维护蝶形封头，以确保设备的可靠性和安全性。
标准碟形封头的球面部分内径
标准碟形封头的球面部分内径
碟形封头是能够快捷地安装、解除并能够经受较大压力有关连接装置，比起传
统螺栓连接更耐用可靠。
它由球面碟形、球形螺纹和螺母组成，能够在极其重要的、恶劣工作环境下实现永久可靠地连接。
标准化封头的球面部分内径一般在10-100 mm范围内，有常见的M20、M24等
尺寸，也有客户特殊要求的尺寸可以按客户的要求进行制造。
此类封头的球面部分内径精度由ISO 5755标准定义，最大内径偏差规定在壳体间距的百分比，其中管
的内径的偏差不得超过m，由于其高精度，球面部分内径通常由CNC高精度加工设
备完成。
碟形封头球面部分内径与胶片，线材等进行铰接时，必须要考虑到往复运动和
腐蚀而做出相应的材料选择，而且在安装碟形封头时，必须要有专业的技术团队来施加松紧程度，否则将可能会引起致命性事故。
封头球面部分内径精密制造对操作十分重要，在攻牙期间，攻牙螺纹一定需要
做到精确的匹配，不仅能够确保螺纹的良好连接，也可以避免在传输和攻牙过程中出现因螺纹而引发的损坏。
在中国，有不少企业投入技术力量进行碟形封头球面部分内径精密制造，为行业宇造提供有效的技术资源支助，保证行业准确且质量良好的连接技术。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
碟形封头几何计算
碟形封头与椭圆封头一样，也是化工设备中常用的封头，但因其形状分为球面和过渡段两部分，而使其几何计算比椭圆封头复杂，相关的报道也较少，笔者将讨论碟形封头的几何计算，为设计、制造和使用提供一些参考
1、几何特征方程
碟形封头见图1，其直径为D，球面半径为R，
图1 碟形封头几何特征
过渡圆半径为r，过渡段高度为h1，球面部分高度为h2，封头总高度为h0，切线角为α，过渡圆的圆心为B（x0，0），球面中心为A(0，y0)，R、r与D之比为k1、k2，则碟封头的几何特征可以表述
当y∈[0，h1]或θ∈[0，-α]时是过渡段，其经线(以下称过渡圆)方程为：
(x-x0)2+y2=r2或x=x0+rcosθ，y=rsinθ
当y∈[h1，h0]或θ∈[-α，-π/2]时是球面部分，其经线（以下称球面经线）方程为x2+（y-y0）2=R2或x=Rcosθ，y=y0+Rsinθ
2、体积
对于图1中绕y轴旋转的旋转体，其体积微元为：dV=x2dy。
对于球面部分，有x2= R2-（y-y0）2，故其体积为：
对于过渡段部分，故体积为
（3）
则碟形封头体积（不含直边段）为：
V=V1+V2（4）将式（1）代入式，（2）~（4）即可得到以k1、k2和D为参数的体积计算公式，常用碟形封头的曲面高度和体积计算式见表1。
3、表面积
对于图1中绕y轴旋转的旋转体，其表面积微元为dA=2πxds，其中ds为弧长微分。
对于球面部分，有x=Rcosθ，ds=Rdθ，故其表面积为：
对于过渡段部分，x=x0+rcosθ，ds=rdθ，其表面积：
则碟形封头表面积（不含直边段）为：
S=S1+S2（7）将式（1）代入式（5）~（7），即可得到以k1、k2和D为参数的表面积计算公式（表1）。
4、质量
5、接管长度
6、下封头切线至群座筒体上端距离
石油化工设备第30卷第3期2001年5月。