封头设计计算软件
系数 bz0 系数 hz0 锥段内表面积 S1（mm2） 圆弧段内表面积 S2（mm2） 直边段内表面积 S3（mm ） 总内表面积 S （m ) 锥段内壁容积 V1 （mm3) 圆弧段内壁容积 V2 （mm ) 直边段内壁容积 V3 （mm ) 锥体内壁容积 V （m ) 锥段外壁容积 Vw1 （mm ) 圆弧段外壁容积 Vw2 （mm3) 直边段外壁容积 Vw3 （m ) 锥体外壁容积 Vw （m ) 封头重量 W（kg）
筒体重量、体积
圆筒内径 Di ( mm ) 圆筒厚度 δ n ( mm ) 圆筒高度 H ( mm ) 圆筒密度 ρ (kg/m3) 圆筒开孔直径 d1( mm ) 圆筒开孔直径 d2( mm ) 圆筒开孔直径 d3( mm ) 圆筒开孔直径 d4( mm ) 圆筒开孔直径 d5( mm ) 圆筒容积 V ( m ) 圆筒重量 T ( kg )
968723184.7 1024733790 444.2
锥形封头《JB4746-2002》
锥形封头大端直径 Di (mm) 锥形封头小端直径 di (mm) 锥形封头锥角α （0） 材料密度 kg/m3 材料负偏差C1 锥形封头名义厚度 δ n (mm) 锥形封头最小成形厚度 δ min (mm) 直边锥形封头至锥顶总高度 H' (mm) 锥形封头大端内径 R (mm) 折边锥形大端过过渡段转角内半径 r (mm) 折边锥形封头直边高度 h (mm) 折边锥形小端内半径 r' (mm) 锥形封头总高度 H (mm) 锥角弧度θ 系数 bz 系数 hz 系数 C1 系数 C2 3000 0 30 7850 0.5 10 9.5 2759 1500 450 40 0 2759 0.523598776 1439.711432 2494 0.956611477 0.458333
ln(
1900 7930 14 0.25 0.85 12 11.75 950 25 500 475 0.760346 4062412.721
3
系数 C=
r r ( ) 2 1) h1 h1 r 2 ( ) 1 h1
封头内表面积 A（mm2） 以内表面为准的封头容积 V（mm ） 以外表面为准的封头容积 Vw（mm3） 封头重量 W（kg）
标准头内径 Di (mm) 材料密度 kg/m3 封头坯料厚度 δ (mm) 材料负偏差C1 封头成型减薄率 ξ 封头名义厚度 δ n (mm) 封头最小成形厚度 δ min (mm) 碟形、折边锥形大端过过渡段转角内半径 r (mm) 椭圆形、碟形、及折边锥形封头直边高度 h (mm) 标准椭圆形封头总深度 H （mm） 曲面深度 h1=H-h (mm)
3
3900 14 26500 2730 0 0 0 0 0 316.57 12453.9538
3 3 3 3 3 3 2 2
1448.371686 2509.000000 13023591.77 2190635.206 376991.1184 15.5912 5413472978 1549520332 282743338.8 7.245736648 5511745913 1604497044 286525816.4 7.402768773 1232.7
化工工艺设计涉及计算的软件介绍
化工工艺设计涉及大量的计算，主要的有工艺流程的模拟，管道水力学计算，公用工程管网计算，换热器设计计算，容器尺寸计算，转动设备的计算和选型，安全阀泄放量和所需口径的计算，火炬泄放系统，控制阀Cv计算和选型，等等。
这些计算过程通常都有专用的商业软件或者是工程公司自行开发的软件或者计算表格。
大的设计公司通常也会指定公司用于以上设计过程的软件或经过确认的表格。
下面就我的经验来看看常用的一些软件。
1.工艺流程模拟：ASPEN PlusPro IIHYSYS2.管道水力学计算通常是工程公司自备的EXCEL表格，没必要使用专用软件。
当然，也可以自己编制，一般来说使用CRANE手册提供的公式就足够了。
两相流的水力学计算相当复杂，自己编制费力不讨好，用公司内部经过验证的表格就可以了。
3.公用工程管网计算我用过Pipe 2000，肯塔基大学教授的出品，包括Gas 2000, Water 2000, Steam 2000等一系列。
Pipenet也是不错的选择。
有人用SimSCI的InPlant。
没用过，有用过的朋友可以介绍一下。
4.换热器设计计算HTRIHTFS这两个软件都可以。
常见的介质用HTRI更好，因为它的物性数据是经过实验得到的。
HTFS使用了ASPEN或HYSYS的物性数据，很多都是计算得到的，所以精度可能稍差。
5.压力容器尺寸计算（长度与内径）工程公司往往使用自制的EXCEL表格来计算容器尺寸。
内构件一般要提交供货商来设计。
计算容器尺寸首先要确定容器的用途：气液分离，液液分离，还是气液液三相分离。
然后要确定容器是卧式还是立式。
最后要根据物料属性，考虑是否使用Wire Mesh或其他内构件来除去微小雾滴。
以上三项是影响计算的主要因素。
6.塔设备计算塔设备的计算和内构件的计算通常要由主要的供货商来进行。
软件比如说Koch-Glitsch的KG-Tower和Sulzer 的SULCOL。
工程公司一般只提供过程模拟的结果。
基于DEFORM的大型封头整体锻造工艺数值模拟
J IANG Tao1 , YANG Y un - m ing1 , CHENG Gong - gu2 (1. The State Key Laboratory of M echanical Transm ission, Chongqing University, Chongqing 400030, China; 2. China National Erzhong Group Co. , Deyang 618013, China)
(3)封头顶盖部位变形量最大 ,顶盖中心的变 形量达到 442% ,法兰部位的变形量较小 。
参考文献 :
[ 1 ] Komei Suzuki, Ikuo Sato, et al. Current Steel Forgings and Their Properties for Steam Generator of Nuclear Pow2 er Plant [ J ]. Nuclear Engineering and Design, 2000, 198: 15 - 23.
3. 1 建模 根据模具设计得到的结果 ,对模具和坯料进行 实体建模 。首先在 CATIA 建模软件中进行三维图 形的绘制 [ 6 ] ,将图形转换为 stl格式 ,导入 DEFORM - 3D 中 。 3. 2 DEFORM - 3D 的参数设定 3. 2. 1 网格划分
合理的网格划分可以提高求解的精度并降低运 算量 ,网格大小的选取以保证精度 、尽量降低运算量 为原则 。DEFORM - 3D 具有强大的网格自动划分 功能 ,所采用的单元类型是经过特殊处理的四面体 , 容易实现网格的自动划分 [ 7 ] 。使用 System Setup 划 分网格 ,采用相对尺寸 ,划分网格数量为 20412,节 点数量为 3721。 3. 2. 2 材料属性
SW6锥形封头计算中若干问题的讨论
内压的锥形 封 头 ， 以分段 计算 锥形 封头 的厚度 ； 可 承受 外压 的锥 形封 头 ， 计 算 锥体 上设 置 加 强 圈 在 或 夹套封 闭结 构处 时 ， 以独 立 校 核锥 体 厚 度 及 可 加强 圈惯性 矩 ， 不 是一 定 要 输 人 大小 端 简 体 才 而 能计 算 ； 承受外 压 的锥形 封头 ， 当大 端不作 为支 撑 线时， 要校 核简 体上 作为 支撑 线处 的惯性 矩 ； 受 承 外 压 的锥 形封 头 ， 当大端 所需 的加强 面积 不够 时 ， 不应 将该 处 的加强 圈面 积作为 加强 面积 。笔者 希 望Ｓ Ｗ６下 次改 版时 能考虑 这些 因素 ， 而 方便 设 从 计 者进行 锥形 封头 的强度 计算 ， 使用 户避 免按 Ｇ Ｂ １ ０进 行繁琐 的 手工计算 。 ５
际需要 缺 少 的计算 内容 ， 并进 行讨 论 。
１ Ｓ Ｗ６中关 于锥 形封 头计 算方 面 的主 要 内容
在 外 压 计 算 时 ，Ｗ６要 求 输 入 大 端 简 体 、 Ｓ 锥 壳 和小 端简 体 ， 后进 行计算 ， 然 即该软 件 总认为锥 体 大 、 端与 筒体 是连 接 的。在 实际 工程 应用 中 ， 小
进 行校 核 。 ２ Ｓ Ｗ６中关于锥 形封 头计 算方 面缺 少 的 内容 ２ １ 对 于受 内压 的锥形 封头 ．
连 接 的是锥 壳 ， 锥壳 小 端 连接 的也 是 锥 壳 。此 与 时， 应按 文献 ［ ］ 行外 压 锥壳 的计算 ， 是 Ｓ １进 但 Ｗ０中的要 求手 工计算 。 ５ ２ ２ ２ 锥形 夹套 封 闭处 ．． 受 外压 的锥 形 封头 下 端 为夹 套 封 闭件 结 构 ， 并 不是 锥形 封头 的小 端 与 筒体 连 接 结 构 ， 是 受 只
封头和筒体重量、容积计算器
3000 2730 14 0.5 0.85 11 10.5 1500 40 790 750 0.760346 10132859.16
3
系数 C=
r r ( ) 2 1) h1 h1 r 2 ( ) 1 h1
封头内表面积 A（mm2） 以内表面为准的封头容积 V（mm ） 以外表面为准的封头容积 Vw（mm ） 封头重量 W（kg）
标准椭圆形封头《JB4746-2002》
封头内径 Di (mm) 材料密度 kg/m3 封头坯料厚度 δ (mm) 材料负偏差C1 封头成型减薄率 ξ 封头名义厚度 δ n (mm) 封头最小成形厚度 δ min (mm) 碟形、折边锥形大端过过渡段转角内半径 r (mm) 椭圆形、碟形、及折边锥形封头直边高度 h (mm) 标准椭圆形封头总深度 H （mm） 曲面深度 h1=H-h (mm)
3
3817035074 3955829599 378.9
锥形封头《JB4746-2002》
锥形封头大端直径 Di (mm) 锥形封头小端直径 di (mm) 锥形封头锥角α （0） 材料密度 kg/m3 材料负偏差C1 锥形封头名义厚度 δ n (mm) 锥形封头最小成形厚度 δ min (mm) 直边锥形封头至锥顶总高度 H' (mm) 锥形封头大端内径 R (mm) 折边锥形大端过过渡段转角内半径 r (mm) 折边锥形封头直边高度 h (mm) 折边锥形小端内半径 r' (mm) 锥形封头总高度 H (mm) 锥角弧度θ 系数 bz 系数 hz 系数 C1 系数 C2 3000 0 30 7850 0.5 10 9.5 2759 1500 450 40 0 2759 0.523598776 1439.711432 2494 0.956611477 0.686 2509.000000 13023591.77 2190635.206 376991.1184 15.5912 5413472978 1549520332 282743338.8 7.245736648 5511745913 1604497044 286525816.4 7.402768773 1232.7
容器零部件计算软件说明
-3-
-4-
四 常用数据菜单
1.5 定距管：根据折流板和拉杆的布置，计算出不同规格定距管的数量、长度、质量。
- 23 -
1.6 分程隔板：包括“分程隔板尺寸”、“ 分程隔板槽面积”、“ 分程隔板倒角”、“ 分程隔板 质量”。 1.6.1 分程隔板尺寸计算。
- 24 -
1.6.2 分程隔板槽面积计算，只适用于双管球形封头： 半球形封头计算包括不开孔半球形封头和开孔半球形封头计算，计算结果包括半球形封头容 积和质量以及“焊缝到切线的距离”，“壁厚轴线间距离（壳体与封头）”。“焊缝到切线的距 离”和“壁厚轴线间距离（壳体与封头）”的计算结果宜符合注意事项的提示数据。
- 15 -
6. 平盖： 平盖计算包括平面、凸面、凹面平盖计算。
- III -
一 软件的安装和卸载
1.1 运行环境 本软件能够在 windows xp 和 win7（32 位）下运行，win7（64 位）没有试过。
1.2 安装 双击“setup.exe”按提示点击下一步，即可完成安装。
1.3 卸载 开始——容器零部件计算软件——卸载容器零部件计算软件
-1-
二 软件简介
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六 壳体菜单
壳体菜单包括“圆筒”、“椭圆封头”、“ 碟形封头”、“球冠形封头”、“ 半球形封头”、“平 盖”、“ 锥形封头”。 1. 圆筒： 圆筒计算包括不带复层筒体和带复层筒体计算，每种计算的计算基准均分为以内径为基准和 以外径为基准两种，计算结果包括筒体容积和质量。带复层筒体计算用于复合板、带堆焊层 或金属衬层、非金属衬层计算。
压力容器计算小软件封头体积重量
压力容器计算小软件封头体积重量压力容器计算软件是一种用于帮助工程师和设计师确定压力容器尺寸和参数的工具。
该软件可以根据用户提供的输入信息，计算出封头的尺寸、容器的体积和重量等关键参数，从而帮助用户设计和制造符合规范要求的压力容器。
在压力容器设计中，封头是重要的组成部分之一、封头的选择和计算是确保容器安全可靠运行的关键步骤。
根据不同的应用场景和设计要求，常见的封头类型包括球形封头、圆柱体平底封头、椭圆形封头等。
而软件可以根据用户提供的压力、材料性质、容器直径等参数，自动计算出所需的封头类型和尺寸。
除了封头，容器的体积是设计过程中需要考虑的另一个重要因素。
容器的体积直接影响其承载能力和使用效果，合理的体积设计可以最大程度地提高容器的工作效率。
因此，软件可以根据用户给出的容器尺寸和材料信息，自动计算容器的体积。
另外，容器的重量也是设计中需要考虑的一个重要参数。
通过计算容器的重量，可以为制造和运输提供参考，并确保容器的结构强度和安全性。
软件可以通过用户提供的容器尺寸、材料密度等参数，自动计算出容器的重量，为用户提供有针对性的设计建议。
压力容器计算软件中，通常采用计算公式和算法来实现封头、体积和重量等参数的计算。
这些公式和算法是根据相关规范和标准进行推导和验证的，确保了计算结果的准确性和可靠性。
另外，软件还可以提供选择不同材料、压力等级和规格的功能，帮助用户根据具体需求进行参数评估和优化设计。
总结起来，压力容器计算软件是一种能够帮助工程师和设计师进行压力容器设计的工具。
通过该软件，可以根据用户提供的输入信息，计算出封头的尺寸、容器的体积和重量等关键参数，从而实现容器的合理设计和制造。
此外，该软件还可以提供材料选择、参数优化等功能，帮助用户根据具体需求进行设计和计算。
锥形及椭圆形封头和筒体重量、容积计算器----复习过程
1448.371686 2509.000000 13023591.77 2190635.206 376991.1184
15.5912 5413472978 1549520332 282743338.8 7.245736648 5511745913 1604497044 286525816.4 7.402768773
750
椭圆形、碟形、及折边锥形封头直边高度 h (mm)
25
标准椭圆形封头总深度 H （mm）
400
曲面深度 h1=H-h (mm)
375
系数 C=
ln( r ( r ) 2 1) h1 h1 ( r )2 1 h1
封头内表面积 A（mm2）
以内表面为准的封头容积 V（mm3）
以外表面为准的封头容积 Vw（mm3）
封头重量 W（kg）
0.760346
2556776.735 485965113.6 521392003.6
96.7
锥形封头《JB4746-2002》
锥形封头大端直径 Di (mm) 锥形封头小端直径 di (mm)
锥形封头锥角α（0）
材料密度 kg/m3 材料负偏差C1 锥形封头名义厚度 δn (mm) 锥形封头最小成形厚度 δmin (mm) 直边锥形封头至锥顶总高度 H' (mm) 锥形封头大端内径 R (mm) 折边锥形大端过过渡段转角内半径 r (mm) 折边锥形封头直边高度 h (mm) 折边锥形小端内半径 r' (mm) 锥形封头总高度 H (mm) 锥角弧度θ 系数 bz 系数 hz 系数 C1 系数 C2
标准椭圆形封头《JB4746-2002》
封头内径 Di (mm)
1500
材料密度 kg/m3
这十个化工小软件能否撑起化工设计工作的重任？
这十个化工小软件能否撑起化工设计工作的重任？要想做好工作，先要使工具锋利！做化工设计的都知道熟练的应用软件，能让工作事半功倍！那么除了主流的化工设计软件，Aspen plus、PRO-II、CAD、PDMS……，你还用过哪些小软件让你的工作开了挂呢？1.VCADVCAD的功能:1、大量的标准件，除了标准的封头法兰可以通过标准书查到的标准件，还可以生成非标的“标准件”，比如非标的耳座，吊耳，裙座，接管支撑，爬梯之类。
2、每画一个图形，图形中都已经包含了这个图形的所有数据，当拉完明细表后，只需要运用明细表工具将图形中的数据读取出来（通过点击图形），就自动读到明细表中。
无需画图时就考虑件号的生成，因为只要图在，随时可以生成明细表。
3、优异的明细表编辑器。
可存储，读取，选择，提取。
使您在进行明细表的编辑过程中，尽可能的减少输入文字。
4、明细表的转换设置使得修改非常方便。
提取后，可对明细表进行提取，放入excel表格中，并且这样生成制造工艺料单非常方便。
5、完美的图库处理，如果您有很多节点需要处理，那么可以通过2个图库，对您的图库进行整理，随时可以调用，制图时或通过可视的名称或通过图片预览调出即可。
2.管道阻力降计算软件工作中难免会遇到一些核算阻力，泵进出口管的实际问题，有了这些软件可以算可压缩流体、不可压缩流体，气固流体的阻力。
3.螺栓计算选择螺栓型号，自动计算螺栓与连接件质量。
4.智能选泵系统启动《智能选泵系统》首先进入功能选择窗体，见图。
该窗体上有五个命令按钮供使用者选择，每个按钮代表一种使用功能。
点击按钮进入优化选泵功能区；点击按钮进入水泵资料智能查询功能区；点击按钮进入数据库维护、修改功能区；点击按钮进入使用方法介绍功能区；点击按钮退出系统。
5.纯物质热力学计算表使用说明：在PUREDATA中查找物质序号，填入表格中，并将相应的温度，压力填入表格中，按'F9'键重新计算即可。
6.图解法计算理论板数下载并直接打开软件，可直接应用啊。
ANSYS软件在容器封头开孔校核中的应用
ANSYS软件在容器封头开孔校核中的应用摘要：迁钢2160mm热轧厂加热炉汽化冷却系统汽包人孔改造，需要重开人孔。
通过对开孔位置进行应力分析及强度校核，需要对开孔位置进行局部补强。
本文利用PRO/E三维实体建模工具对汽包封头进行实体建模，并对封头组件进行组装，分析简化后，利用ANSYS有限元分析软件对主要承压元件及开孔补强区域进行强度分析和应力校核，通过对分析结果处理和验证，满足了设备使用要求，验证了分析的可靠性。
关键词：封头；有限元；实体建模；应力分析0 前言压力容器是社会各领域广泛使用的特种设备。
目前压力容器的设计可分为规则设计和分析设计。
规则设计依据标准GB 150《钢制压力容器》，它是基于“弹性失效”准则，结合经典力学理论和经验公式对压力容器的设计做一些规定，是一种基于经验的设计方法，得出的结构强度结果比较保守，这就限制了容器整体性能的提高和材料的有效利用。
分析设计依据标准JB4732《钢制压力容器－分析设计标准》，它是基于“塑性失效”与“弹塑性失效”准则，其理论基础是板壳力学、弹性与塑性理论及有限元法，是根据具体工况，对容器各部位进行详细地应力计算与分析，在不降低设备安全性的前提下选取相对较低的安全系数，从而降低了结构的厚度，使设备造价更加经济，降低了资源的消耗。
迁钢2160mm热轧厂，1#、2#、3#加热炉汽化冷却系统中的汽包，容积33.56立方米，设计压力1.56MPa，设计温度：250℃，工作介质为饱和蒸汽和水，最高工作压力是 1.3 MPa，材质选用16MnR，设备规格是内径Φ2200mm、壁厚22mm、总长9244mm。
汽包筒体两侧封头各设置一个内翻边人孔，原人孔打开回装密封困难，并常常伴有泄露故障，为了处理泄露问题，需要汽化冷却系统降温，导致加热炉运行反复降温、升温，既破坏了设备的稳定运行，又造成了能源的极大浪费。
为了提高封头人孔密封的可靠性，根据设计压力及参照HG/T21524-2005法兰人孔标准，选用了水平吊盖带颈对焊法兰人孔。
椭圆封头容器的计算机辅助计算 (1)
2
4V g
联立式 ( 11 ) 、式 ( 12 ) , 得 : 2 π・ ( H + h2 ) V g - V ef = ( D / 2 ) ・ 式中 H 为罐子筒体部分的高 。
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3 [2]
2 椭圆封头型容器的封头容积的计算
如图 1 所示 , 椭圆封头的椭球面方程为
x +y z + 2 =1 2 rt hi
2 2 2 [4]
:
( 1)
变形得 :
z = ( hi / rt ) rt - x - y
2 2 2
( 2)
对于椭圆封头型容器 , 圆筒部分的半径即是椭 圆的半径 rt 。当容器内的液面高度为 h 时 , 封头的 体积为
3
考虑椭圆封头的直边高度 h2 (如图 2 所示 ) 增 加了 V ef , 则 :
V ef = (π / 6 ) ・D ・hf +π・ ( D / 2 ) ・h2 ( 10 )
2 2
误差低于万分之二 。 设已知条件为封头比 e = hf /D , 那么 hf = e ・ D, 式 ( 16 ) 将变为 : 2 e 3 3 π) = 0 ( 17 ) D + ( ・ ) ・D - 4V g (λ・ 3 λ
V ef = (π / 6 ) ・D ・hf
2 2
解此一元三次方程求 D 的方法 : ( 1 ) 卡笛尔数学公式法 ; ( 2 ) 枚举编程法 ; ( 3 ) 牛 顿 迭 代 法 (笔 者 推 荐 用 此 法 , 能 快 、 准 , 基本无误差 ) 。 例 : 已知 hf = 1 m , λ1 = 2, λ2 = 01016, V g =