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；