蝶形封頭廠介紹橢圓封頭的內外壓的計算
2013-06-08 08:31:12
橢圓形封頭的構成與計算公式
橢圓形封頭是半橢球和高度為h的短圓筒(通稱直邊)兩部分構成,直邊的作用是為了封頭的制造質量和避免筒體與封頭間的環(huán)向焊縫受邊緣應力作用。
由本章節(jié)可知,雖然橢圓形封頭各點曲率半徑不一樣,但變化是連續(xù)的,受內壓時,薄膜應力分布沒有突變。
接下來分受內壓和受外壓兩種情形來了解橢圓形封頭。
㈠ 受內壓的橢圓形封頭
受內壓的橢圓形封頭的計算厚度按下式確定:
?。?-30)
式中 K-橢圓形封頭形狀系數(shù),由式(4-31)計算。其它符號意義見圖4-23(a)所示
(4-31)
長短軸之比值為2的橢圓形封頭稱為標準橢圓形封頭,此時K=1。它的壁厚計算公式:
(4-32)
當封頭是由整塊鋼板沖壓時,f值取為1。比較式(4-32)與筒體設計壁厚計算公式(4-12),如果忽略分母上的微小差異,兩個公式一樣,因此,大多數(shù)橢圓形封頭壁厚取為與筒體相同,或是比筒體稍厚。另外,在設計橢圓形封頭時,還應封頭的 壁厚de滿足:對標準橢圓形封頭不小于封頭內直徑的0.15%。
橢圓形封頭的大允許工作壓力按下式計算:
(4-33)
㈡ 受外壓(凸面受壓)的橢圓形封頭
受外壓的橢圓形封頭的厚度設計,計算步驟如下:
a. 假設dn,計算de=dn一C,算出R0/de。其中R0為橢圓形封頭的當量球殼外半徑,R0=K1D0。K1一由橢圓形長短軸比值決定的系數(shù),標準橢圓形封頭K1=0.9。
b. 計算系數(shù)
c. 根據(jù)所用材料,從A-B的關系圖中選出適用的一張,在該圖下方找到A值所在點。
若A值落在該設計溫度下材料溫度曲線的右方,則由此點向上引垂線與設計溫度下的材料線相交(遇中間溫度值用內插法),再通過此交點向右引水平線,即可由右邊讀出B值,并按下式計算許用外壓力[p]:
(4-34)
若A值處于該設計溫度下材料曲線的左方,則用式(4-35)計算許用外壓力[p]:
(4-35)
d.比較許用外壓[p]與設計外壓p。
若p≤[p],假設的壁厚dn可用,若小得過多,可將dn適當減小,重復上述計算;
若p>[p],需增大初設的dn ,重復上述計算,直至使[p]>p且接近p為止