平板封头是化工设备常用的一种封头平板封头的几何形状有圆 形、椭圆形、长圆形、矩形和方形等,最常用的是圆形平板封头根 据薄板理论,受均布载荷的平板,最大弯曲应力amax与(R/可2成正 比,而薄壳的最大拉(压)应力amax与(R/&)成正比因此,在相同的 (R / 6)和受载条件下,薄板的所需厚度要比薄壳大得多,即平板封头 要比凸形封头厚得多但是,由于平板封头结构简单,制造方便,在 压力不高,直径较小的容器中,采用平板封头比较经济简便而承压 设备的封头一般不采用平板形,只是压力容器的人孔、手孔以及在操 作时需要用盲板封闭的地方,才用平板盖另外,在高压容器中,平板封头用得较为普遍这是因为高压容 器的封头很厚,直径又相对较小,凸形封头的制造较为困难平板封头按下式计算壁厚(4-41)式中:6p-平板封头的计算壁厚,mm; De-计算直径,表4-14中图例所示,mm; p—设计压力,MPa; e-焊接接头系数;K-与平板结构 有关的结构特征系数,见表4-14; 9卜材料在设计温度下的许用应力, MPa平板风头结构系数K的选择表itJ£真他一一按埒fft+ffig吁«!*«」*<与n*时 3&M冊低斯怦咸Jt他ffft$心心CL 44 Nt •: = rf/rfjH不2/3 .5 fl亭小于 3 ftLm只迅闭丁 BBJ& f-A叫巒甲Jfiffi題时I1・7吕评垢roj本节附有两道例题4-4, 45,供读者参照。
例题4-4:试确定例题4-2所给精馏塔封头型式与尺寸该塔内径D =600mm;设计压力p = 2.2MPa ;工作温度t = -3〜-20 °C,i&n=7mm解析:从工艺操作要求考虑,对封头形状无特殊要求球冠形封头、 平板封头都存在较大的边缘应力,且采用平板封头厚度较大,故不 宜采用理论上应对各种凸形封头进行计算、比较后,再确定封头 型式但由定性分析可知:半球形封头受力最好,壁厚最薄、重量 轻,但深度大,制造较难,中、低压小设备不宜采用;碟形封头的 深度可通过过渡半径r加以调节,适合于加工,但由于碟形封头母 线曲率不连续,存在局部应力,故受力不如椭圆形封头;标准椭圆 形封头制造比较容易,受力状况比碟形封头好,故可采用标准椭圆 形封头椭圆形封头壁厚其中p = 2.2MPa; £=600mm; 9]20=17OMpa; ©=1.0(整体冲压);C =1.0mm代入得:考虑钢板厚度负偏差,取C =0.6mm (估计2 1壁厚6mm),圆整后用&n=6mm钢板例4-5: 一不锈钢反应釜,操作压力1.2MPa,釜体内径1.2m,为便于出料,釜体下部为一带折边锥底,其半锥顶角为45°出料管公 称直径为200mm,釜壁温度为300 °C。
试确定该锥底的壁厚及接口 管尺寸解析:由于半锥角a>30°,所以锥体大端采用带折边的结构折 边内半径r=0.15D, D=180mm整个封头取同一厚度,锥体厚度i i计算公式计算2[a^-0.5p其中 f=0.645 (表4-13); p=1.3X1.2=1.6Mpa (防爆膜防爆);D =1200mm; [c]300=78Mpa; ©=1.0(双面对接焊,全部无损探伤);1C =0mm (不锈钢)代入上式:20.645x1.6x120078-0.5x1.6过渡区厚度计算公式比较取5d=15.1m,考虑钢板厚度负偏差,取C =0.8mm (估计壁厚16mm),故采用5n=16mm的不锈钢板制造1锥底接管dN=200mm,其外径d=219mm,故锥底小端直径 D取 is222mm接管加强段厚度取与锥体同厚,5=16mm,加强段长度l按下式计算:。