橢圓封頭廠家應對環(huán)向應力在時,封頭過渡區(qū)將開始出現(xiàn)壓應力,若長短軸比值繼續(xù)增大,封頭過渡區(qū)邊緣的壓應力值將迅速增大,即封頭越淺,封頭邊緣的壓應力值越高,所以將封頭長短軸比值限制在2.6以內(nèi)較為合理。封頭厚度除應滿足強度要求外,對大直徑薄壁的橢圓封頭,還要提放由于封頭過渡區(qū)的壓應力,產(chǎn)生內(nèi)壓下的彈性失穩(wěn),為此封頭頭厚度還應滿足剛度要求。
在曲率變化上,橢圓形封頭與碟形封頭均存在殼體與直邊段這一不連續(xù)處,而碟形封頭還增加了球面與過渡段這一不連續(xù)處。不連續(xù)處即意味著由于曲率的突變產(chǎn)生了應力突變。
合金鋼橢圓封頭是一種常見的封頭形式。而合金鋼橢圓封頭在均勻內(nèi)壓的作用下,受力情況也更均勻,并在使用中具有較高的使用時候。同時合金鋼橢圓封頭的制作工藝要求較高,通用性也更強。
合金鋼橢圓封頭的安全性對換熱器的正常使用至關(guān)重要。具有不同功能的換熱器封頭焊接在換熱器的板束體上。合金鋼橢圓封頭由開孔的半圓柱體、接管和端板組成。合金鋼橢圓封頭在運行過程中除了要承受工作介質(zhì)產(chǎn)生的內(nèi)壓外,還會承受由于外接配管系自重、熱膨脹變形、雨雪重量等引起的接管載荷。
合金鋼橢圓封頭是開孔半圓柱殼,其端板有多種形式,而且封頭上的接管也有多種布置形式。合金鋼橢圓封頭除了存在開孔-接管處的結(jié)構(gòu)不連續(xù),還存在端板處、板束體連接處的結(jié)構(gòu)不連續(xù)。
這些不連續(xù)結(jié)構(gòu)以及作用在封頭上的內(nèi)壓和接管載荷,使得封頭結(jié)構(gòu)應力分布非常復雜,在結(jié)構(gòu)不連續(xù)處將產(chǎn)生明顯的應力集中,再考慮制造缺陷和檢驗困難等因素,這些不連續(xù)處將是開孔殼-接管結(jié)構(gòu)容易失效的位置3不同接管形式的封頭與接管形成的相貫區(qū)形狀各不相同,對合金鋼橢圓封頭極限強度的影響也不相同
封頭部的曲率 設計上的封頭板厚 筒體的板厚為20mm時的封頭設計板厚;
半球形(HH) R=D×0.5 筒體板的板厚的 1/2 10mm;
2:1 楕圓形(EH) R=D×0.9(近似値) 和筒體板的板厚相同 20mm;
10% 碟 型 封頭(DHB) R=D 筒體板的板厚×1.54 31mm;
平 蓋(平板) R= 大 筒體板的板厚的8倍 160mm。