合金鋼橢圓封頭是一種常見(jiàn)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(shí)候。同時(shí)合金鋼橢圓封頭的制作工藝要求較高,通用性也更強(qiáng)。
合金鋼橢圓封頭的安全性對(duì)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(kāi)孔的半圓柱體、接管和端板組成。合金鋼橢圓封頭在運(yùn)行過(guò)程中除了要承受工作介質(zhì)產(chǎn)生的內(nèi)壓外,還會(huì)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(kāi)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(kāi)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(yīng)力分布非常復(fù)雜,在結(jié)構(gòu)不連續(xù)處將產(chǎn)生明顯的應(yīng)力集中,再考慮制造缺陷和檢驗(yàn)困難等因素,這些不連續(xù)處將是開(kāi)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(duì)合金鋼橢圓封頭極限強(qiáng)度的影響也不相同
橢圓封頭要考慮它的周向應(yīng)力還有經(jīng)向應(yīng)力存在于殼體,每個(gè)點(diǎn)都會(huì)發(fā)生變化。并且頂點(diǎn)上產(chǎn)生的環(huán)向應(yīng)力還有軸向應(yīng)力是一個(gè)相等狀態(tài)。赤道上出現(xiàn)的應(yīng)力,橢圓封頭需要承受均勻的內(nèi)壓,這時(shí)候,軸向應(yīng)力始終保持拉伸應(yīng)力,并且從頂點(diǎn)處較大數(shù)值到赤道開(kāi)始不斷遞減到較小值。
如果是環(huán)向應(yīng)力存在時(shí),在封頭過(guò)渡區(qū)如果一旦出現(xiàn)壓應(yīng)力,要看是否是長(zhǎng)短軸的比值保持增大的現(xiàn)象,如果封頭過(guò)渡區(qū)的邊緣發(fā)生壓應(yīng)力值突然增大的情況,那么封頭會(huì)越來(lái)越淺,相對(duì)應(yīng)的在封頭邊緣存在的壓應(yīng)力值會(huì)增加,一般,封頭的長(zhǎng)短軸會(huì)把比值控制在2.6以內(nèi)。
橢圓封頭除了厚度需要滿足強(qiáng)度的要求,還要滿足剛度要求。
橢圓封頭內(nèi)曲面之間的容積本文導(dǎo)出了這兩個(gè)參數(shù)的計(jì)算公式。表中僅僅給出了這兩個(gè)公式的部分計(jì)算結(jié)果,以作為與上述手冊(cè)的相應(yīng)數(shù)值進(jìn)行對(duì)照之用。 一、容積計(jì)算式 橢球面方程式式中的a、b、c是橢球面的半軸。(2)式表示一個(gè)由橢圓繞。軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)橢球面,它的一半(xoy平面的上曲面或下曲面)即是橢圓封頭的內(nèi)曲面,按習(xí)慣寫(xiě)法,c用h表示,所以;xoy平面上部與內(nèi)橢圓封頭內(nèi)曲面之間的容積為V。