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标准椭圆形封头的几何形状样本

标准椭圆形封头的几何形状.尺寸和质量
(D封头的几何形状
形成这种封头的母线是由1/4椭圆线和一条平行于回转轴的短直线光滑连接而成,因而这种封头是由半个椭球和一个高度为ho 的圆柱形短节(称它为封头的直边部分)构成。

标准椭圆形封头的曲廂深度hi与封头公称直径之比为1比4。

直边高度按封头的公称直径推荐两种尺寸:当封头公称直径DN小于、等于mm时,ho=25mm;当封头公称直径DN大于mm时, ho=40mm0(2)封头几何量与质量的计算公式
椭圆形封头的几何量与质量的计算公式与四个参数有关,即: 长轴半径①短轴半径b,直边高度ho和钢板厚度6 P,其计算式列于下表1:
表I椭圆形封头的几何量与质量的通用计算公式
注:1.式中长度单位一律用m,钢板密度单位为kg∕m o
2.根据需要4 b可按封头内径,中径或外径取值。

3•对于以内径为公称直径的标准椭圆形封头,其有关计算公式列下表2o
根据表1所列公式,对于任何a. b值的椭圆形封头均可算出其有关各几何量及质量的数值。

表2标准椭圆形封头的几何量与质量计算公式
注:1.以上各式均按a=0.5D i
出。

2.封头质量公式应按封头中廂计算,表中G式曲面部分是按封头外表面计算的。

对于以内径为公称直径的封头,其中的Fi和V,可用a=0.5D i 和b=0.25D i代入表1中各式,但对Do、Go和G应以中⑥为基础,为了计算公式简单,表2中的Do. Go, G式均以外表面作为计算基础(直边部分除外),且作了不影响工程上允许精确度的简化。

对于以外径为公称直径的封头,表1中的F和V应该用a=0.5DH- δ P和b=0.25DH —δ P代入对于G应先算出封头中面廂
积,这时a=0.5DH -0.5(5 p, b=0.25D H— 0.5 6 P O女D果〉恪上述值代入表2有关公式后,得到的计算公式较为繁琐,因此不再给出。

(3)数据表
根据JBfΓ4746-《钢制压力容器用封头》的规定,以内径为基准的标准椭圆形封头形式代号为EHA,以外径为基准的椭圆形封头形式代号为EHB,这两种封头的内表⑥积.容积和质量分别列于表3.表4、表5中。

表3 EHA椭圆形封头内表面积.容积(JB/T4746—)
表4 EHA椭圆形封头质量(JB∕T4746- )∕kg
注:DN1700以上(至DN6000)的数据没有摘引。

表5 EHB椭圆形封头内表面积.容积.质量
2 0.0351 0.0008 1.4.U2
3 6 0.0342 0.0008 1.6988
4 8 0.0324 0.0007 2.2066
5
219 80 5 0.0629 0.0020 2.5205
6 6 0.0616 0.0019 2.9950
7 8 0.0592 0.0018 3.9152
8
273 93 6 0.0930 0.0036 4.4653
9 8 0.0900 0.0034 5.8577
10 10 0.0871 0.0032 7.2035
11 12 0.0842 0.0030 8.5035
12
325 106 6 0.1292 0.0058 6.1529
13 8 0.1256 0.0055 &0908
14 10 0.1222 0.0053 9.9735
15 12 0」188 0.0051 11.8018
16
377 119 8 0.1671 0.0084 10.6795
17 10 0.1631 0.0081 13.1881
18 12 0.1592 0.0078 15.6336
19 14 0.1553 0.0075 18.0170
20
426 132 8 0.2116 0.0120 13.4444
21 10 0.2071 0.0116 16.6240
22 12 0.2026 0.0112 19.7326
23 14 0.1982 0.0108 22.7709
(4)封头标记
类型代号封头公称直径X封头名义厚度一材料标准号。

例如公称直径325mm、名义厚度12mm.材质16MnR的以外径为基准的椭圆形封头标记为:
EHB 325× 12-16MnR JB/T4746 碟形封头的中直。

因此碟形封头中央
部分是一个球面;球面的四周是一个半径为r的环状壳体,称为封
头的折边;与折边相连的杲一个圆柱形短节,称为封头的直边。

!形封头的几何形状. 形式代号尺寸和质量
(D封头的几何形状和尺寸参数
碟形封头的毋线由三段曲线光滑连接而成:半径为Rei的大圆弧线
O-A,半径为r的小圆弧线A-B和与回转轴线平行的短直线BC O以这
条OABC曲线为母线绕回转轴转一圈所形成的曲面就是在GB150有关碟形封头的介绍中(包括厚度计算公式),其核心的几何尺寸杲球面半径Rci,而折边半径r则以位取不同的比值r
确定其大小,至于RCi取多大并未做硬性规定,过去一般取两种尺
寸:RCi=LODi 和RCi=O.9D io
在颁布的《钢制压力容器用封头》(JB/T4746-)中,则选定了两种尺寸的碟形封头:
碟形封头DHA是指Rci=LOD i. r=0.15 D、DN=D i,相当于GB150中
M=1.359的碟形封头。

碟形封头DHB是指Rci=1.0Di、r=0.10 D、DN=D i,相当于GB150中
M=1.54的碟形封头。

对于DHB型封头,由于其球面半径取值最大,折边半径取值最小,因此这种碟形封头是GB150中M值最大的碟形封头,其优点是封头的曲面深度小,但承压能力较差,因此过去国内设计部门很少采甩对于过去推荐的Ri=O.9Di, P0.173 D i( M= 1.34)碟形封头, 由于它的曲面深度h i=0.25 Di,与标准椭圆相同,因此在新修订的封头标准中取消了。

封头标记方法与椭圆形封头相同。

(2)封头的几何量和质量的计算公式
碟形封头几何量和质量的计算公式汇总于表6,看此表时请参看图U这
张表中所列的公式适用于具有各种参数的碟形封头。


于常见的DHA型封头,能够将μ=1.0, ε =0.15代入便可得到列于表7中的系列公式。

表6碟形封沃几何量和质量计算公式汇总(参看图1)
球面半径RC R C= μD(μ=ι.0x 0.9)
内表面积
Fjm2 Fi=Fj+F2+F3.其中
Fι=2 π RCh[式中h=Rc (I-Sin β )] F2=2 π (ar—r2) β +2 π r2sin β
Fs= π DhO
折边半径r r = ε D( £=0.173. 0.15. 0.10)
βQ0・5-£β = arc c os --------
μ-ε
a a = --β
2严
容积
V∕m3
V=V l+V2+V3,其中
V】=彳加(3/?c T?)
V2= ∏[( a2r+2r3-2ar2) Sin 0 +
1 1
—(ar — r3) sin2 β------------ r3
2 3
sin3β +( a—r) r3β ] π、
V5=- D2h<>
4
坯料直径DO DO = 2(R C a + rβ + A O)
坯料质SG0GO δp r
4
曲面高度h l
II i = R((I-Sin 0)+ y sin 0 封头质量
Gkg G=Fδp× γ
(钢的Y =7.85×103kg∕m3)
注:1•—般式F与V中的下标1、2、3分别表示碟形封头的球面,折边与直边三个部分。

2•特定式中D为内直径(省略了下标),6 P为钢板厚度,D、
ho、<5 P单位均用m。

和质量的理论计算公式
0 B =65° 41z =1.146 弧度
容积
m3


∣,''1
ho
25 V=OJ 21D5+0.02D2
a a=24o 19' =0.425 弧度
坯料直径Do=L 193( D+δp) +2ho
40 V=(H 21D3+0.0314D2坯料质址Go=6」65[ 1」94( D+ δ P) +2h0J2δp×103
内表直

25 F=Lo65D2+0.0785D

S-


25 G=∣8.4( D+ 6 P) 2+0&(D+6p)] δp×103表7 DHA形封头(Rci=Di∖r=0.15Di^ hι=0.2254D i)几何量
注:1.上述公式中的D均为内直径(省略下标i) O 2•长度单位一律用m(直边高度除外)。

(3)数据表
DHA与DHB碟形封头的有关几何量分别列于表8和表9o 碟形封头的质量需要时可按表6所给的公式计算。

表8 DHA碟形封头内表血积.容积
表9 DHB碟形封头内表面积、容积
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-------------------------------------- 择自化学工业出版社《压力容器设计手册》。

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