ब्लॉग के बारे में गोलार्धीय दीर्घवृत्तीय टॉरिस्फेरीकल और फ्लैट दबाव पोत सिरों की तुलना

दबाव वाहिकाएं रासायनिक, पेट्रोलियम और दवा उद्योगों में आवश्यक कार्य करती हैं।सिरों को पूर्ण दबाव सीमाओं को बनाने के लिए बेलनाकार खोल के साथ एकीकृत करते हुए आंतरिक दबाव का सामना करना चाहिए. हेड का चयन जहाज की सुरक्षा, विनिर्माण जटिलता और परिचालन अर्थव्यवस्था को गहराई से प्रभावित करता है।

हमारे विश्लेषण में एक बेलनाकार पोत पर ध्यान केंद्रित किया गया है 0.5-इंच मोटी SA-516 ग्रेड 70 स्टील से निर्मित, 48 इंच बाहरी व्यास और 47 इंच आंतरिक व्यास की विशेषता है।100° फारेनहाइट पर 000 पीएसआई, पूरी तरह से रेडियोग्राफ वेल्ड, और कोई संक्षारण भत्ता, एएसएमई VIII-1 गणना 420 पीएसआई डिजाइन दबाव स्थापित करते हैं। हम चार सिर विकल्पों का मूल्यांकनः

* 1.5-इंच सीधे फ्लैंज शामिल है

गोलार्धीय डिजाइन की सरल रेडियल ज्यामिति से अधिकतम तनाव वितरण प्राप्त होता है, जिसके लिए केवल 0.2474 इंच की मोटाई ढ़ाई सिलेंडर की दीवार मोटाई की आवश्यकता होती है।जबकि उच्च दबाव अनुप्रयोगों के लिए सामग्री कुशल, इन सिरों को आमतौर पर बहु-टुकड़ा वेल्डेड निर्माण की आवश्यकता होती है, जिससे निर्माण जटिलता बढ़ जाती है।

• लाभःउच्च सामग्री उपयोग (45% सिलेंडर की तुलना में हल्का); समान तनाव वितरण; गोलाकार भंडारण टैंक के लिए आदर्श।
• सीमाएँ:महत्वपूर्ण विनिर्माण लागत; पर्याप्त ऊंचाई की आवश्यकताएं।
• अनुप्रयोग:उच्च दबाव प्रणाली; बड़े व्यास के पात्र; सामग्री-संवेदनशील परियोजनाएं।

आम 2: 1 अर्ध-विस्तृत डिजाइन (गहराई = 1/4 व्यास) प्रदर्शन और विनिर्माण क्षमता के बीच व्यावहारिक समझौता प्रदान करता है। हमारे मामले के अध्ययन में 0.4947 इंच की मोटाई की आवश्यकता होती है,इन सिरों को एकल प्लेटों से बनाया जा सकता हैकम दबाव अनुप्रयोगों के लिए उन्हें आर्थिक रूप से अनुकूल बनाते हैं।

• लाभःसरल निर्माण; मध्यम ऊंचाई प्रोफ़ाइल; मानक दबावों के लिए लागत प्रभावी।
• सीमाएँ:गोलार्धों की तुलना में उच्च तनाव एकाग्रता; मोटाई बेलनाकार आवश्यकताओं के करीब है।
• अनुप्रयोग:मध्यम/निम्न दबाव वाले पात्र; ऊंचाई-प्रतिबंधित संयंत्र; बजट-संवेदनशील परियोजनाएं।

48 इंच के मुकुट त्रिज्या और 2.973 इंच के मुट्ठी त्रिज्या के साथ, टोरिस्फेरिकल सिर न्यूनतम ऊंचाई (10.29 इंच) प्राप्त करते हैं लेकिन सिलेंडर की तुलना में 0.8901 इंच की मोटाई की आवश्यकता होती है।तनाव सांद्रता अक्सर गठन के बाद गर्मी उपचार की आवश्यकता होती है.

• लाभःन्यूनतम ऊंचाई प्रोफ़ाइल; मध्यम दबाव के लिए उपयुक्त।
• सीमाएँ:गंभीर तनाव एकाग्रता; जटिल निर्माण; नोजल की जगह पर प्रतिबंध।
• अनुप्रयोग:अंतरिक्ष-प्रतिबंधित संयंत्र; मध्यम दबाव प्रणाली।

पूरी तरह झुकने के प्रतिरोध पर निर्भर होकर, समतल सिरों को समतल आंतरिक सतह प्रदान करते हुए अत्यधिक मोटाई (3.912 इंच) की आवश्यकता होती है।इंजीनियर अक्सर वजन कम करने के लिए वैकल्पिक समाधान जैसे कि प्रबलित पतली प्लेट या कंक्रीट अस्तर का उपयोग करते हैं.

• लाभःसरल निर्माण; सपाट आंतरिक सतहें।
• सीमाएँ:अत्यधिक वजन (3.8 × सिलेंडर द्रव्यमान); उच्च तनाव सांद्रता।
• अनुप्रयोग:विशेष प्रक्रियाओं के लिए समतल सतहों की आवश्यकता होती है; निम्न दबाव प्रणाली।

बेलनाकार और गोलार्धीय घटकों के लिए एएसएमई VIII-1 सूत्र 20,000 पीएसआई डिजाइन सीमा के पास ट्रेस्का तनाव का उत्पादन करते हैं।060 पीएसआई) जो VIII-2 की सीमा के भीतर रहते हैंविशेष रूप से, वॉन मिसेस की गणना से सिलेंडरों में 12% कम तनाव प्राप्त होता है लेकिन गोलार्धों में समकक्ष मान।

अर्ध-एलिप्टिकल और टोरिस्फेरीकल दोनों डिजाइन उच्च संक्रमण तनाव प्रदर्शित करते हैं, जिसमें टोरिस्फेरीकल सिर अक्सर नोजल के पास VIII-2 सीमाओं से अधिक होते हैं।फ्लैट हेड के विश्लेषण से केंद्र तनाव अनुमेय 30 के आधे पर पता चलता है,000 पीएसआई झुकने की सीमा, रूढ़िवादी डिजाइन नियमों को इंगित करता है।

इष्टतम सिर चयन दबाव आवश्यकताओं, स्थानिक बाधाओं, विनिर्माण क्षमताओं और आर्थिक कारकों को संतुलित करता है।निर्माण में कठिनाइयों के बावजूद उच्च दबाव के परिदृश्यों में गोलार्द्ध के सिर उत्कृष्ट हैं, जबकि अर्ध-अक्षीय डिजाइन नियमित अनुप्रयोगों के लिए व्यावहारिक समाधान प्रदान करते हैं। टोरिस्फेरीकल सिर ऊंचाई-संवेदनशील प्रतिष्ठानों के लिए सेवा करते हैं, और फ्लैट सिर विशेष समाधान बने रहते हैं।जैसे-जैसे परिमित तत्व विश्लेषण आगे बढ़ता है, डिजाइनरों को सुरक्षा के मार्जिन को बनाए रखते हुए मोटाई प्रोफाइल को अनुकूलित करने के अवसर मिलते हैं।