ブログ について 圧力容器の頭部設計と容量計算ガイド

圧力容器 の 設計 に 適した 頭 の タイプ を 選択 する こと は,技術 者 に とっ て 極めて 難しい 課題 と なっ て い ます.その 選択 は,機器 の 性能 に だけでなく,安全性 や 費用 効率 に も 影響 し て い ます.この包括的なガイドは,3つの一般的な頭型を調査し,設計プロセスを簡素化するための実用的な容量計算公式を提供します.

トリスフィアカルヘッド (Dished Head) とも呼ばれるトリスフィアカルヘッドは,手頃な価格と機械性能との間に最適なバランスを提供します.その 設計 に は,丸 の 形 の 帽子 が 結びついている効率的にストレスを分散し,信頼性の高い圧力を保持します.

• クローナ半径 (R):頭の直径 (D) と等しい
• 足首半径 (r):通常はD/10
• 頭の高さ (H):D × 0.194 + SF + t (SF = フランジの直径,t = 厚さ) として計算する.
• 空白径:D × 1.11 + 2SF 材料切削用

ストレートフレンズの高さを除いて,体積 (ガロン) ≈ [D (インチ)/12]3 × 0582この簡素化された式は,予備設計段階において迅速な能力評価を可能にします.

2:1 円形ヘッドは,優れたストレスの分布特性により高圧アプリケーションの業界標準となっています.半円形のプロフィールは半球形幾何学に近寄りますが 材料効率は維持されています.

• クローナ半径 (R):0.90D
• 足首半径 (r):0.17D
• 頭の高さ (H):D × 0.25 + SF + t
• 空白径:D × 1.15 + 2SF

容量 (ガロン) ≈ [D (インチ)/12]3 × 0954円筒形ヘッドは,同じ直径のトリスフィアデザインよりも約64%大きな容量を提供します.

半球頭は理論上最適な圧力収束幾何学を表し,表面全体にストレスを均等に分布する.製造の複雑さと材料の需要により 費用が大幅に高まります極端な圧力での使用を制限する.

• 内半径 (IDR):D/2
• 頭の高さ (H):D/2 + t
• 空白径:πD/2

容量 (ガロン) ≈ [D (インチ)/12]3 × 1958半球型デザインは標準型ヘッドの中で最大の容量を提供します.

製造プロセス,特に形状処理は,特に移行領域で材料の薄化を引き起こす可能性があります.エンジニアは,以下いずれかの方法でこれを説明する必要があります.

• 計算された最小厚さに10%の幅を加えるか,または
• 厚さ特有の制限適用: 厚さ ≤12mmの頭部に対して1.5mm; 厚さ >12mmの頭部に対して最大1.5mmまたは最小厚さの15%

最適なヘッド選択には,動作圧力,予算の制約,スペースの制限,製造能力の慎重な評価が必要です.トリスフィアカルヘッドは中程度の圧力適用に適しています高圧環境では優れていますが,半球形は極端な環境でも最高性能です.この容量計算式と設計パラメータは,技術者が性能をバランスさせる情報に基づいた決定を可能にします安全性,コスト効率性