Блог около Руководство по проектированию днищ сосудов под давлением и расчету объема

Выбор подходящего типа головки для проектирования сосудов под давлением представляет собой критическую проблему для инженеров.В этом всеобъемлющем руководстве рассматриваются три распространенных типа голов и предоставляются практические формулы расчета объема для оптимизации процесса проектирования.

Торисферные головки, также известные как дисковые головы, предлагают оптимальный баланс между доступностью и механическими характеристиками.Их конструкция имеет сферическую крышку, соединенную с суставом (радиус перехода), который эффективно распределяет напряжение для надежного сдерживания давления.

• Кронный радиус (R):Равно диаметру головы (D)
• Радиус суставов (r):Обычно D/10
• Высота головы (H):Вычисляется как D × 0,194 + SF + t (SF = высота прямого фланца, t = толщина)
• Диаметр пустоты:D × 1,11 + 2SF для резки материала

За исключением прямой высоты фланца, объем (галон) ≈ [D (дюйм)/12]3 × 0.582Эта упрощенная формула позволяет быстро оценивать мощность на этапах предварительного проектирования.

Эллипсоидная головка 2:1 стала отраслевым стандартом для применения высокого давления благодаря своим отличным характеристикам распределения напряжения.Его полуэллиптический профиль приближается к полусферной геометрии при сохранении эффективности материала.

• Кронный радиус (R):0.90D
• Радиус суставов (r):0.17D
• Высота головы (H):D × 0,25 + SF + t
• Диаметр пустоты:D × 1,15 + 2SF

Объем (галон) ≈ [D (дюйм)/12]3 × 0.954Эллипсоидные головки обеспечивают примерно на 64% большую емкость, чем торисферные конструкции при равных диаметрах.

Головы полушарий представляют собой теоретически оптимальную геометрию сдерживания давления, равномерно распределяющую напряжение по поверхности.Их сложность производства и требования к материалам приводят к значительно более высоким затратам, ограничивая использование применениями под крайним давлением.

• Внутренний радиус (IDR):D/2
• Высота головы (H):D/2 + t
• Диаметр пустоты:πD/2

Объем (галон) ≈ [D (дюйм)/12]3 × 1.958Полусферные конструкции предлагают наибольшую емкость среди стандартных типов голов.

Производственные процессы, особенно обрабатывающие, могут вызывать истончение материалов, особенно в переходных зонах.

• Добавление 10% от расчетной минимальной толщины, или
• Применение специальных допустимых размеров для толщины: 1,5 мм для голов толщиной ≤ 12 мм; наибольший из 1,5 мм или 15% минимальной толщины для голов > 12 мм

Оптимальный выбор головки требует тщательной оценки рабочего давления, бюджетных ограничений, ограничений пространства и производственных возможностей.Торисферные головки хорошо подходят для применения при умеренном давлении, эллипсоидные конструкции превосходят в условиях высокого давления, в то время как полусферные конфигурации обеспечивают максимальную производительность в экстремальных условиях.Эти формулы расчета объема и параметры проектирования позволяют инженерам принимать обоснованные решения, которые балансируют производительность, безопасность и экономичность.