Blog Hakkında Yarı küresel elipsoidal torisferik ve düz basınçlı damar başlarını karşılaştırmak

Basınçlı kaplar kimyasal, petrol ve ilaç endüstrilerinde temel işlevleri yerine getirir.Başlar, tam basınç sınırları oluşturmak için silindirli kabuklarla entegre ederken iç basınca dayanmalıdır.Baş seçimi gemi güvenliğini, üretim karmaşıklığını ve operasyon ekonomisini derinden etkiler.

Analizimiz, 50 cm kalınlığında SA-516 70 derece çelikten yapılmış, 48 inç dış çaplı ve 47 inç iç çaplı silindirli bir gemiye odaklanıyor.100°F'de 000 psi, tamamen radyografi kaynakları ve korozyon izni yok, ASME VIII-1 hesaplamaları 420 psi tasarım basıncı belirler.

* 1,5 inçlik düz flange dahil

Yarım küresel tasarımın basit radyal geometri, silindir duvarının kalınlığının yarısına sadece 0.2474 inç kalınlık gerektiren optimal stres dağılımına ulaşır.Yüksek basınçlı uygulamalar için malzeme verimliyken, bu başlar tipik olarak üretim karmaşıklığını artıran çok parçalı kaynak yapısı gerektirir.

• Avantajları:Üstün malzeme kullanımı (silindirden% 45 daha hafif); tekdüze stres dağılımı; küresel depolama tankları için idealdir.
• Sınırlar:Önemli üretim maliyetleri; önemli yükseklik gereksinimleri.
• Uygulamalar:Yüksek basınçlı sistemler; büyük çaplı kaplar; malzeme hassas projeler.

Yaygın 2: 1 yarı eliptik tasarımı (derinlik = 1/4 çap) performans ve üretim arasında pratik bir uzlaşma sağlar.Bu başlar tek tabakadan oluşabilir., düşük basınçlı uygulamalar için ekonomik olarak uygun hale getirir.

• Avantajları:Basitleştirilmiş üretim; orta yükseklik profili; standart basınçlar için uygun maliyetli.
• Sınırlar:Yarım kürelerden daha yüksek stres konsantrasyonları; kalınlığı silindirsel gereksinimlere yaklaşıyor.
• Uygulamalar:Orta/düşük basınçlı kaplar; yükseklik kısıtlı tesisler; bütçe hassas projeler.

48 inçlik bir taç yarıçap ve 2.973-inçlik bir kıkırdak yarıçapına sahip olan torisferik başlar minimum yüksekliğe (10.29 inç) ulaşır, ancak silindirden% 78 daha kalın bir 0.8901-inç kalınlığa ihtiyaç duyar.Stres konsantrasyonları genellikle oluşum sonrası ısı işlemini gerektirir.

• Avantajları:Minimum yükseklik profili; orta basınçlar için uygundur.
• Sınırlar:Şiddetli stres konsantrasyonları; karmaşık üretim; nozel yerleştirme kısıtlamaları.
• Uygulamalar:Uzay kısıtlı tesisatlar; orta basınçlı sistemler.

Tamamen bükme direncine güvenen düz başlar, düz iç yüzeyler sağlarken aşırı kalınlık (3.912 inç) ister.Mühendisler ağırlığı azaltmak için sıklıkla ince plakalar veya beton kaplamalar gibi alternatif çözümler kullanırlar..

• Avantajları:Basit yapı; düz iç yüzeyler.
• Sınırlar:Aşırı ağırlık (3.8 x silindir kütlesi); yüksek stres konsantrasyonları.
• Uygulamalar:Düz yüzey gerektiren özel işlemler; düşük basınçlı sistemler.

ASME VIII-1 formülleri silindirli ve yarı küresel bileşenler için 20000 psi tasarım sınırına yakın Tresca gerginlikleri üretir.060 psi) VIII-2 sınırları içinde kalırlar.Özellikle von Mises hesaplamaları silindirlerde %12 daha düşük gerilimler, ama yarımkürelerde eşdeğer değerler verir.

Hem yarı eliptik hem de torisferik tasarımlar, daha yüksek geçiş streslerini gösterir, torisferik başlar sıklıkla nozellerin yakınında VIII-2 sınırlarını aşar.Düz baş analizi, izin verilen 30'un yarısında merkez gerginliklerini ortaya çıkarıyor.,000 psi bükme sınırı, muhafazakar tasarım kurallarını gösterir.

Optimal baş seçimi basınç gereksinimlerini, mekansal kısıtlamaları, üretim yeteneklerini ve ekonomik faktörleri dengeler.Yarım küresel kafalar, üretim zorluklarına rağmen yüksek basınçlı senaryolarda üstünlük kazanır, yarı eliptik tasarımlar rutin uygulamalar için pratik çözümler sunarken, torisferik başlar yüksekliğe duyarlı kurulumlara hizmet ederken, düz başlar özel çözümler olarak kalır.Sınırlı element analizi ilerledikçe, tasarımcılar güvenlik marjlarını korurken kalınlık profillerini optimize etme fırsatı kazanırlar.