Голова (сосуд)

Торцевая крышка на сосуде высокого давления цилиндрической формы

Стальной сосуд под давлением

Днище — одна из торцевых крышек цилиндрического сосуда высокого давления .

Принцип

Выпуклые днища сосудов в основном используются в промышленных резервуарах для хранения или высокого давления . Эти днища, которые в вертикальных резервуарах являются дном и верхом, занимают меньше места, чем полусфера (которая является идеальной формой для емкостей под давлением), при этом требуя лишь немного более толстой стенки.

Производство

Изготовление такого конца проще, чем полусферы. Исходный материал сначала прессуется до радиуса r ₁ , а затем загибается по краю, создавая второй радиус r ₂ . Днища сосудов с выпуклой формой также могут быть сварены из более мелких деталей.

Формы

Форма используемых головок может быть разной. Наиболее распространенные ^{[1] [2]} формы головок:

Полусферическийголова

Сфера — идеальная форма для головки, поскольку напряжения равномерно распределены по материалу головки. Радиус (r) головки равен радиусу цилиндрической части сосуда.

Эллипсоидная головка

Это также называется эллиптической головкой. Форма этой головки более экономична, поскольку высота головки составляет лишь часть диаметра. Ее радиус варьируется между большой и малой осью; обычно соотношение составляет 2:1.

Полуэллипсоидальные выпуклые днища

2:1 Полуэллипсоидальные выпуклые днища глубже и прочнее, чем более популярные торосферические выпуклые днища. Большая глубина приводит к тому, что днище сложнее формовать, и это делает их более дорогими в производстве. Однако стоимость компенсируется потенциальным уменьшением указанной толщины из-за того, что выпуклое днище имеет большую общую прочность и устойчивость к давлению.

Торосферическое днище (или фланцевое и выпуклое днище)

Эти головки имеют тарелку с фиксированным радиусом (r1), размер которой зависит от типа торосферической головки. ^[3] Переход между цилиндром и тарелкой называется кулачком . Кулачок имеет тороидальную форму. Наиболее распространенными типами торосферических головок являются:

Руководитель ASME F&D

Обычно используемые для сосудов под давлением ASME , эти торосферические головки имеют радиус короны, равный внешнему диаметру головки ( ), и радиус изгиба, равный 6% внешнего диаметра ( ). Нормы проектирования ASME не допускают, чтобы радиус изгиба был меньше 6% внешнего диаметра. ^[4] ${\displaystyle r_{1}=Do}$ ${\displaystyle r_{2}=0.06\times Do}$

Схема торосферической головки, а именно головки Клёппера

Голова Клёппера

Это торосферическая головка. Тарелка имеет радиус, равный диаметру цилиндра, к которому она прикреплена ( ). Шарнир имеет радиус, равный одной десятой диаметра цилиндра ( ), отсюда и его альтернативное обозначение «десятичная головка». ${\displaystyle r_{1}=Do}$ ${\displaystyle r_{2}=0.1\times Do}$

Также есть другие размеры: , ^[5] (страница 13) остальная высота ( ) . ${\displaystyle h\geq 3.5\times t}$ ${\displaystyle h_{2}}$ ${\displaystyle h_{2}=0.1935\times Do-0.455\times t}$

Голова Корббогена

Это торосферическое днище, также называемое полуэллипсоидальным днищем (согласно DIN 28013). Радиус тарелки составляет 80% диаметра цилиндра ( ). Радиус цапфы составляет ( ). ${\displaystyle r_{1}=0.8\times Do}$ ${\displaystyle r_{2}=0.154\times Do}$

Также есть другие размеры , остальная часть высоты ( ) . Эта форма ^[6] берет свое начало в архитектуре; см. Korbbogen, архитектурная информация. ${\displaystyle h\geq 3\times t}$ ${\displaystyle h_{2}}$ ${\displaystyle h_{2}=0.255\times Do-0.635\times t}$

80-10 голов

Радиус коронки этих головок составляет 80% от наружного диаметра, а радиус сустава — 10% от наружного диаметра.

Плоская головка

Это головка, состоящая из тороидального шарнира, соединяющегося с плоской пластиной. Этот тип головки обычно используется для дна посуды .

Дно кастрюль обычно имеет форму плоской головки.

Головка диффузора

Типичное применение распылительной головки: нижняя часть аэрозольного баллончика.

Этот тип головки часто встречается на дне аэрозольных баллончиков. Это перевернутая торосферическая головка.

Коническая головка

Это конусообразная голова.

Термическая обработка

После холодной штамповки может потребоваться термическая обработка , но не для головок, сформированных методом горячей штамповки. ^[7]

Ссылки

1. Juenger.com Архивировано 2007-02-07 в Wayback Machine
2. Выпуклые головы
3. Торосферическая головка
4. "Brighton Tru-Edge » asme-flanged-dished" . Получено 2019-07-05 .
5. "ΥΠΗΡΕΣΙΕΣ ΤΗΛΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΤΜΗΜΑΤΟΣ ΜΗΧΑΝΑΝΟΛΟΓΙΑΣ: Вход на сайт» .
6. "Korbogen design standard". Архивировано из оригинала 2012-04-02 . Получено 2007-02-04 .
7. ASME Section VIII Div.1 для получения более подробной информации.