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名词解释

日期：[2009-6-24] 点击次数： [162]

球形容器（Spherical vessel）球形容器俗称球罐，它的本体就是一个球壳。一般都是焊接结构。球形压力容器大多数是中、低压容器，直径都比较大，因为只有采用大型结构才能充分发挥球形容器的优越性。大直径的球形容器难以整体或半球体压制成形，所以大多是由许多块按一定尺寸预先制成的球瓣组焊而成。从承压壳体的受力情况看，球形是最适宜的形状。因为在内压力作用下，球形壳体的应力是圆筒形壳体的1/2。如果容器的直径、制造材料和工作压力都相同，则球形容器所需要的承压壁厚只为圆筒形容器的一半。从壳体的表面积看，球形壳体的相对表面积（表面积与容器容积之比）要比圆筒形壳体小10~30%。相对表面积小，所使用的板材也少，再加上承压所需的壁厚较薄，因而制造同样容积的压力容器，球形容器要比圆筒形容器节省制造材料约30~40%。球形容器不适宜于作反应、换热用容器，而被广泛用作盛装贮存容器。大型球形容器的组装焊接方式、施焊环境等条件都较差，因而容器焊接质量难以保证。由此而造成的容器爆炸事故，这是大型球形容器的缺点。
封头（Closure head）封头是圆筒形容器的主要承压部件。它作为容器的封闭端，与圆筒体组成一个完整的密闭容器。习惯上，封头常常是指与圆筒体焊接连接成不可拆的容器端部结构；而与筒体由螺栓兰等连接的可拆结构，则称之为端盖。封头的型式较多，以它的纵剖面曲线形状来分，有半球形、碟形、椭圆形、无拆边球形、锥形及平板形等多种。在压力作用下，封头壳壁上的应力的大小和分布都与它的型式、形状有关。如何正确选用封头的型式与尺寸参数，也是压力容器设计中与安全有关的一个问题。通常在压力容器设计中，平板封头是很少采用的，只是一些中、低压容器的人孔或手孔中用作盖板。锥形封头一般也只是用于某些特殊用途的场合。
半球形封头（Semi—spherical head）半球形封头实际上就是个半球体。由于它的高度（深度）太大（与半径相同），整体压制成形比较困难，直径较大的半球形封头（公称直径Dg>2•5m）一般都是由几块大小相同的梯形球瓣板和顶部中心的一块圆形球面板（球冠）组焊而成。中心圆板的作用是把梯形球瓣板之间的焊缝保持有一定的间隔距离，以防止焊缝重叠或过分靠近致使金属材料过热，或产生太大的焊接应力和变形。半球形封头也和球形容器一样，作为一种承压的简单壳体，它是最理想的型式，因为在直径相同、承受压力相等的条件下，它所需的厚度最小。但是它的高度太大，加工制造比较困难。而且作为封头，它必须与圆筒体焊接连接。为了便于焊接，避免在焊缝外造成壁厚的不连续，在实用中常要取它的厚度与圆筒体相同。这样，半球形壳体的优越性就得不到发挥。由于这些缘故，除了压力较高、直径较大的贮罐或有其它特殊需要的压力容器外，一般都较少采用半球形封头。
碟形封头、（Dished head）碟形封头又称带折边的球形封头。它由几何形状不同的三个部分组成：（1）球面体（球冠），半径为Rc，是中心部分；（2）圆筒体（俗称直边），是与筒体连接的部分　　
椭圆形封头椭圆形封头是个半椭球体。它的纵剖面是条半椭圆曲线。曲线的曲率半径连续变化，没有形状突变处。因而封头的应力分布比较匀称，受力状况比碟形封头优越。椭圆形封头的最大应力值取决于它的长短轴比值（实际上就是封头半径与封头高度比，即Ri/r）。封头的相对高度大，加工制造比较困难，但壳壁应力较小；封头高度小一些虽然成形较易，但壳壁应力较大。高度过小（即长短轴比太大）的封头，会在封头的赤道处产生很大的环向压缩应力，其数值可以达到封头顶部最大应力的几倍。在这种情况下，会使封头因受过高的压应力而产生局部塌瘪，或因受过高的剪应力而破裂。压力容器椭圆形封头的长短轴比（半径与高度比）一般不应超过2.5。我国规定的标准椭圆形封头，半径与高度之比为2.0。这样，封头和与它相连接的圆筒体就可以采用相同的材料和相等的壁厚，组焊比较方便。近期制造的锅炉与压力容器，大部分都采用椭圆形封头。


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