碟形封頭與橢圓形封頭在選用時其主要區別

2018/03/23閱讀：2390

碟形封頭與橢圓形封頭在選用時其主要區別是什么?

總結就受力而言橢圓封頭好，但是碟形容易加工。

根據安裝的要求選用，這個在選用時好像沒有什么區別，日本及臺灣設計的多選用碟形封頭，大陸設計的一般選用橢圓封頭。不過有的書本上介紹說橢圓封頭要好一點。理由是：橢圓封頭在內壓作用下趨圓外壓作用下趨扁與和其連接的筒體恰好相反。也就是說在連接部位產生相反的徑向位移，互相加強抵消了大部分徑向位移使封頭周向壓縮（拉）應力筒體周向拉（壓縮）應力減少。所以選用橢圓封頭最好。

橢圓封頭好，因為橢圓封頭和筒體連接時是沒有凸變，它有彎曲半徑是連續的，不產生應力；所以可以用在較高壓力的容器當中，而碟形封頭連接處是不連續的，產力應力，一般應用在低壓容器當中。

使用哪種封頭好壞主要依據是在相同條件下哪種封頭的計算厚度小即為：好如果選用符合JB4746《鋼制壓力容器用封頭》標準的橢圓封頭和碟型封頭，用橢圓封頭相對好點，因為根據GB150的計算相同壓力、溫度、直徑的情況橢圓封頭計算的壁厚要小當選用非標準的橢圓封頭，和碟型封頭的話，根據計算來確定吧，并不是計算的橢圓封頭壁厚都小于碟型封頭的。大家可以根據GB150去算一算看看，當然當計算的壓力如果超出150的范圍了應選用相應的標準。只要理論基礎正確，從數據計算的角度出發處理解決自己的問題是一個可靠的方法。

相對來說橢圓封頭比碟形封頭受力上要好一些，但相同直徑的封頭橢圓的要比碟形的深一些，制造難度上就比碟形的稍大，消耗的材料多，成本就高一些，而容積上的差異還是較小的。

不能簡單的說哪個好，哪個不好，要根據設計的實際情況來判定。1、 橢圓封頭在內壓作用下趨圓外壓作用下趨扁與和其連接的筒體恰好相反。也就是說在連接部位產生相反的徑向位移，互相加強抵消了大部分徑向位移使封頭周向壓縮（拉）應力筒體周向拉（壓縮）應力減少橢圓封頭和筒體連接時是沒有凸變,它有彎曲半徑是連續的,不產生應力,所以可以用在較高壓力的容器當中，而碟形封頭連接處是不連續的，產力應力，一般應用在低壓容器當中；3、在制造上，特別是對沖壓成形的、蝶形封頭好加工的多，實踐出真知。

個人意見應該是橢圓封頭好，不然現在設備基本都是用橢圓封頭了。橢圓封頭連接到筒體上受力要比碟型的好?？赡苓@就是主要原因吧。

碟形封頭可以看作是有折邊的球冠形封頭。

橢圓形封頭是由半個橢球面和短圓筒組成，直邊段的作用是避免封頭和圓筒的連接焊縫處出現經向曲率半徑突變，以改善焊縫的受力狀況。由于封頭的橢球部分經線曲率變化平滑連續，故應力分布比較均勻，且橢圓形封頭深度較半球形少的多，易于沖壓成型，是目前中低壓容器中應用較多的封頭之一。

蝶形封頭是帶折邊的球面封頭，由球面體、過渡環殼和短圓筒三部分組成，從幾何形狀看，蝶形封頭是一不連續曲面，在經線曲率半徑突變的兩個曲面連接處，由于曲率的較大變化而存在著較大邊緣彎曲應力。該邊緣彎曲應力與薄膜應力疊加，使該部位的應力遠遠高于其他部位，故受力狀況不佳。但過渡環殼的存在降低了封頭的深度，方便了成型加工，且壓制蝶形封頭的剛模加工簡單，使蝶形封頭的適用范圍較為廣泛。

另外還有半球形封頭和球冠形封頭：受內壓的半球形封頭在均勻內壓作用下，薄壁球形容器的薄膜應力為相同直徑圓筒的一半，故從應力分析來看，球形封頭是最理想的結構形式。但缺點是深度大，直徑小時整體沖壓困難，大直徑采用分瓣沖壓其拼焊工作量也較大。半球形封頭常用在高壓容器上。

球冠形封頭是部分球面與圓筒直接連接，因結構簡單，制造方便，常用作容器中兩獨立受壓室的中間封頭，也可用作端蓋。由于球面與圓筒連接處沒有轉角過渡，所以在連接處附近的封頭和圓筒上都存在相當大的不連續應力，其應力分布不甚合理。

橢圓封頭 受力好這是毋庸置疑的；大家一般都選用它,但是在你需要嚴格控制封頭高度的時候 碟形封頭是一個不錯的選擇,他可以比橢圓封頭的高度小一些到抵消多少根據尺寸定（比橢圓封頭淺,這里嚴格控制高度）

1）應力分布情況：在直徑、壁厚、設計壓力相同的條件下各種封頭應力分布友好到壞的順序是：半球形、橢圓形、蝶形、錐形、球冠形、平板形。橢圓形封頭的最大應力值和與其相連接的圓筒體中的最大應力值相等，便于筒體強度設計；碟心封頭有兩處連接邊界，受力不及橢圓形。

2）金屬消耗量：在相同設計條件下，各種封頭的金屬消耗量按下列順序依次增大：半球形，橢圓形，蝶形，平板形,綜上所述，橢圓形封頭綜合性能優于蝶形。

設備設計時不僅僅只考慮受力,選用碟形封頭有時是因為整體結構尺寸小，比如殺菌設備等。講實在的一般設備不只是容器本體，還有機械傳動和電器部分，純粹做容器的企業是很難在市場上站得住腳。

其實不可一概而論，設計時還要結合制造加工工藝綜合分析，各有優缺點，具體問題具體分析。條件不苛刻，要求不高的話一般都選擇碟形封頭。

其實，標準碟形封頭與標準橢圓形封頭非常近似，受力情況也很接近。在應用上沒多大分別。碟形封頭在制作上方便點。