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壓力容器為什么要用橢圓封頭而不是球型封頭？

  球型封頭也稱為球形封頭，是以球殼的球冠部分所形成的封頭，有半球型封頭和無折邊球性封頭兩類。球形封頭通常采用碳鋼、不銹鋼、合金鋼等材料制成。加工方式為高精度數(shù)控車床車削，普通車床精車，弧焊等加工等。球型封頭鍛打精良，表面光滑，耐酸耐堿耐高溫，外形美觀，質(zhì)感性能強，適用介質(zhì)為氣體、液體、蒸汽。球型封頭應(yīng)用在石油、電子、化工、、輕紡、食品、機械、建筑、、航空航天、等行業(yè)。

  常見的容器封頭有半球形、碟形、橢圓形、無折邊球面、錐形、平蓋等。從受力情況看，依次為：半球形、橢圓形、碟形、錐形、平蓋較差；從制造上看，平蓋較易，其次為錐形、碟形、橢圓形、球形。

   錐形封頭受力不佳，但有利于流體均勻分布和排料，使用也較多。球型封頭一般用在高壓設(shè)備或者中高壓的有色金屬設(shè)備上，球形是受力狀況很好的形狀，這樣做是為了節(jié)約材料成本。用厚度計算公式，球型封頭的厚度計算結(jié)果只有圓筒的一半。既然球形封頭受力情況很好，為什么壓力容器中較少采用，而大多采用橢圓封頭呢？其主要原因就是半球型封頭因為制造工藝復(fù)雜難度較大，球形封頭制造成本較高，所以，對于一般中低壓容器來說，大部分采用的是橢圓形封頭。所以造價比橢圓封頭高很多。

  球型封頭又叫球形封頭在我們的生活中比較常見，并且無論從工作的強度還是節(jié)省材料上來講，都是一種非常不錯的選擇。而且新鄉(xiāng)球形封頭的設(shè)計合理，并采用無角焊縫的鏈接，受力更均勻，使用壽命更長。

    壓力容器中，新鄉(xiāng)球形封頭所承受的薄膜張力金屬極嘴與玻璃鋼之間是膠接面，膠結(jié)面處的粘接力遠低于纖維的強度，它不能充分地傳遞球形封頭的經(jīng)向張力；因此在球形封頭廠家對球形封頭進行受力分析時，需要把球形封頭看作是一個兩極開孔的球殼。在分析這個開孔球殼時，先將其作為承受內(nèi)壓P的一個完整球殼來處理，然后疊加上一個在極孔處承受著經(jīng)向薄膜壓力PR/2的無內(nèi)壓的開孔球殼，這樣組合的殼體相當(dāng)于一個兩極開孔的殼體。分別計算出球形封頭上若干點的薄膜張力及纖維所提供的抗力；對于纖維纏繞球形封頭，其薄弱點是封頭的緯向強度，經(jīng)向強度相對緯向強度有一定的富裕度；即：封頭的強度是由纏繞纖維提供的緯向強度保證的。因此，暫時不考慮經(jīng)向強度。

    在球形封頭廠家對球形封頭的表面設(shè)計上，纏繞的纖維可以通過提供的抗力來查到。同時在球形封頭中，纏繞纖維提供的抗力要大于薄膜的張力，并可以達到良好的承載能力，適用性也更強。

  半球形封頭實際上就是一個半球體，直徑較小的半球形封頭可整體壓制成形，而于直徑較大的則由于其深度太大，整體壓制困難，故采用數(shù)塊大小相同的梯形球面板和頂部中心的一塊球面板（球冠）組焊而成。球冠的作用是把梯形球面板之間的焊縫間隔開，以保持一定的距離，避免應(yīng)力集中。         根據(jù)強度計算，半球形封頭的壁厚都小于筒體壁厚，為了減少其連接處由于幾何形狀不連續(xù)而產(chǎn)生的局部應(yīng)力，半球形封頭與筒體的連接有過渡段。        無折邊球形封頭。無折邊球形封頭是一塊深度很小的球面體（球冠），實際上就是為了減小深度而將半球形封頭或碟形封頭的大部分除掉，只取其上的球面體而成。它結(jié)構(gòu)簡單，深度淺，容易制造，成本也較低。但是它與筒體的連接處存在明顯的形狀突變導(dǎo)致很高的局部應(yīng)力，這一應(yīng)力往往是封頭和筒體正常部位應(yīng)力的好幾倍，故受力狀況不良。因此這種封頭一般只用于直徑較小，壓力較低的容器上。為了保證封頭和筒體連接處不至遭到破壞，要求連接處角焊縫采用全焊透結(jié)構(gòu)。