常压容器锥形封头计算
锥形封头设计与计算
锥形封头设计与计算锥形封头广泛应用于许多化工设备(如蒸发器、喷雾干燥器、结晶器及沉降器等)的底盖，它的优点是便于收集与卸除这些设备中的固体物料。
此外，有一些塔设备上、下部分的直径不等，也常用锥形壳体将直径不等的两段塔体连接起来，这时的圆锥形壳体称为变径段。
锥形封头的结构如下图所示。
对应于无折边和折边封头，有下面两种不同的设计计算方法。
㈠无折边锥形封头或锥形筒体无折边锥形封头或锥形筒体适用于锥体半顶角α≤30°。
1. 锥体大端锥体大端与圆筒连接时，应按以下步骤确定连接处锥壳大端的厚度：a. 以p/([σ]tϕ)与半顶角α的值，查确定锥壳大端连接处的加强图：当其交点位于曲线之上方时，不必局部加强；当其交点位于曲线下方时，则需要局部加强。
b. 无需加强时，锥体大端壁厚按式(4-36)计算。
（4-36）c. 需要增加厚度予以加强时，则应在锥壳与圆筒之间设置加强段，锥壳和圆筒加强段厚度须相同，加强段计算壁厚按式（4-37）计算。
（4-37）式中Q-应力增值系数，与p/([σ]tϕ)与α值有关，由锥壳大端连接处的Q值图查出，中间值用内插法。
加强区长度，锥壳加强段的长度L1不应小于；圆筒加强段的长度L不应小于。
2. 锥体小端锥体小端与圆筒连接时，小端锥壁厚设计：以p/([σ]tϕ)与半顶角α的值，查确定锥壳小端连接处的加强图，当其交点位于曲线之上方时，不必局部加强。
计算壁厚δ的计算同大端。
当其交点位于图中曲线下方时，则需要局部加强。
其计算壁厚的公式为（4-38）式中D is-锥体小端内直径，mm；Q-应力增值系数，由确定锥壳小端连接处的Q值图查出。
在任何情况下，加强段的厚度不得小于相连接的锥壳厚度。
锥壳加强段的长度L1不应小于；圆筒加强段的长度L不应小于。
3．无折边锥壳的厚度当无折边锥壳的大端或小端，或大、下端同时具有加强段时，应分别按式（4-32）、（4-33）、（4-34）分别确定锥壳各部分厚度。
封头下料计算公式
封头下料计算公式一、封头的基本结构和类型封头是容器的顶部和底部部分，常见的封头类型包括球形、圆柱形、锥形和扁球形。
不同类型的封头具有不同的计算公式和几何形状。
二、封头直径和高度的测量在进行封头下料计算之前，需要准确测量容器的直径和高度。
直径是容器开口处的最大宽度，而高度是容器顶部和底部之间的距离。
球形封头是最常见的类型，其计算公式如下：1.球面半径（r）=容器直径（d）/22.顶部封头高度（h1）=r/33.底部封头高度（h2）=r/64.顶部封头半径（r1）=r5.底部封头半径（r2）=r-h2圆柱形封头计算公式如下：1.顶部半径（r1）=容器直径（d）/22.底部半径（r2）=r13.顶部高度（h1）=容器高度（h）*2/34.底部高度（h2）=h1锥形封头计算公式如下：1.顶部直径（d1）=容器直径（d）2.底部直径（d2）=d1/23.顶部高度（h1）=容器高度（h）4.底部高度（h2）=h1/3扁球形封头计算公式如下：1.球面半径（r）=容器直径（d）/42.顶部封头高度（h1）=r/33.底部封头高度（h2）=r/64.顶部封头半径（r1）=r5.底部封头半径（r2）=r-h2七、计算结果的应用根据计算得到的尺寸和形状，可以确定所需的原材料大小和形状，以便进行下一步的制造和加工工作。
总结：封头下料计算是为了确定所需原材料的大小和形状，以便制作合适大小的封头。
不同类型的封头有不同的计算公式和几何形状，包括球形、圆柱形、锥形和扁球形。
测量容器的直径和高度是进行计算的基础。
通过计算得到的尺寸和形状可以帮助确定所需原材料的大小和形状。
锥形封头重量计算公式
锥形封头重量计算公式好的，以下是为您生成的关于“锥形封头重量计算公式”的文章：咱今儿就来好好唠唠这锥形封头重量的计算公式。
话说我之前在一家工厂实习的时候，就碰到过跟锥形封头重量计算相关的事儿。
那时候，厂里接了一批大订单，要生产好多锥形封头的设备。
我跟着师傅在车间里忙前忙后，师傅一边干活一边给我讲这里头的门道。
师傅说，要算锥形封头的重量，咱得先搞清楚几个关键的参数。
这锥形封头的重量主要取决于它的材质密度、封头的大端直径、小端直径，还有封头的高度。
计算公式其实也不难，一般来说，重量（W）等于材质的密度（ρ）乘以封头体积（V）。
那这封头体积咋算呢？这就得用上点数学知识啦。
先假设这锥形封头的大端半径是 R，小端半径是 r，高度是 h。
那封头的体积就可以用下面这个式子来算：V = 1/3 × π × h × （R² + Rr +r²）。
就拿常见的碳钢材质来说吧，它的密度大概是每立方米7850 千克。
假如有个锥形封头，大端直径是 1 米，小端直径是 0.8 米，高度是 0.5 米。
那先把直径换算成半径，大端半径就是 0.5 米，小端半径就是 0.4 米。
然后把这些数字带进公式里，先算体积：V = 1/3 × 3.14 × 0.5 ×（0.5² + 0.5 × 0.4 + 0.4²），算出体积后，再乘以碳钢的密度 7850 千克/立方米，就能得出这个封头的大致重量啦。
在实际生产中，可不能马虎。
有一次，负责采购的同事因为计算错误，买的材料少了，结果耽误了工期，被老板狠狠地批评了一顿。
从那以后，大家算这锥形封头重量的时候，都特别小心，反复核对数据。
其实啊，这锥形封头重量的计算不仅仅是个数学问题，更是关系到生产效率和成本的大事。
算准了，能节省材料，提高效益；算错了，那麻烦可就大了。
所以啊，咱可得把这计算公式牢记在心，用的时候千万别出错。
锥形封头计算
立式搅拌容器校核计算单位筒体设计条件内筒设计压力p MPa0.82设计温度 t︒ C235内径D i mm1300名义厚度δn mm 16材料名称16Mn 许用应力[σ]178[σ]t MPa140.9压力试验温度下的屈服点σts305钢材厚度负偏差C1mm 0腐蚀裕量C2mm 3厚度附加量C＝C1＋C2mm 3焊接接头系数φ1压力试验类型液压试验压力p T MPa 1.13筒体长度 Lw mm191内筒外压计算长度 L mm封头设计条件筒体上封头筒体下封头夹套封头封头形式大端有折边锥形名义厚度δn mm 16材料名称Q345R设计温度下的许用应力[σ]t MPa 171.8钢材厚度负偏差C1mm 0.3腐蚀裕量C2mm 3厚度附加量C＝C1＋C2mm 3.3焊接接头系数φ0.85主要计算结果内圆筒体内筒上封头内筒下封头校核结果校核合格校核合格质量m kg 99.18 250.82搅拌轴计算轴径mm备注内筒体内压计算 计算单位计算所依据的标准GB 150.3-2011计算条件筒体简图计算压力 P c 0.82 MPa设计温度 t 235.00 ︒ C 内径 D i 1300.00 mm 材料16Mn ( 锻材 ) 试验温度许用应力 [σ]178.00 MPa 设计温度许用应力 [σ]t140.90 MPa 试验温度下屈服点 σs 305.00 MPa 钢板负偏差 C 1 0.00 mm 腐蚀裕量 C 2 3.00 mm 焊接接头系数 φ1.00厚度及重量计算 计算厚度 δ = P D P c it c 2[]σφ- = 3.79mm 有效厚度 δe =δn - C 1- C 2= 13.00 mm 名义厚度 δn = 16.00 mm 重量99.18Kg压力试验时应力校核压力试验类型 液压试验试验压力值 P T = 1.25P [][]σσt = 1.1300 (或由用户输入)MPa 压力试验允许通过 的应力水平 [σ]T [σ]T ≤ 0.90 σs = 274.50MPa试验压力下 圆筒的应力 σT = p D T i e e .().+δδφ2 = 57.06 MPa校核条件 σT ≤ [σ]T 校核结果合格压力及应力计算最大允许工作压力 [P w ]= 2δσφδe t i e []()D += 2.79010MPa 设计温度下计算应力 σt= P D c i e e()+δδ2= 41.41 MPa [σ]tφ 140.90 MPa校核条件 [σ]tφ ≥σt结论 合格内筒上封头内压计算计算单位 计算所依据的标准GB 150.3-2011 设计条件锥壳简图计算压力 P c 0.82 MPa设计温度 t 235.00 ︒ C 锥壳大端直径 D iL 1300.00 mm 锥壳小端直径 D is 634.00 mm 锥壳大端转角半径 r 150.00 mm 锥壳小端转角半径 r s 0.00 mm 锥壳计算内直径 D c 1212.14 mm 锥壳半顶角 α45.00 ︒ 大端产生的轴向载荷 f 1 0.00 N/mm 小端产生的轴向载荷 f 20.00N/mm大端筒体 小端筒体 锥壳部分材料名称 16Mn Q345R Q345R 材料类型锻材 板材 板材 试验温度许用应力 [σ] 178.00 189.00 189.00 MPa 设计温度许用应力 [σ]t140.90 171.80 171.80 MPa 试验温度下屈服点 σs 305.00 345.00 345.00 MPa 钢板负偏差 C 1 0.00 0.30 0.30 mm 焊接接头系数 C 2 1.00 0.85 0.85 腐蚀裕量 φ3.003.003.00mm 锥 壳 厚 度 计 算锥壳 []αφσδcos 12c tc c rp D p -= = 4.83mm 过渡段厚度 δrδr = c iLc 5.0][2P D KP t c -φσ= 3.25mmK 系数K = 0.8885锥壳大端 过渡段相连锥壳δr = ciLc 5.0][P D fP t c -φσ= 4.83mmf 系数f =ααcos 2)cos 1(1iL2--D r = 0.66计算厚度δr = 4.83mm计算厚度δrδr= δ2Q= 5.90mm是否加强需要加强锥壳小端应力增强系数 Q2= 3.31锥壳加强段长度Dis rδαcos=102.87mm圆筒加强段长度D is rδ=86.50mm压力试验时应力校核锥壳压力试验类型液压试验试验压力值P T = 1.25P ct][][σσ= 1.1300 (或由用户输入)MPa压力试验允许通过的应力[σ]t[σ]T≤ 0.90 σs = 310.50MPa 试验压力下的应力σT = 90.38MPa 校核条件σT≤[σ]T校核结果合格计算结果锥壳所需名义厚度 9.00 mm 锥壳大端所需名义厚度 16.00 m m 锥壳小端所需名义厚度 16.00 m m 输入厚度16.00 mm 结论合格Welcome !!! 欢迎您的下载，资料仅供参考！。
压力容器折边锥形封头展开料尺寸计算
李冬梅等
压力容器折边锥形封头展开料 尺寸计 算
２ ０ １ ３ 年第 ２ 期
同样 ， 图 ２中 Ｄ 、 ｈ 、 ｒ 、 ６ 、 ９ ０ 。、 ｄ 是 产 品设 计 数
关键词 ： 压力容器 ； 折边锥形封头 ； 下料 尺寸 ； 理论公式
中图分类号 ： Ｔ Ｑ ０ ５ １ ． ３ 文献标识码： Ｂ 文章编 号： １ ０ ０ ４ — ４ ６ ２ ０ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ — ０ ０ ７ ４ — ０ ２
１ 前
言
１
１
０ ｊ Ｅ Ｃ
折边锥形封头是压力容器的关键部件 ， 常用于
物 料 的收集 、 取 料或 不等 径筒 体 的过渡 连接 。折 边 锥 形封 头加 工 生产 工艺 一般用 钢 板剪裁 下 料后 ， 经 过 卷制 、 焊接、 热压 或旋压后 成型 。其 展开料 尺寸 的
精 确与否 直接影 响成 品的尺寸 、 外观， 甚至钢板 的 内
・ ． ‘
Ａ Ｏ Ｂ Ｂ 为等 边三角形 ， 即Ｏ Ｂ ＝ Ｂ Ｂ ； ． ・ ． ＝ 叮 ｒ
（ 弧度 ） 。 Ｂ Ｅ Ｃ ＝ Ｏ Ｏ Ｂ ＝ ６ ０ 。／ ２ ＝ ３ ０ 。； Ｒ 。 ＝ Ｏ Ｂ＋Ｂ Ｃ
几何 图形 下 的锥形 封 头 ， 其 种类 按形 状 划分 主 要 有 两 种 。一 种 是 标 准 Ｇ Ｂ ／ Ｔ ２ ５ １ ９ ８ －２ ０ １ ０较 常用
头材 料厚 度 ； ｄ 为 封头小 端 内直径 ； 尺 为展 开料 大半 径； Ｒ 为展 开料小半 径 ； 为展开料 圆心角 。
论计算公式 ， 纠正 了制造工艺参数 ， 经制造厂试制后
下料 尺寸 合 理 ， 批 量生 产及 不 同批次 的新 产 品外形
容器设计4封头
1、锥壳大端 a. 查图3-28，大端是否须加 强
b. 不必局部加强，计算壁厚为
pDi
2 t
p
1
cosa
c. 需加强，以降低联 接处的局部应力。锥 壳加强段和圆筒加强 段厚度相同
r
QpDi
2 t
p
Q为锥壳与圆筒联接 处的应力增值系数，
L1 2
0.5Di r cosa
焊接方便以及降低边缘压力，半球形封 头常和筒体取相同的厚度。 受外压的球形封头的厚度设计，计算步骤
同椭圆形封头。球壳外半径R0=K1 D0，
其中 K1 =0.5
三、碟形封头
又称带折边球形封头，球
面r和半高径度R为i、h过的渡直圆边弧。半径
相同受力，碟形封头壁厚 比椭圆形封头壁厚要大些， 而且碟形封头存在应力不 连续，因此没有椭圆形封 头应用广泛。
当封头是由整块钢板冲压时，
值取为1。筒体设计壁厚计算公式：
d
pDi
2 t
p
C2
d
KpDi
2 t 0.5 p
C
❖忽略分母上微小差异，大多数椭圆
封头壁厚与筒体同，或比筒体稍厚。
❖还应保证封头的有效壁厚e满足： 对标准椭圆形封头不小于封头内直径
的0.15％。
椭圆形封头最大允许工作压力
p 2 te
KDi 0.5e
标准椭圆形封头的直边高度由表4-11确定。
封头 材料
碳素钢、普低钢、 复合钢板
不锈钢、耐酸钢
封头 壁厚
4～8
10～ 18
≥20
3～ 9
10～ 18
≥20
直边 高度
25 40 50 25 40 50
常压容器锥形封头计算
名称 基本参数 1.1 Dhi大段内直径 1.2 Dhis小端内直径 1.3 α 封头半顶角 1.4 Pc计算压力 1.5 t设计温度 1.6 1.7 1.8 1.9 1.10 1.11 1.12 1.13 [σ ]t许用拉应力 [σ cr]t许用压应力 C厚度附加量 φ 焊接接头系数 δ sn大端筒体厚度 δ sn'小端筒体厚度 δ hn大端锥形封头厚度 δ hn'小端锥形封头厚度 计算过程 2.1 δ h锥形封头计算厚度 T2s大段母线单位长度环向 应力 T2s'大段母线单位长度环 向应力
2.4 T1大端经向内力
2.5 T2大端环向内力
636.08 N/mm
2.6 T1'小端经向内力
212.03 N/mm
2.7 T2'大端环向内力 2.8 2.9 2.10 2.11 Wc大端筒体有效宽度 Wc'小端筒体有效宽度 Wh封头大端有效宽度 Wh'封头小端有效宽度
424.05 N/mm 200.98 155.07 215.74 176.15 mm mm mm mm
NB/T47003.1-2009锥形封头厚度校核 取值 单位
12000 mm 8000 mm 30 度 0.092 MPa 110 ℃ 121 100 1.3 0.85 20 18 20 20 MPa MPa mm mm mm mm mm
二
6.18 mm
2.2
552 N/mm
2.3
368 N/mm 318.04 N/mm
A=Q/[σ cr]t
Ar ≥A Wc es Wh he δ δ
公式同时对应A' 公式同时对应Ar' 90 12000
当Q<0受压时，应满足Wh*sinα >0.0075*Dhi 0.0075*Dhi 2 加强圈截面积(mm )
锥形封头面积、重量和容积计算
459117135.3
78539816.34
2.141005805
1655997024
488657343.4
80436081.67
2.225090449 660.1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32 33 注：
锥形封头计算
锥形封头大端直径 Di (mm) 锥形封头小端直径 di (mm) 锥形封头锥角α（0） 材料密度 kg/m3 材料负偏差C1 锥形封头名义厚度 δn (mm) 锥形封头最小成形厚度 δmin (mm) 直边锥形封头至锥顶总高度 H' (mm) 锥形封头大端内径 R (mm) 折边锥形大端过过渡段转角内半径 r (mm) 折边锥形封头直边高度 h (mm) 折边锥形小端内半径 r' (mm) 锥形封头总高度 H (mm) 锥角弧度θ 系数 bz 系数 hz 系数 C1 系数 C2 系数 bz0 系数 hz0 锥段内表面积 S1（mm2） 圆弧段内表面积 S2（mm2） 直边段内表面积 S3（mm2） 总内表面积 S （m2)
锥段内壁容积 V1 （mm3)
圆弧段内壁容积 V2 （mm3)
直边段内壁容积 V3 （mm3)
锥体内壁容积 V （m3)
锥段外壁容积 Vw1 （mm3)
圆弧段外壁容积 Vw2 （mm3)
直边段外壁容积 Vw3 （m3)
锥体外壁容积 Vw （m3) 封头重量 WBiblioteka kg） 《JB4746-2002》
2000 0 30
常压立式圆筒锥顶储罐设计计算书
弹性模量Mpa Pa Pa °C Pa Pa m m mmm mm 地震烈度：7度g 类mm mm mm满足最小厚度和计算厚度要求，设计合格罐壁不包括腐蚀裕量等最小厚度要求4钢板负偏差为0.3储罐壁板的有效厚度t e4.70.1Ⅲ类第二组场面粗糙度类别：B2. 罐壁计算：罐顶板冲蚀裕量：C 21罐壁板冲蚀裕量：C 21介质比重：ρ 1.5焊缝系数：Φ 0.9罐壁高度： H 16充液高度：H 5.7设计雪压P x 350罐壁内径： D3.2设计温度：T 60基本风压：ω0450设计内压：P 0设计外压：P'-490大罐形式固定顶储罐材质S30408E t 193000储罐设计计算书1.设计基本参数：设计规范：SH3046-1992《石油化工立式圆筒形钢制焊接储罐设计规范》灌顶形式锥顶3.1灌顶计算：罐顶形式支撑形式锥顶内径m °KPa KPakg kg kpa kpa kpa mm mm mm 3.2灌底计算：mm mm mm mm最终取：mm mm mm mm罐壁内表面至边缘板和中幅板连接焊缝的距离600底圈罐壁至边缘板外缘的距离50底圈罐壁至边缘板外缘的最小距离50罐底中幅板厚度6罐底环形边缘板厚度6满足最小厚度和计算厚度要求，设计合格罐底中幅板所需的最小厚度4罐底环形边缘板所需的最小厚度6罐壁内表面至边缘板和中幅板连接焊缝的最小距离600取锥顶的名义厚度6罐顶钢板负偏差0.3锥顶的有效厚度 4.7固定顶的设计外载荷 2.70自支撑罐顶板的计算厚度t 顶3.23罐顶板不包括腐蚀裕量最小要求厚度4.5罐壁罐顶和它们所支撑附件的重量7000固定顶的固定载荷 1.500附加外载荷 1.20μs —风荷载体型系数，取驻点值 1.00μz—风压高度变化系数， 1.38罐顶板和附件的重量1200风载荷计算ωk =βz μs μs ω00.621ω0—基本风压值(＜300时取300Pa)0.450βz—高度Z处的风振系数，油罐取 1.003. 罐顶和罐底计算：锥顶自支撑3.16锥顶和水平方向夹角15注：红色字底部分为数据输入部分，粉色为数据查表输入部分蓝色子底部分为自动计算结果部分此外设计标准可该改为JB/T4735-1997打印格式已设置好，直接打印即可。
各种外压封头及大锥角封头设计计算
= 5.0889
B3= 0.25
= 10.685
封头许用内压力[P]为：[P]=min(锥形封头部分[P]，加强圈过渡部分[P])= 0.0319
2.4.4 加强圈T形焊接接头强度校核：
3.3
Σti为加强圈与壳体之间所有承载焊缝有效宽度之和，见图2.1.2-2
加强圈与壳体连接用间断焊时，沿壳体整个周边T形焊缝的有效长度减少，但加强圈每侧间断焊缝的 任意间隔应不大于壳体厚度的8倍，而且所有间断焊缝的总长不应小于加强圈内周长的一半。
（四）-1、受内压大锥角无折边锥形封头计算（自己设计的模块）
P- 0.1
Di- 2000 α- 1.309 δδ2-
设计压力，Mpa，
圆筒体内直径（mm） 半顶角（弧度），角度为75° 锥形封头厚度，mm 筒体厚度，mm
C- 1.5 r- 10 Ø- 1
E- 191000
[σ]2t- 130 [σ]t- 130 ∑ti-
1'
1 2
C C
2 p
C
锥壳按照平盖设计的厚度δp
Calculation thickness according to flat head
p
0.3(Di
r)
90
p t
C
锥壳设计厚度δ' Design thickness of cone
δ'=min{ max (δk , δ1') , δp}
加强圈与壳体之间所有承载焊缝有效宽度之和，mm
本标准图2.1.2-1中折边锥形封头的直边段，mm
计算中涉及的系数
2.3.1 封头厚度计算
计算中涉及的系数 计算中涉及的系数
假设锥体的试算名义厚度： δ/=δ= 9
锥形封头计算
立式搅拌容器校核计算单位筒体设计条件内筒设计压力p MPa0.82设计温度 t︒ C235内径D i mm1300名义厚度δn mm 16材料名称16Mn 许用应力[σ]178[σ]t MPa140.9压力试验温度下的屈服点σts305钢材厚度负偏差C1mm 0腐蚀裕量C2mm 3厚度附加量C＝C1＋C2mm 3焊接接头系数φ1压力试验类型液压试验压力p T MPa 1.13筒体长度 Lw mm191内筒外压计算长度 L mm封头设计条件筒体上封头筒体下封头夹套封头封头形式大端有折边锥形名义厚度δn mm 16材料名称Q345R设计温度下的许用应力[σ]t MPa 171.8钢材厚度负偏差C1mm 0.3腐蚀裕量C2mm 3厚度附加量C＝C1＋C2mm 3.3焊接接头系数φ0.85主要计算结果内圆筒体内筒上封头内筒下封头校核结果校核合格校核合格质量m kg 99.18 250.82搅拌轴计算轴径mm备注内筒体内压计算 计算单位计算所依据的标准GB 150.3-2011计算条件筒体简图计算压力 P c 0.82 MPa设计温度 t 235.00 ︒ C 内径 D i 1300.00 mm 材料16Mn ( 锻材 ) 试验温度许用应力 [σ]178.00 MPa 设计温度许用应力 [σ]t140.90 MPa 试验温度下屈服点 σs 305.00 MPa 钢板负偏差 C 1 0.00 mm 腐蚀裕量 C 2 3.00 mm 焊接接头系数 φ1.00厚度及重量计算 计算厚度 δ = P D P c it c 2[]σφ- = 3.79mm 有效厚度 δe =δn - C 1- C 2= 13.00 mm 名义厚度 δn = 16.00 mm 重量99.18Kg压力试验时应力校核压力试验类型 液压试验试验压力值 P T = 1.25P [][]σσt = 1.1300 (或由用户输入)MPa 压力试验允许通过 的应力水平 [σ]T [σ]T ≤ 0.90 σs = 274.50MPa试验压力下 圆筒的应力 σT = p D T i e e .().+δδφ2 = 57.06 MPa校核条件 σT ≤ [σ]T 校核结果合格压力及应力计算最大允许工作压力 [P w ]= 2δσφδe t i e []()D += 2.79010MPa 设计温度下计算应力 σt= P D c i e e()+δδ2= 41.41 MPa [σ]tφ 140.90 MPa校核条件 [σ]tφ ≥σt结论 合格内筒上封头内压计算计算单位 计算所依据的标准GB 150.3-2011 设计条件锥壳简图计算压力 P c 0.82 MPa设计温度 t 235.00 ︒ C 锥壳大端直径 D iL 1300.00 mm 锥壳小端直径 D is 634.00 mm 锥壳大端转角半径 r 150.00 mm 锥壳小端转角半径 r s 0.00 mm 锥壳计算内直径 D c 1212.14 mm 锥壳半顶角 α45.00 ︒ 大端产生的轴向载荷 f 1 0.00 N/mm 小端产生的轴向载荷 f 20.00N/mm大端筒体 小端筒体 锥壳部分材料名称 16Mn Q345R Q345R 材料类型锻材 板材 板材 试验温度许用应力 [σ] 178.00 189.00 189.00 MPa 设计温度许用应力 [σ]t140.90 171.80 171.80 MPa 试验温度下屈服点 σs 305.00 345.00 345.00 MPa 钢板负偏差 C 1 0.00 0.30 0.30 mm 焊接接头系数 C 2 1.00 0.85 0.85 腐蚀裕量 φ3.003.003.00mm 锥 壳 厚 度 计 算锥壳 []αφσδcos 12c tc c rp D p -= = 4.83mm 过渡段厚度 δrδr = c iLc 5.0][2P D KP t c -φσ= 3.25mmK 系数K = 0.8885锥壳大端 过渡段相连锥壳δr = ciLc 5.0][P D fP t c -φσ= 4.83mmf 系数f =ααcos 2)cos 1(1iL2--D r = 0.66计算厚度δr = 4.83mm计算厚度δrδr= δ2Q= 5.90mm是否加强需要加强锥壳小端应力增强系数 Q2= 3.31锥壳加强段长度Dis rδαcos=102.87mm圆筒加强段长度D is rδ=86.50mm压力试验时应力校核锥壳压力试验类型液压试验试验压力值P T = 1.25P ct][][σσ= 1.1300 (或由用户输入)MPa压力试验允许通过的应力[σ]t[σ]T≤ 0.90 σs = 310.50MPa 试验压力下的应力σT = 90.38MPa 校核条件σT≤[σ]T校核结果合格计算结果锥壳所需名义厚度 9.00 m m 锥壳大端所需名义厚度 16.00 m m 锥壳小端所需名义厚度 16.00 mm 输入厚度16.00 mm 结论合格（范文素材和资料部分来自网络，供参考。
任务四 压力容器的强度计算及校核
项目一压力容器任务四压力容器的强度计算及校核容器按厚度可以分为薄壁容器和厚壁容器，通常根据容器外径Do与内径Di 的比值K来判断，K＞1.2为厚壁容器，K≤1.2为薄壁容器。
工程实际中的压力容器大多为薄壁容器。
为判断薄壁容器能否安全工作，需对压力容器各部分进行应力计算与强度校核。
一、圆筒体和球形壳体1.壁厚计算公式圆筒体计算壁厚：圆筒体设计壁厚：球形容器计算壁厚：球形容器设计壁厚：式中δ——圆筒计算厚度，mmδd——圆筒设计厚度，mmpc——计算压力，MPa。
pc=p+p液，当液柱静压力小于5%设计压力时，可忽略Di——圆筒的内直径，mm[σ]T——设计温度T下，圆筒体材料的许用应力，MPa（可查表）φ——焊接接头系数，φ≤1.0C2——腐蚀裕量，mm2.壁厚校核计算式在工程实际中有不少的情况需要进行校核性计算，如旧容器的重新启用、正在使用的容器改变操作条件等。
这时容器的材料及壁厚都是已知的，可由下式求设计温度下圆筒的最大允许工作压力[pw]。
式中δe——圆筒的有效厚度，mm设计温度下圆筒的计算应力σT：σT值应小于或等于[σ]Tφ。
设计温度下球壳的最大允许工作压力[pw]：设计温度下球壳计算应力σT：σT值应小于或等于[σ]Tφ。
二、封头的强度计算1.封头结构封头是压力容器的重要组成部分，常用的有半球形封头、椭圆形封头、碟形封头、锥形封头和平封头（即平盖），如图1-4所示。
工程上应用较多的是椭圆形封头、半球形封头和碟形封头，最常用的是标准椭圆形封头。
以下只介绍椭圆形封头的计算，其他形式封头的计算可查阅GB150—2011。
图1-4 封头的结构型式2.椭圆形封头计算椭圆形封头由半个椭球面和高为h的直边部分所组成，如图1-5所示。
直边h的大小根据封头直径和厚度不同有25mm、40mm、50mm三种，直边h的取值可查表1-7。
表1-7 椭圆形封头材料、厚度和直边高度的对应关系单位：mm图1-5 椭圆形封头椭圆形封头的长、短轴之比不同，封头的形状也不同，当其长短轴之比等于2时，称为标准椭圆形封头。
封头表面积公式表
封头表面积公式表
封头表面积是指封头的表面积，通常指球形和翻边封头的表面积。
封头表面积的计算对于压力容器的设计和制造至关重要，下面是封头表面积计算公式的列表。
1. 球形封头表面积公式
球形封头是一种常见的封头，其表面积计算公式如下：
S=πD^2/4
其中，S为球形封头的表面积，D为球形封头的直径。
2. 翻边封头表面积公式
翻边封头是一种常见的封头，其表面积计算公式如下：
S=(πDL+πD^2/4)
其中，S为翻边封头的表面积，D为翻边封头的直径，L为翻边高度。
3. 锥形封头表面积公式
锥形封头是一种少见的封头，其表面积计算公式如下：
S=πr(l+r)
其中，S为锥形封头的表面积，r为锥形封头底部半径，l为锥形封头高度。
4. 扭制封头表面积公式
扭制封头是一种特殊的封头，其表面积计算公式如下：
S=(πD^2/2)×(1+1/6λ^2)
其中，S为扭制封头的表面积，D为扭制封头的直径，λ为扭转角度。
5. 椭球形封头表面积公式
椭球形封头是一种特殊的封头，其表面积计算公式如下：
S=2πa^2+(b^2/a)×ln[(1+2a/b)/(1-2a/b)]
其中，S为椭球形封头的表面积，a为椭球长轴的一半，b为椭球短轴的一半。
以上就是封头表面积的几种常见计算公式和表达方式，不同类型的封头表面积的计算方式有所不同，需要根据实际情况进行选择。
锥形封头标准
锥形封头标准锥形封头是一种常见的容器封闭装置，通常用于压力容器、锅炉、储罐等设备中。
它的设计标准对于设备的安全性和性能起着至关重要的作用。
本文将介绍锥形封头的标准规范，包括其设计要求、制造工艺和检验标准。
首先，锥形封头的设计要求包括尺寸、形状和材料等方面。
根据ASME标准，锥形封头的厚度应符合设备的设计压力和温度要求，同时考虑到材料的强度和焊接工艺的要求。
此外，锥形封头的形状也需符合相关标准，通常为椭圆形或拱形，以确保受力均匀，避免应力集中。
材料选择方面，常见的包括碳钢、不锈钢、铝合金等，根据具体工作环境和介质的腐蚀性选择合适的材料。
其次，锥形封头的制造工艺对于其质量和性能同样至关重要。
制造过程中需要严格按照相关标准进行，包括材料的切割、成型、焊接和热处理等环节。
特别是焊接工艺，需要符合焊接工程师的资质要求，采用合格的焊接材料和工艺，确保焊缝的质量和可靠性。
此外，还需要对制造过程进行全程的质量控制和检验，包括尺寸测量、焊缝探伤、压力试验等，以确保锥形封头的质量达到设计要求。
最后，锥形封头的检验标准是保证其安全可靠性的重要环节。
检验包括外观检查、尺寸测量、焊缝探伤、压力试验等多个方面。
其中，焊缝探伤是检验焊接质量的关键环节，通常采用超声波或射线探伤技术进行检测。
压力试验则是验证锥形封头的耐压性能，根据设计要求进行静态或动态的压力加载，并对泄漏情况进行检测。
综上所述，锥形封头的标准规范涉及到设计、制造和检验等多个方面，对设备的安全性和性能起着重要作用。
只有严格按照相关标准要求进行设计制造和检验，才能确保锥形封头的质量和可靠性，保障设备的安全运行。
浅谈锥形封头的设计
浅谈锥形封头的设计陈娜【摘要】封头是容器中重要的受压元件之一,对容器稳定安全运行起着至关重要的作用.封头的形式多样,计算方法也各有不同,锥形封头是比较特殊的一种形式.本文主要介绍锥形封头的几种不同结构,简要说明无折边锥壳的设计计算方法.【期刊名称】《世界有色金属》【年(卷),期】2016(000)011【总页数】2页(P151,154)【关键词】锥形封头;厚度计算;加强计算【作者】陈娜【作者单位】中国石油集团工程设计有限责任公司华北分公司,河北任丘062550【正文语种】中文【中图分类】TQ050.2封头普遍的应用在各种容器中，是容器中举足轻重的结构。
通常情况下，封头在容器的两端使用，与容器筒体焊接，起到密封或者过渡的作用。
封头的设计、制造质量直接关系到容器是否能够长期安全可靠的运行，因此，我们平时要熟悉封头的设计流程、影响因素等。
按照封头几何形状尺寸及用途的差异，可以将封头划分为椭圆形封头、球冠形封头、碟形封头、锥形封头、平盖等等。
椭圆形封头的实际使用情况较多，常压容器、中压、低压容器所用封头优先选用椭圆形封头。
球冠形封头常用于两个独立受压空间的中间封头，或者压力较低的容器的两端封头。
本文主要介绍锥形封头的相关内容。
锥形封头常用于连接两段直径不同的筒体，以起到相连过渡的作用，通常称之为变径段。
常用的应用实例有清管器收发筒、再沸器、塔器等。
锥形封头的设计可以按照GB150《压力容器》中的相关规定。
GB150《压力容器》主要针对于锥壳半顶角α≤60°的轴对称无折边或者有折边锥形封头[1]。
同时，GB150中根据锥形封头的厚度，封头大端、小端有无折边的情况，将锥形封头分为了几种不同的类型。
工程中常用到的主要为同一厚度的无折边的斜锥壳，半顶角相同、厚度不同的多段锥壳的组合，大端或者小端带有折边和直边段的锥壳，以及大端或者小端均带有加强段的无折边锥壳。
在设计过程中，根据实际情况及工程参数，通过计算，确定所需锥形封头的具体类型，以满足强度以及使用的具体要求。
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NB/T47003.1-2009锥形封头厚度校核 取值 单位 计算公式 2000 mm 100 mm 60 度 0.092 MPa 110 ℃ 121 100 1 0.85 20 18 20 20 MPa MPa mm mm mm mm mm δ δ δ δ es有效厚度 es'有效厚度 he有效厚度 he'有效厚度 R2 R2' 弧度
δ h=
Pc*Dhi 1 * 2[σ ]tφ Cos α
2.2 2.3
92 N/mm 4.6 N/mm 92.45 N/mm
1 T 2 S * DhiPc 2 1 T 2 S ' * DhisPc 2 T1
T2
2.4 T1大端经向内力
PcDhi 4Cos α
PcDhi 2Cos α
2.5 T2大端环向内力
184.9 N/mm
2.6 T1'小端经向内力
4.62 N/mm
T1' T2'
PcDhis 4Cos α PcDhis 2Cos α
es
2.7 T2'大端环向内力 2.8 2.9 2.10 2.11 Wc大端筒体有效宽度 Wc'小端筒体有效宽度 Wh封头大端有效宽度 Wh'封头小端有效宽度
9.24 N/mm 82.7 17.49 117.25 26.22 mm mm mm mm
Wc 0.6* 0.5* Dhi δ Wh 0.6* R 2 δ
he
校核 备注 2009.76 100.49 1.05 序号 三 名称 计算结果 取值 单位
3.1 Q大端连接处环向应力 3.2 Q'小端连接处环向应力 3.3 A大端连接处需要承压面积 3.4 A'小端连接处需要承压面积 3.5 Ar大端连接处需要增加承压面积
-138326.61 N -78.02 N 1383 mm2 0.78 mm2 -2415.78 mm2
Q235-B Q235-B 腐蚀余量+厚度偏差 19 17 19 19
3.6 Ar'小端连接处需要增加承压面积 -794.73 mm2 3.7 受压封头与筒体连接处计算 合格 Wh*sinα 101.71 mm 3.8 加强圈型号 H300X200X18 mm 加强圈是否合格 合格
[σ ]t许用拉应力 [σ cr]t许用压应力 C厚度附加量 φ 焊接接头系数 δ sn大端筒体厚度 δ sn'小端筒体厚度 δ hn大端锥形封头厚度 δ hn'小端锥形封头厚度 计算过程
2.1 δ h锥形封头计算厚度 T2s大段母线单位长度环向 应力 T2s'大段母线单位长度环 向应力
1.8 mm
当Q<0受
计算公式
备注
1 Q T 2Wh T 2 sWc T 2 DhiS inα 2
1 Q ' T 2 'Wh ' T 2 s 'Wc ' T 2 ' DhisS inα 2
A=Q/[σ cr]t
Ar ≥A Wc δ es Wh δ he
公式同时对应A' 公式同时对应Ar' 15 12000
当Q<0受压时，应满足Wh*sinα >0.0075*Dhi 0.0075*Dhi 加强圈截面积(mm2)