封头下料计算公式

平板封头技术参数与计算公式

平板封头是化工设备常用的一种封头。平板封头的几何形状有圆形、椭圆形、长圆形、矩形和方形等，最常用的是圆形平板封头。根据薄板理论，受均布载荷的平板，最大弯曲应力max与(R／)2成正比，而薄壳的最大拉(压)应力max与(R／)成正比。因此，在相同的(R／)和受载条件下，薄板的所需厚度要比薄壳大得多，即平板封头要比凸形封头厚得多。但是，由于平板封头结构简单，制造方便，在压力不高，直径较小的容器中，采用平板封头比较经济简便。而承压设备的封头一般不采用平板形，只是压力容器的人孔、手孔以及在操作时需要用盲板封闭的地方，才用平板盖。

另外，在高压容器中，平板封头用得较为普遍。这是因为高压容器的封头很厚，直径又相对较小，凸形封头的制造较为困难。

平板封头按下式计算壁厚

（4-41）

式中：p-平板封头的计算壁厚，mm； Dc-计算直径，表4-14中图例所示，mm； p一设计压力，MPa； -焊接接头系数； K-与平板结构有关的结构特征系数，见表4-14； []t-材料在设计温度下的许用应力，MPa。

平板风头结构系数K的选择表

本节附有两道例题4-4，4-5，供读者参照。

例题4-4：试确定例题4-2所给精馏塔封头型式与尺寸。该塔内径Di=600mm；设计压力p＝2.2MPa；工作温度t＝-3～-20℃，n=7mm。

解析：从工艺操作要求考虑，对封头形状无特殊要求。球冠形封头、平板封头都存在较大的边缘应力，且采用平板封头厚度较大，故不宜采用。理论上应对各种凸形封头进行计算、比较后，再确定封头型式。但由定性分析可知：半球形封头受力最好，壁厚最薄、重量轻，但深度大，制造较难，中、低压小设备不宜采用；碟形封头的深度可通过过渡半径r加以调节，适合于加工，但由于碟形封头母线曲率不连续，存在局部应力，故受力不如椭圆形封头；标准椭圆形封头制造比较容易，受力状况比碟形封头好，故可采用标准椭圆形封头。

序号12封头内径 Di (mm)19003材料密度 kg/m379304封头坯料厚度 δ (mm)145材料负偏差C10.256封头成型减薄率 ξ0.857封头名义厚度 δn (mm)128封头最小成形厚度 δmin (mm)11.759碟形、折边锥形大端过过渡段转角内半径 r(mm)950

10椭圆形、碟形、及折边锥形封头直边高度 h(mm)2511标准椭圆形封头总深度 H （mm）50012曲面深度 h1=H-h (mm)475

13系数 C=0.760346

14封头内表面积 A（mm2）4062412.72115以内表面为准的封头容积 V（mm3）968723184.716以外表面为准的封头容积 Vw（mm3）102473379017封头重量 W（kg）444.21819锥形封头大端直径 Di (mm)300020锥形封头小端直径 di (mm)021锥形封头锥角α（0）3022材料密度 kg/m3785023材料负偏差C10.524锥形封头名义厚度 δn (mm)1025锥形封头最小成形厚度 δmin (mm)9.526直边锥形封头至锥顶总高度 H' (mm)275927锥形封头大端内径 R (mm)150028折边锥形大端过过渡段转角内半径 r (mm)45029折边锥形封头直边高度 h (mm)4030折边锥形小端内半径 r' (mm)031锥形封头总高度 H (mm)275932锥角弧度θ0.52359877633系数 bz1439.71143234系数 hz249435系数 C10.95661147736系数 C20.45833337系数 bz01448.37168638系数 hz02509.00000039锥段内表面积 S1（mm2）13023591.7740圆弧段内表面积 S2（mm2）2190635.20641直边段内表面积 S3（mm2）376991.118442总内表面积 S （m2)15.591243锥段内壁容积 V1 （mm3)541347297844圆弧段内壁容积 V2 （mm3)1549520332锥形封头《JB4746-2002》封头重量和容积计算公式汇总

单 位

mm

mm

t/m3

mm

mm单 位

mm

mm

mm

mm

t/m3

mm封 头 内 径 Di1200

直 边 高 度 h25

封 头 材 料

mm2材 料 密 度 ρ封头内壁短半轴 b封头内壁长半轴 a600

1655186.67

254469004.9mm37.85

封头名义厚度 δn4###########mm2

mm3###########

H=Di/2±h=15500.00容 积16Mn

7.85

封头名义厚度 δn4

kg内表面积A = 0.5πDi2±πDih =

V=31000

直 边 高 度 h0

封 头 材 料

材 料 密 度 ρ封头内表面积、容积、质量计算

球形封头（HHA）

基 本 数 据简 图

封 头 内 径 Di

简 图椭圆形封头（EHA）

基 本 数 据注：

1、当为带直边的半球，计算时取 "+" 号，当为准半球时，计算时取"-"号；

2、当为不带直边的半球，h=0。47411.64

总 深 度质 量

16Mn

容 积内表面积300hDDV

ii23

41

121



6232310]}

41

121

[])2(

41

)2(

121

{[hDDhDDW

iinini

habaV22

32



ah

ba

ba

bab

aaA2]}1)(ln[

1)({2

2

mm单 位

mm

mm

mm

mm

t/m3

mm

mm单 位

mm

mm

mm

mm

t/m3

mmmm2

过渡段转角内半径 ri1357.85

封头名义厚度 δn377基 本 数 据简 图

封 头 外 径 Do

直 边 高 度 h25

封头外壁长半轴 a188.5椭圆形封头（EHB）

封 头 材 料16Mn

封头名义厚度 δh8材 料 密 度 ρ94.25kg

θ为弧度167126.12

基 本 数 据简 图总 深 度H=Di/4+h=

内表面积

容 积8

质 量

碟形封头（THA）10.68kg8444194.61mm3封头外壁短半轴 b

封 头 材 料16Mn直 边 高 度 h25

球面部分内半径 Ri1350

储罐封头面积计算公式

对于平封头，其面积计算公式如下：

面积=π*(D/2)^2

其中，π是圆周率（取3.14），D是封头的直径。

对于球形封头，其面积计算公式如下：

面积=2*π*(D/2)^2

其中，π是圆周率（取3.14），D是封头的直径。

需要注意的是，以上公式计算的是储罐封头的外表面积。如果需要计算内表面积，可以简单地将公式中的D（直径）减去封头的厚度。同时，为了便于计算，也可以将封头的直径D转换为半径R。

除了平封头和球形封头，储罐封头还有其他形式，如圆锥封头、扁平封头等，其面积计算公式会有所不同。

圆锥封头的面积计算公式如下：

面积=π*R*l

其中，R是圆锥的半径，l是圆锥的斜高。

扁平封头的面积计算公式如下：

面积=π*R^2/2

其中，R是扁平封头的半径。

对于更复杂的封头形式，如椭圆封头、双曲面封头等，其面积计算公式可能更为复杂，需要根据具体封头的几何形状进行推导和计算。 总结起来，储罐封头的面积计算公式主要取决于封头的几何形状。对于平封头和球形封头，面积计算相对简单，可以使用上述公式进行计算。对于其他形式的封头，需要针对具体形状提出相应的面积计算公式。对于更复杂形状的封头，可能需要借助计算机辅助设计（CAD）软件进行几何建模和计算。