球面和圆柱压力容器介绍规范

什么是压力容器..

根据 ASME 锅炉和压力容器规范 (BPVC)，规范第 VIII 节，压力容器是用于容纳内部或外部压力的容器。这种压力可以从外部来源获得，或者通过从直接或间接来源施加热量作为过程的结果，或它们的任何组合来获得。

ASME规范是压力容器的建造规范，包含压力容器材料、设计、制造、检验、检验、测试和认证的强制性要求、具体禁止和非强制性指南。




压力容器的形状

压力容器理论上几乎可以是任何形状，但通常采用由球体、圆柱体和圆锥体组成的形状。一种常见的设计是带有称为封头的端盖的圆柱体。头部形状通常是半球形或碟形（圆球形）。从历史上看，更复杂的形状更难以分析以确保安全操作，并且通常更难构建。

理论上，球体是压力容器的最佳形状。不幸的是，球形很难制造，因此成本更高，因此大多数压力容器都是圆柱形的，每端都有 2:1 的半椭圆形封头或端盖。较小的压力容器由一根管子和两个盖子组装而成。这些船只的一个缺点是更大的宽度更昂贵。




压力容器的用途

压力容器用于工业和私营部门的各种应用。它们作为工业压缩空气接收器和家用热水储罐出现在这些行业中。压力容器的其他例子是潜水缸、再压缩室、蒸馏塔、高压釜以及采矿作业、炼油厂和石化厂、核反应堆容器、潜艇和太空船栖息地、气动水库、压力下的液压水库、铁路中的许多其他容器车辆空气制动储罐、公路车辆空气制动储罐以及氨、氯、丙烷、丁烷和 LPG 等液化气体的储存容器。

球形压力容器（Sphere）

这种类型的容器优选用于储存高压流体。球体是一种非常坚固的结构。球体表面（内部和外部）应力的均匀分布通常意味着没有薄弱点。然而，球体的制造成本比圆柱形容器高得多。

Storage Spheres 需要类似于储罐的辅助设备——例如检修孔、压力/真空通风口，用于防止因日常温度或气压变化引起的沸腾和呼吸损失、检修梯、接地点等。



球形储存容器的一个优点是，它们每单位体积的表面积比任何其他形状的容器都要小。这意味着，从较温暖的环境传递到球体中液体的热量将小于圆柱形或矩形存储容器的热量。



米罗炼油厂卡尔斯鲁厄，德国




圆柱压力容器

圆柱体由于其生产成本低于球体而被广泛用于存储。但是，由于两端的弱点，圆柱体不如球体强。

这种弱点可以通过安装半球形或圆形末端来减少。如果整个圆柱体由比具有类似容量的类似球形容器更厚的材料制成，则存储压力可能类似于球体的压力。

压力容器的起重和搬运



压力容器的大图像提升和处理




压力容器封头

椭圆封头、半球形封头和圆球形封头是 ASME 压力容器碟形封头的三种类型。

椭圆头
这也称为 2:1 椭圆头。这种头部的形状更经济，因为头部的高度只是直径的四分之一。它的半径在长轴和短轴之间变化。

半球形头部
球体是头部的理想形状，因为容器中的压力在头部表面上平均分配。头部的半径 (R) 等于容器圆柱部分的半径。

圆球头
这些圆头有一个固定半径 (CR) 的圆盘，其大小取决于圆球头的类型。圆柱体和碟子之间的过渡部分称为关节。指关节呈环形。








形成工业
钢船头
 


Plaatijzerindustrie
钢制容器封头




最常见的球面封头类型

Klöpper 云台
这是一个环形云台。碟子的半径等于它所连接的圆柱体的直径。转向节的半径等于圆柱体直径的十分之一。

Korbbogen 头
这是一个也称为半椭球头 (DIN 28013) 的球面头。碟子的半径是圆柱体直径的 80% (CR = 0.8 x D ₀ .)。关节的半径为 (KR = 0.154 x D ₀ )。