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。
当锥壳半顶角a>60°时,其厚度可按平盖计算,也可按应力分析的方法进行设计。
1.锥壳大端
带折边锥形封头大端的壁厚,按过渡段与相接处锥体两部分分别计算。当整个带折边锥形封头采用同一厚度时,应取下述二式计算结果中的较大值。
a. 过渡段的计算壁厚
(4-39)
式中 K-系数,查表4-12。
b. 与过渡段相接处的锥壳厚度
(4-40)
式中 f-系数,,其值列于表4-13。
2.锥壳小端
当锥壳半顶角a≤45°时,若采用小端无折边时,其小端厚度按前述锥体小端厚度计算;如需采用小端有折边时,其小端过渡段厚度按(4-39)式确定,式中Q值由确定锥壳小端连接处的Q值图查取。
当锥壳半顶角a>45°,小端过渡区厚度仍按(4-39)式确定,但式中Q值由锥壳小端带过渡段连接的Q值图查取。与过渡段相接的锥壳和圆筒的加强段厚度应与过渡段厚度相同。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。在任何情况下,加强段的厚度不得小于与其连接处的锥壳厚度。