椭圆型封头表面积计算公式

椭圆封头展开面积计算

椭圆封头几何形状讨论及展开面积计算 符号说明 a,a m——椭圆的长半轴，mm b,b m——椭圆的短半轴，mm D i，D o——椭圆封头的内外径，mm D m——封头的中径，mm h——封头的直边高度，mm h i——椭圆封头的曲面深度，mm h o——椭圆封头的曲面高度，mm m——椭圆的长短轴之比，m=a/b α——封头的厚径比，α=δ/D i δ——封头的厚度，mm 椭圆封头由于受力较好，加工较易，因此被广泛应用于化工、轻工、石油及制药等行业的中低压容器。人们通常认为椭圆封头是由半个椭圆壳和一段直边圆筒组成的，椭圆封头制造时封头展开面积就是根据这一假设推导计算的，然而构成椭圆封头的那半个椭圆壳是不是真正的椭圆壳呢?如果不是，又当如何计算椭圆封头的展开面积呢?笔者根据回转壳体的基本概念详细分析椭圆封头的几何形状，并根据椭圆封头真正的几何形状推导其展开面积，为制造提供准确的下料尺寸。 1 椭圆封头几何形状 1.1 回转壳体基本概念 壳体是被两个曲面所限定的物体，等分壳体各点厚度的曲面称为壳体的中面，中面是回转曲面的壳体称为回转壳体，而回转曲面则是一条平面曲线绕同平面的一根轴旋转而成的曲面，并称这条平面曲线为该回转曲面的母线。回转壳体尤其是回转薄壳的几何形状通常根据中面母线来描述。 1.2 中面母线方程 等厚度的椭圆封头无疑也是一个回转壳体，但无论是冲压还是旋压成型的椭圆封头只能保证其椭圆壳部分的内表面(或外表面)为椭球面，中面及外表面(或内表面)并非椭球面，即其内表面(或外表面)母线是椭圆，而中面及外表面(或内表面)母线并非椭圆。中面及外表面(或内表面)母线方程可以根据内表面(或外表面)母线椭圆按如下方法推出。 假定椭圆封头椭圆壳部分的内表面母线是椭圆，见图1。已知内表面母线上一点A1(x1,y1)，其坐标应满足椭圆方程： (1) 式中，a=D i/2， b=h i。

标准椭圆封头汇总

标准椭圆封头EHA DN*1.21+2倍直边+厚度+加工余量（1.211*(公称直径+壁厚)+2*直边高度）碟形封头代号DH 标准JB/T4729-94参数：R＝0.904Dg r＝0.173Dg H＝0.225Dg 下料尺寸：＝1.167Dg+2h 浅碟形封头下料公式： Dp＝1.12（Dg+S）+2h+20 h＝0.19Dg（曲面高度） 球形封头展开尺寸：1.42Di（内直径）+2δn（名义厚度）+80 1) 椭圆封头下料公式： （冲压） D展=1.19（Di+2S）+2h +20 或D展=1.2Di+2h +20 （旋压） D展=1.15（Di+2S）+2h +20 R= 0.833 Di Di: 内径 H: 拱高 r = 0.256 Di S : 壁厚 h = 0.25 Di h :直边高 2) 浅碟封头下料公式： Di1500-3300 D展 = 1.12Di+2h +S Di3400-6500 D展 = 1.15Di+2h +S R = Di r = 0.1Di H = 0.193Di 3) 平顶封头下料公式： D展 = (Di – 2R) +π (R + 1/2S) + 2h + 20 锥形封头 （不计直边部分）看成是一个等腰梯形，延伸两个斜边得一个等腰三角形，运用勾股定理可以计算出斜边长度，既为展开料的半径R，再加上直边高度H，封头展开园料半径最终为（R+H）。然后计算出封头中径（公称直径加壁厚）的周长C。再计算出展开园料的周长C1=2πR。最后用C/C1得出一个小于1的数值，用这个数值乘以360°，即为（扇形）封头展开料的夹角。以上的方法没有计算收口使用的边料重合部分的面积。这点一定要计算上去，可以按封头扇形的面积计算，上面的方法是可行的。不过实际上只需要用锥体放样就好了。

EHA封头下料直径尺寸及计算公式

壁厚（S）mm 4 5 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 DN 直边（h2）mm25 40 50 下料直径φφ410 φ435 毛重Kg 6 7 8 11 15 18 21 24 27 300 容积（V）0.0053 M3 7.8 5.8 质量Kg 3.8 4.8 下料直径φφ475 φ495 毛重Kg 7 9 11 14 19 23 27 31 35 350 容积（V）0.0080 M3 10.3 7.6 质量Kg 5 6.3 下料直径φφ535 φ560 毛重Kg 9 11 14 18 25 30 35 40 45 400 容积（V）0.0115 M3 质量Kg 6.4 8 9.7 13.1 16.5 20 23.6 下料直径φφ595 φ620 毛重Kg 11 14 17 22 30 36 42 48 54 450 容积（V）0.0159 M3 质量Kg 7.9 10 12 16.2 20.4 24.8 29.2 下料直径φφ655 φ680 毛重Kg 14 17 20 27 37 44 51 58 66 79 500 容积（V）0.0213 M3 质量Kg 9.6 12.1 14.6 19.6 24.7 30 35.3 40.7 46.2 51.8 下料直径φφ715 φ740 φ750 毛重Kg 16 20 24 32 43 51 60 70 79 550 容积（V）0.0227 M3 质量Kg 11.5 14.4 17.4 23.4 29.5 35.7 41.9 48.3 54.8 61.4

壁厚（S）mm 4 5 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 DN 直边（h2）mm25 40 50 下料直径φφ775 φ805 φ810 毛重Kg 19 24 28 38 51 61 71 83 93 110 121 132 600 容积（V）0.0353 M3 质量Kg 13.5 17 20.4 27.5 34.6 41.8 49.2 56.7 64.2 71.9 下料直径φφ835 φ870 φ890 毛重Kg 22 27 33 34 59 70 82 94 100 126 650 容积（V）0.0442 M3 质量Kg 15.7 19.7 23.8 31.9 40.2 48.5 57 65.6 74.4 83.2 下料直径φφ895 φ930 φ950 毛重Kg 25 32 38 51 69 82 95 109 122 144 158 172 186 700 容积（V）0.0545M3 质量Kg 18.1 22.7 27.3 36.6 40.6 55.7 65.4 75.3 85.2 95.3 下料直径φφ1020 φ1050 φ1070 毛重Kg 33 41 49 65 85 102 119 137 154 182 200 218 236 800 容积（V）0.0796M3 质量Kg 23.3 29.2 35.1 47.1 59.3 71.5 83.9 96.5 109.2 136.6 151.1 165.8 180.6 下料直径φφ1140 φ1165 φ1200 毛重Kg 41 51 61 82 106 127 148 169 191 228 250 272 295 317 900 容积（V）0.1113M3 质量Kg 29.2 3605 44 58.9 74.1 89.3 104.8 120.4 136.1 152 168.1 184.4 200.8 217.3 下料直径φφ1260 φ1295 φ1320 毛重Kg 50 62 75 100 130 157 183 211 237 276 303 330 357 384 411 1000 容积（V）0.1503M3 质量Kg 35.7 44.7 53.8 72.1 90.5 109.1 127.9 146.9 166 185.3 204.8 224.5 244.4 264.4

GB150-1998标准有关厚度的定义(精)

GB150-1998标准有关厚度的定义 (1) 计算厚度δ 是按各章公式计算得到的厚度。需要时，尚应计入其他载荷所需厚度。 (2) 设计厚度δd 是计算厚度δ与腐蚀裕量C1之和。 (3) 名义厚度δn 是设计厚度δd加上钢材厚度负偏差C1后向上圆整至钢材标准规格的厚度。即标注在图样上的厚度。 (4) 有效厚度δe 是名义厚度δn减去腐蚀裕量C2和钢材厚度负偏差C1的厚度 (5) 各种厚度的关系如图 (6) 投料厚度(即毛坯厚度) 根据GB150---1998第10章和各种厚度关系图: δs=δ +C1+C2+Δ1(厚度第一次设计圆整值)+C3(加工减薄量)+(厚度第二次制造圆整值) 封头设计计算案例 容器内径Di=4000mm、计算压力Pc=0.4MPa、设计温度t=50℃、封头为标准椭圆形封头、材料为16MnR（设计温度才材料许用应力为170MPa）、钢材负偏差不大于0.25mm且不超过名义厚度的6%、腐蚀裕量C2=1mm、封头拼焊的焊接接头系数?=1。求椭圆封头的计算厚度、设计厚度和名义厚度。 KpDi 计算厚度δ=----------------=4.73mm 2[σ]tΦ-0.5pc 计算厚度δd=δ + C2=4.73+1=5.73mm 考虑标准椭圆封头有效厚度δe应不小于封头内径Di的0.15%，有效厚度δe=0.15%Di=6mm δe>δd、C1=0、C2=1、名义厚度δn=δe+C1+C2=6+0+1=7mm 考虑钢材标准规格厚度作了上浮1mm的厚度第一次设计圆整值△1=1，故取δn=8mm。 根据专业封头制造厂技术资料Di=4000、δn=8封头加工减薄量C3=1.5mm，经厚度第二次圆整值△2=0.5。 如要求封头成形厚度不得小于名义厚度δn减钢板负偏差C1，则投料厚度： δs=δn+C1+C3+△2=8+0+1.5+0.5=10mm，而成形后的最小厚度为8.5mm。如采用封头成形厚度不小于设计厚度δd（应取δe值），则投料厚度：δs=δd（δe）+C3+△2=8mm，而成形后的最小厚度为6.5mm、且大于有效厚度δe、更大于设计厚度δd和计算厚度δ。

筒体和封头壁厚的计算

筒体和封头壁厚的计算 计算基准： 工作压力：6kgf/cm 2（表压） 设计压力：10 kgf/cm 2（绝压） 温度：常温 筒体直径：φ2000；φ3000；φ4000 1、筒体壁厚的计算： 根据公式 []p S t -Φ=σ2pD i 0 mm 式中：S 0——计算壁厚，mm P ——设计压力，kgf/cm 2 D i ——圆筒内径，mm [σ]t ——设计温度下圆筒材料的许用应力，kgf/cm 2 C ——壁厚的附加量 φ——焊缝系数，取0.85 选用材质为普通碳钢，《化工设备》（李健主编）第237页查得 100℃以下的许用应力为1270 kgf/cm 2，把上述相关数据代入公式，得 10 85.0127022000100-???=S =9.30mm 实际应用壁厚：S=S 0+C C= C 1+C 2+C 3 C 1——钢板厚度的负偏差，mm C 2——腐蚀裕度，mm C —加工减薄量，mm

1C 2=1mm, C 3= S 0×10%=0.93mm 故 C=0.8＋1＋0.93=2.73mm S=9.30＋2.73=12.03实际取12mm 2、标准椭圆封头壁厚的计算： 根据公式 []Kp K S t -Φ=σ2pD i 0 mm 式中：S 0——计算壁厚，mm P ——设计压力，kgf/cm 2 D i ——圆筒内径，mm [σ]t ——设计温度下圆筒材料的许用应力，kgf/cm 2 C ——壁厚的附加量 φ——焊缝系数，取0.85 K ——系数，标准椭圆封头D i /2h i =2，查得K=1 选用材质为普通碳钢，《化工设备》（李健主编）第237页查得 100℃以下的许用应力为1270 kgf/cm 2，把上述相关数据代入公式， 得 10 185.01270220001010?-????=S = 9.30 mm 实际应用壁厚：S=S 0+C C= C 1+C 2+C 3 C 1——钢板厚度的负偏差，mm C 2——腐蚀裕度，mm C ——加工减薄量，mm

椭圆形封头标准doc

标记示例：椭圆形封头Dg400×4 JB1154-73 壁厚S mm 公称直径 Dg mm 曲面高度h1 mm 直边高度h2 mm 碳钢 高合 金 内表面积F （㎡） 容积V m 3 质量G Kg 3 2.9 4 4 3.88 5 4.91 6 6 5.89 7 6.92 8 8 7.97 300 75 25 9 0.121 0.0053 8.97 3 3.82 4 4 5.12 5 6.44 6 6 7.73 7 9.12 8 10.4 (350) 88 25 9 0.16 0.00802 11.8 3 3 4.90 4 4 6.53 5 8.1 6 400 100 25 6 0.204 0.0115 9.90

公称直径Dg mm 曲面高度h1 mm 直边高度 h2 mm 壁厚S mm 内表面积F （㎡） 容积V m 3 质量G Kg 7 11.0 8 8 13.3 25 9 0.204 0.0115 15.5 10 10 18.3 12 12 22.1 14 14 26.0 400 100 40 16 16 0.223 0.0134 30.0 3 6.07 4 4 8.20 5 10.3 6 6 12.3 7 14.7 8 16.6 25 9 0.254 0.158 18.6 10 22.7 12 27.0 14 32.0 16 36.9 (450) 112 40 18 0.275 0.0183 42.0 3 7.30 4 4 10.0 5 12.5 6 6 15.1 7 17.6 25 8 8 20.1 9 0.309 0.0213 22.6 10 10 27.1 12 12 32.7 14 14 38.5 16 16 45.2 40 18 18 0.333 0.0242 50.5 500 125 50 20 20 0.349 0.0262 59.0 3 10.4 4 4 13.8 5 17.6 6 6 21.2 600 150 25 7 0.436 0.0352 24.7

权威封头展开计算公式

权威封头展开计算公式 标准椭圆封头EHA DN*1.21+2倍直边+厚度+加工余量（1.211*(公称直径+壁厚)+2*直边高度） 碟形封头代号DH 标准JB/T4729-94参数：R＝0.904Dg r＝0.173Dg H＝0.225Dg 下料尺寸：＝1.167Dg+2h 浅碟形封头下料公式：Dp＝1.12（Dg+S）+2h+20 h＝0.19Dg（曲面高度） 球形封头展开尺寸：1.42Di（内直径）+2δn（名义厚度）+80 1) 椭圆封头下料公式： （冲压）D展=1.19（Di+2S）+2h +20 或D展=1.2Di+2h +20 （旋压）D展=1.15（Di+2S）+2h +20 R= 0.833 Di Di: 内径H: 拱高 r = 0.256 Di S : 壁厚 h = 0.25 Di h :直边高 2) 浅碟封头下料公式： Di1500-3300 D展= 1.12Di+2h +S Di3400-6500 D展= 1.15Di+2h +S R = Di r = 0.1Di H = 0.193Di 3) 平顶封头下料公式： D展= (Di –2R) +π(R + 1/2S) + 2h + 20

锥形封头 （不计直边部分）看成是一个等腰梯形，延伸两个斜边得一个等腰三角形，运用勾股定理可以计算出斜边长度，既为展开料的半径R，再加上直边高度H，封头展开园料半径最终为（R+H）。然后计算出封头中径（公称直径加壁厚）的周长C。再计算出展开园料的周长C1=2πR。最后用C/C1得出一个小于1的数值，用这个数值乘以360°，即为（扇形）封头展开料的夹角。以上的方法没有计算收口使用的边料重合部分的面积。这点一定要计算上去，可以按封头扇形的面积计算，上面的方法是可行的。不过实际上只需要用锥体放样就好了。

标准椭圆封头尺寸

标准椭圆封头尺寸 公称直径DNmm 曲面高度h1mm 直边高度h2mm 内表面积Am2 容积Vm3 300 75 25 0.121 0.00530 (350) 88 25 0.160 0.00802 400 100 25 0.204 0.0115 40 0.223 0.0134 (450) 112 25 0.254 0.0158 40 0.275 0.0183 500 125 25 0.309 0.0213 40 0.333 0.0242 50 0.349 0.0262 (550) 137 25 0.370 0.0277 40 0.396 0.0313 50 0.413 0.0336 600 150 25 0.436 0.0352 40 0.464 0.0396 50 0.483 0.0425 (650) 162 25 0.507 0.0442 40 0.538 0.0493 50 0.558 0.0526 700 175 25 0.584 0.0545 40 0.617 0.0603 50 0.639 0.0642 800 200 25 0.754 0.0796 40 0.792 0.0871 50 0.817 0.0921 900 225 25 0.945 0.112 40 0.880 0.121 50 1.02 0.127 1000 250 25 1.16 0.151 40 1.21 0.162 50 1.24 0.170 (1100) 275 25 1.40 0.198 40 1.45 0.212 50 1.49 0.222 1200 300 25 1.65 0.255 40 1.17 0.272 50 1.75 0.283 (1300) 325 25 1.93 0.321 40 1.99 0.341

椭圆形封头标准

椭圆标准封头(JB1154-73) 标记示例：椭圆形封头Dg400×4 JB1154-73 公称直径 Dg mm 曲面高度 h1 mm 直边高度 h2 mm 壁厚S mm 内表面积F （㎡） 容积V m3 质量G Kg 碳钢高合金 300 75 25 3 0.121 0.0053 2.9 4 4 3.88 5 4.91 6 6 5.89 7 6.92 8 8 7.97 9 8.97 (350) 88 25 3 0.16 0.0080 2 3.82 4 4 5.12 5 6.44 6 6 7.73 7 9.12 8 10.4 9 11.8 400 100 25 3 3 0.204 0.0115 4.90 4 4 6.53 5 8.16 6 9.90 公称直径 Dg mm 曲面高度 h1 mm 直边高度 h2 mm 壁厚S mm 内表面积F （㎡） 容积V m3 质量G Kg 400 100 25 7 0.204 0.0115 11.0 8 8 13.3 9 15.5 40 10 10 0.223 0.0134 18.3 12 12 22.1 14 14 26.0 16 16 30.0 (450) 112 25 3 0.254 0.158 6.07 4 4 8.20 5 10.3 6 6 12.3 7 14.7 8 16.6 9 18.6 40 10 0.275 0.0183 22.7

16 36.9 18 42.0 500 125 25 3 0.309 0.0213 7.30 4 4 10.0 5 12.5 6 6 15.1 7 17.6 8 8 20.1 40 9 22.6 10 10 0.333 0.0242 27.1 12 12 32.7 14 14 38.5 16 16 45.2 18 18 50.5 50 20 20 0.349 0.0262 59.0 600 150 25 3 0.436 0.0352 10.4 4 4 13.8 5 17.6 6 6 21.2 7 24.7 公称直径 Dg mm 曲面高度 h1 mm 直边高度 h2 mm 壁厚S mm 内表面积F （㎡） 容积V m3 质量G Kg 600 150 25 8 8 0.436 0.0352 28.3 9 31.8 40 10 0.464 0.0396 37.7 10 12 46.0 12 14 53.9 14 16 61.5 16 18 70.0 50 20 20 0.483 0.0425 80.5 22 22 83.6 24 24 97.6 (650) 162 25 3 0.507 0.0442 12.0 4 4 16.3 5 20.3 6 6 24.5 7 28.5 8 8 32.7 9 36.7 40 10 0.538 0.0493 44.0 12 53.0

标准椭圆封头壁厚计算

石油天然气管道试压用封头壁厚计算书 XXXXXXXXXXXX 工程设计压力为 8.0MPa ，管径为 711mm ，管道壁厚为11.91，全线管道设计图纸长31.5km ，材质为L450MB 。全线共四处单体试压，试验压力为1.5倍设计压力。单体试压计划分两段进行，试验压力为1.25倍设计压力。 水压试验标准椭圆封头壁厚计算书： 计算公式： δ=[]C t i C P D P 5.02-φσ=8 5.011632）91.112-711（8?-????=17.07mm C P ---------------计算压力，MPa ； i D ---------------封头内直径，mm ； []t σ--------------设计温度下封头材料的许用应力，Mpa ； φ----------------焊接接头系数； 校核： ()e e i T T D P δδσ2+= 水压试验时： T σ≤0.9φS σ T σ------------------试压时产生的应力，MPa ； T P ------------------试验压力，MPa ；取单体试压最大12 MPa e δ------------------有效厚度，mm ； S σ------------试验温度下材料（16MnR ）的屈服点，MPa ；取325 MPa ； e e δ2)δ18.687(12+?≤0.9×1×325 e δ≥14.39mm 以上根据GB150-2011计算而来，中开一标段试压封头的壁厚应大于17.07毫米，考虑腐蚀余量等因素，向上圆整选择壁厚为18毫米的标准椭圆封头，材料为16MnR ，坡口形式为外坡口，数量为4个。 另需要精密防震压力表4块，型号为0-25MPa ，表盘150mm ，精度为0.25级。

标准椭圆形封头的几何形状

标准椭圆形封头的几何形状、尺寸和质量 （1）封头的几何形状 形成这种封头的母线是由1/4椭圆线和一条平行于回转轴的短直线光滑连接而成，因而这种封头是由半个椭球和一个高度为h 0的圆柱形短节（称它为封头的直边部分）构成。 标准椭圆形封头的曲面深度h 1与封头公称直径之比为1比4。直边高度按封头的公称直径推荐两种尺寸：当封头公称直径DN 小于、等于2000mm 时，h 0=25mm ；当封头公称直径DN 大于2000mm 时，h 0=40mm 。 （2）封头几何量与质量的计算公式 椭圆形封头的几何量与质量的计算公式与四个参数有关，即：长轴半径a ，短轴半径b ，直边高度h 0和钢板厚度δP ，其计算式列于下表1： 注：1.式中长度单位一律用m ，钢板密度单位为kg/m 。 2.根据需要a 、b 可按封头内径，中径或外径取值。 3.对于以内径为公称直径的标准椭圆形封头，其有关计算公式列下表2。 根据表1所列公式，对于任何a 、 b 值的椭圆形封头均可算出其有关各几何量及质量的数值。 注：1.以上各式均按a=0.5D i ,b=0.25 D i ,按表2通用计算公式导出。 2.封头质量公式应按封头中面计算，表中G 式曲面部分是按封头外表面计算的。

对于以内径为公称直径的封头，其中的F i和V，可用a=0.5D i和b=0.25D i,代入表1中各式，但对D0、G0和G应以中面为基础，为了计算公式简单，表2中的D0、G0，G式均以外表面作为计算基础（直边部分除外），且作了不影响工程上允许精确度的简化。 对于以外径为公称直径的封头，表1中的F和V应该用a=0.5D H－δP和b=0.25D H－δP代入，对于G应先算出封头中面面积，这时a=0.5D H－0.5δP，b=0.25D H－0.5δP。如果将上述值代入表2有关公式后，得到的计算公式较为繁琐，所以不再给出。 （3）数据表 根据JB/T4746—2002《钢制压力容器用封头》的规定，以内径为基准的标准椭圆形封头形式代号为EHA，以外径为基准的椭圆形封头形式代号为EHB，这两种封头的内表面积、容积和质量分别列于表3、表4、表5中。 表3 EHA椭圆形封头内表面积、容积（JB/T4746—2002）

标准椭圆形封头的几何形状样本

标准椭圆形封头的几何形状、尺寸和质量 ( 1) 封头的几何形状 形成这种封头的母线是由1/4椭圆线和一条平行于回转轴的短直线光滑连接而成, 因而这种封头是由半个椭球和一个高度为h0的圆柱形短节( 称它为封头的直边部分) 构成。 标准椭圆形封头的曲面深度h1与封头公称直径之比为1比4。直边高度按封头的公称直径推荐两种尺寸: 当封头公称直径DN小于、等于mm时, h0=25mm; 当封头公称直径DN大于mm时, h0=40mm。 ( 2) 封头几何量与质量的计算公式 椭圆形封头的几何量与质量的计算公式与四个参数有关, 即: 长轴半径a, 短轴半径b, 直边高度h0和钢板厚度δP, 其计算式列于下表1: 表1 椭圆形封头的几何量与质量的通用计算公式 注: 1.式中长度单位一律用m, 钢板密度单位为kg/m3。

2.根据需要a、b可按封头内径, 中径或外径取值。 3.对于以内径为公称直径的标准椭圆形封头, 其有关计算公式列下表2。 根据表1所列公式, 对于任何a、b值的椭圆形封头均可算出其有关各几何量及质量的数值。 表2 标准椭圆形封头的几何量与质量计算公式 注: 1.以上各式均按a=0.5D i,b=0.25 D i,按表2通用计算公式导出。 2.封头质量公式应按封头中面计算, 表中G式曲面部分是按封头外表面计算的。 对于以内径为公称直径的封头, 其中的F i和V, 可用a=0.5D i 和b=0.25D i,代入表1中各式, 但对D0、G0和G应以中面为基础, 为了计算公式简单, 表2中的D0、G0, G式均以外表面作为计算基础( 直边部分除外) , 且作了不影响工程上允许精确度的简化。 对于以外径为公称直径的封头, 表1中的F和V应该用a=0.5D H－δP和b=0.25D H－δP代入, 对于G应先算出封头中面面