ANSYS10立方米氧气缓冲罐设计+CAD图纸+MCGS控制(4)
从受力与制造方面分析来看，椭圆形封头应力分布比较均匀，且深度比半球形封头小得多，易于冲压成型，是目前中低压容器中应用较多的封头之一；半球形封头是最理想的结构形式，但缺点是深度大，直径小时，冲压较为困难，大直径采用分瓣冲压其拼焊工作量也大；蝶形封头受力状况不佳，但过渡环壳的存在降低了封头的深度，方便成型加工；平盖封头因直径各厚度都较大，加工与焊接方面都要遇到不少困难。从钢材耗用量来看，球形封头用材最少，比椭圆形封头节约，平盖封头用材最多。然而，综合考虑强度、结构和制造等各方面，采用椭圆形封头最为合理。
2.1.2 容器支座的选择
压力容器靠支座支承并固定在基础上。圆筒形容器和球形容器的支座各不同。随安装位置不同，圆筒形容器支座分立式容器支座和卧式容器支座。本设备为立式氧气缓冲罐，立式容器支座有耳式支座、支承式支座、腿式支座和裙式支座等四种。中小型直立容器常采用前三种，高大的塔设备则广泛采用裙式支座。耳式支座广泛用于反应釜和换热器等直立设备上，简单、轻便，但局部应力较大。腿式支座多用于高度较小的中小型立式容器中，其结构由一块底板、一块盖板、一个支柱焊接而成。底板上有螺栓孔，用螺栓固定设备于地基之上。一般在设备周围均匀分布三个腿式支座，大一点的设备可以用四个。对于高度不大、安装位置距基础面较近且具有凸形封头的立式容器，可采用支承式支座。支承式支座是压力容器支座类型中的一种，应用于立式设备。它的结构由一块底板，两块支承板（钢管）和一块垫板焊接而成。底板上有螺栓孔，可用螺栓固定于地基之上。在设备周围一般均匀分布三个支承式支座。支承式支座有A型、B型（圆管作支承）两种结构。具有结构简单，轻巧，安装方便等优点，并在容器下面有较大的操作文修空间。综合考虑受力和材料等情况，采用支承式支座较为合理。
2.1.3 法兰的选取
法兰是确定管道公称压力等级的基准件。法兰的种类很多，不同形式的法兰，其密封性能不同，适用场合也不同。法兰的种类按照结构形式分有：平焊、对焊、承插焊、松套、螺纹法兰和整体法兰优尔种基本类型。其密封面型式有：全平面、凸台面、凹凸面、榫槽面、环槽面等五种[6]。
法兰连接的主要特点是拆卸方便、强度高、密封性能好。安装法兰时要求两个法兰保持平行、法兰的密封面不能碰伤，并且要清理干净。法兰所用的垫片，要根据设计规定选用。法兰设计优化原则：法兰设计应使各项应力分别接近材料许用应力值，即结构材料在各个方向的强度都得到较充分的发挥。因此，在对法兰进行设计时，须查找管法兰钢制管法兰、垫片、紧固件设计标准HG20592~HG20635，并应根据公称直径、工称压力、工作温度、工作介质特性及法兰材料进行选用。
法兰密封面型式和特点如下：
表2.1 法兰密封面型式和特点
名称 特点说明
突面（RF） 表面是一个光滑的平面，也可车制密纹水线。密封面结构简单，加工方便，且便于进行防腐衬里。但是，这种密封面垫片接触面积较大，预紧时垫片容易往两边挤，不易压紧，密封性能较差，适用于压力不高的场合。
凹凸面（MFM） 密封面是由一个凸面和一个凹面相配合组成，安装时易于对中，在凹面上放置垫片，能够有效地防止垫片被挤出，故可适用于压力较高的场合。
榫槽面（TG） 密封面是由榫和槽所组成的，垫片置于槽中，不会被挤动。垫片可以较窄，因而压紧垫片所需的螺栓力也就相应较小。即使用于压力较高之处，螺栓尺寸也不致过大。安装时易于对中，垫片受力均匀，密封可靠。因而，它比以上两种密封面均易获得良好的密封效果。密封面的缺点是结构与制造比较复杂，更换挤在槽中的垫片比较困难。榫槽密封面适于易燃、易爆、有毒的介质以及较高压力的场合。当压力不大时，即使直径较大，也能很好地密封。