封头是压力容器、储罐等设备的端部密封部件,其结构形式需结合承压能力、制造工艺及应用场景综合设计,常见类型包括半球形、椭圆形、碟形、平板形等。半球形封头由半个球体构成,曲率半径均匀,受力状态良好,在相同压力条件下可采用较薄壁厚,材料利用率高,但深度较大,制造时需专用模具冲压或旋压成型,适用于高压容器或对强度要求较高的场景。椭圆形封头由半椭圆球面和直边段组成,直边段可避免封头与筒体连接时的边缘应力集中,成型难度低于半球形,兼顾强度与制造便利性,是工业中应用广泛的标准型结构。
碟形封头由球面、过渡圆弧和直边构成,球面半径较大,过渡圆弧半径较小,整体深度较浅,便于制造和安装,但因过渡区域存在应力集中,承压能力低于椭圆形封头,常用于低压或常压设备。平板形封头结构简单,多为圆形或方形平板,通过焊接或螺栓与筒体连接,制造工艺简便,成本较低,但受力性能较差,在压力作用下易产生较大弯曲应力,通常用于压力较低、直径较小的设备或作为人孔、手孔的端盖。
此外,还有锥形封头,呈圆锥形或带折边的锥形,适用于需要介质导流或改变流速的场合,折边结构可降低锥壳与筒体连接部位的应力;拼接封头则通过多块板材焊接成型,用于直径较大的设备,需确保焊缝质量以确保整体强度。不同结构形式的封头在曲率半径、壁厚分布、成型方式上存在差异,选择时需权衡承压能力、制造难度、成本及安装需求,确保设备运行安全与经济性。