壓力容器結構設計課件

壓力容器結構設計整體結構單層式多層式繞板式型槽繞帶式熱套式鍛焊式安全性高，但是生產(chǎn)工序多，勞動生產(chǎn)率低。不必逐層包扎層板和焊接每層層板的焊縫型槽鋼帶層層嚙合，可使鋼帶層承受容器的一部分軸向力；筒體上沒有貫穿整個壁厚的環(huán)焊縫；使用安全性高；但是需要特殊軋制的型槽鋼帶和專用機床。成為輕水反應堆壓力容器，石油工業(yè)加氫反應器和煤轉(zhuǎn)化反應器的主要結構形式一、壓力容器的結構a)單層卷焊：b)鍛焊結構：總結了整體鍛造和單層卷焊容器的優(yōu)點，進行了有機的結合。質(zhì)量好，適用于重要場合，如核工業(yè)、加氫反應器等。整體鍛造水晶釜整體結構單層式優(yōu)點——簡單①深環(huán)、縱焊縫，焊接缺陷檢測和消除困難；且結構本身缺乏阻止裂紋快速擴展的能力；②大型鍛件、厚鋼板性能比薄鋼板差，不同方向力學性能差異大，韌脆轉(zhuǎn)變溫度較高，發(fā)生低應力脆性破壞的可能性也較大；③加工設備要求高。缺點——組合式2、制造：用裝置將層板逐層、同心地包扎在內(nèi)筒上；借縱焊縫的焊接收縮力使層板和內(nèi)筒、層板與層板之間互相貼緊，產(chǎn)生一定的預緊力；筒節(jié)上均開有安全孔——報警。筒體深環(huán)焊縫筒節(jié)內(nèi)層——12～25mm外層——4～12mm的多層層板為避免裂紋沿壁厚方向擴展，各層板之間的縱焊縫應相互錯開75°。筒節(jié)的長度視鋼板的寬度而定，層數(shù)則隨所需的厚度而定。一、多層包扎式1、結構：圖2-1

多層包扎筒節(jié)一、多層包扎式(續(xù))一、多層包扎式(續(xù))5、應用情況：目前世界上使用最廣泛、制造和使用經(jīng)驗最為豐富的組合式筒體結構。3、優(yōu)點：制造工藝簡單，不需大型復雜加工設備；安全可靠性高，層板間隙具有阻止缺陷和裂紋向厚度方向擴展的能力；減少了脆性破壞的可能性；包扎預應力改善筒體的應力分布；對介質(zhì)適應性強，可選擇合適的內(nèi)筒材料。4、缺點：筒體制造工序多、周期長、效率低、鋼材利用率低（僅60%左右）；深環(huán)焊縫對制造質(zhì)量和安全有顯著影響。①無損檢測困難，環(huán)焊縫的兩側均有層板，無法用超聲檢測，只能射線檢測；②焊縫部位存在很大的焊接殘余應力，且焊縫晶粒易變得粗大而韌性下降；③環(huán)焊縫的坡口切削工作量大，且焊接復雜。1、結構，制造：內(nèi)筒（厚度>30mm）卷焊成直徑不同但可過盈配合的筒節(jié)，將外層筒節(jié)加熱到計算的溫度進行套合，冷卻收縮后得到緊密貼合的厚壁筒節(jié)。圖2-2熱套筒節(jié)二、熱套式2、優(yōu)點：工序少，周期短，且具有包扎式筒體的大多數(shù)優(yōu)點。3、缺點：筒體要有較準確的過盈量，卷筒的精度要求很高，且套合時需選配套合；套合時貼緊程度不很均勻；套合后，需熱處理以消除套合預應力及深環(huán)焊縫的焊接殘余應力。二、熱套式(續(xù))1、結構：由內(nèi)筒、繞板層和外筒三部分組成，是在多層包扎式筒體的基礎上發(fā)展起來的。2、制造：內(nèi)筒與多層包扎式內(nèi)筒相同，外層是在內(nèi)筒外面連續(xù)纏繞若干層3～5mm厚的薄鋼板而構成筒節(jié)，只有內(nèi)外兩道縱焊縫，需要2個楔形過渡段，外筒為保護層，由兩塊半圓或三塊“瓦片”制成。3、優(yōu)點：機械化程度高，制造效率高，材料利用率高（可達90%以上）。4、缺點：中間厚兩邊薄，累積間隙。圖2－3繞板式三、繞板式1、結構：錯開環(huán)縫和采用液壓夾鉗逐層包扎的圓筒結構。2、制造：

將內(nèi)筒拼接到所需的長度，兩端焊上法蘭或封頭；

在整個長度上逐層包扎層板，待全長度上包扎好并焊完磨平后再包扎第二層，直至所需厚度。3、優(yōu)點：環(huán)、縱焊縫錯開，筒體與封頭或法蘭間的環(huán)焊縫為一定角度的斜面焊縫，承載面積增大。內(nèi)筒包扎層板端部法蘭底封頭圖2－4

整體多層包扎式厚壁容器筒體四、整體多層包扎式以鋼帶纏繞在內(nèi)筒外面獲得所需厚度筒壁兩種結構型槽繞帶式扁平鋼帶傾角錯繞式型槽繞帶式用特制的型槽鋼帶螺旋纏繞在特制的內(nèi)筒上，端面形狀見圖2-5（a），內(nèi)筒外表面上預先加工有與鋼帶相嚙合的螺旋狀凹槽。纏繞時，鋼帶先經(jīng)電加熱，再進行螺旋纏繞，繞制后依次用空氣和水進行冷卻，使其收縮產(chǎn)生預緊力，可保證每層鋼帶貼緊；各層鋼帶之間靠凹槽和凸肩相互嚙合(見圖2-5（b）)，纏繞層能承受一部分由內(nèi)壓引起的軸向力。五、繞帶式圖2-5

（a）型槽繞帶式筒體（b）型槽鋼帶結構示意圖縮套環(huán)雙錐面墊片焊縫（a）（b）五、繞帶式（續(xù)）五、繞帶式（續(xù)）缺點：鋼帶需由鋼廠專門軋制，尺寸公差要求嚴，技術要求高；為保證鄰層鋼帶能相互嚙合，需采用精度較高的專用纏繞機床。優(yōu)點：筒體具有較高的安全性，機械化程度高，材料損耗少，且由于存在預緊力，在內(nèi)壓作用下，筒壁應力分布較均勻。（2）扁平鋼帶傾角錯繞式中國首創(chuàng)的一種新型繞帶式筒體；該結構已被列入

ASMEⅧ-1和ASMEⅧ-2標準的規(guī)范案例，編號分別為2229和2269。內(nèi)筒鋼帶層底封頭端部法蘭圖2-5（c）扁平鋼帶傾角錯繞式筒體五、繞帶式（續(xù)）與其它類型厚壁筒體相比，扁平鋼帶傾角錯繞式筒體結構具有設計靈活、制造方便、可靠性高、在線安全監(jiān)控容易等優(yōu)點。結構：內(nèi)筒厚度約占總壁厚的1/6～1/4，采用“預應力冷繞”和“壓棍預彎貼緊”技術，環(huán)向15°～30°傾角在薄內(nèi)筒外交錯纏繞扁平鋼帶。鋼帶寬約80～160mm、厚約4～16mm，其始末兩端分別與底封頭和端部法蘭相焊接。優(yōu)點：五、繞帶式（續(xù)）結構設計遵循的原則結構不連續(xù)處應平滑過渡在引起應力集中或消弱強度的結構應相互錯開，避免高應力疊加避免采用剛性過大的焊接結構受熱系統(tǒng)及部件的漲縮不要受限制二主要零部件的結構設計1.一般要求各受壓部件應有足夠的強度，并裝有可靠的安全保護設施，防止超壓；受壓元件、部件的結構形式、開孔和焊縫的布置應盡量避免或減小復合應力和應力集中；承重結構在承受設計載荷時應具有足夠的強度、剛度、穩(wěn)定性及防腐蝕性；容器的結構應便于安裝、檢修和清洗2.封頭封頭種類凸形封頭錐殼變徑段平蓋緊縮口半球形封頭橢圓形封頭碟形封頭球冠形封頭壓力容器封頭，常見的形式有凸形封頭（包括半球形封頭、橢圓形封頭，碟形封頭、球冠形封頭）、錐形封頭、變徑段、平蓋等。a.半球形封頭b.橢圓形封頭c.碟形封頭d.球冠形封頭2-6常見容器封頭的形式封頭設計：優(yōu)先選用封頭標準中推薦的型式與參數(shù)，根據(jù)受壓情況進行強度或剛度計算，確定合適的厚度。（1）球形封頭——半球形封頭由球殼的一半作成。與其他形狀的封頭相比，封頭殼壁在壓力作用下產(chǎn)生的應力最小，因此它所需要的壁厚最薄，用材節(jié)省。但半球形封頭深度大、制造比較困難，尤其對加工設備條件較差的中小型設備制造廠困難更大。而對于大直徑（Di＞3m）的半球形封頭可用數(shù)塊鋼板在大型水壓機成型后拼焊而成。半球形封頭還用于高壓容器上代替平封頭，以節(jié)省鋼材。薄膜應力為相同直徑圓筒體的一半，最理想的結構形式。一、半球形封頭半球形封頭為半個球殼，如圖2-6(a)所示。1.受內(nèi)壓的半球形封頭優(yōu)點缺點深度大，直徑小時，整體沖壓困難，大直徑采用分瓣沖壓其拼焊工作量也較大。應用高壓容器。二、橢圓形封頭（2）橢圓形封頭——橢圓形封頭是個半橢球體。它的縱剖面是條半橢圓曲線。曲線的曲率半徑連續(xù)變化，沒有形狀突變處。直邊段高度為h。因而封頭的應力分布比較勻稱，受力狀況比碟形封頭優(yōu)越。我國規(guī)定的標準橢圓形封頭，長徑與高度之比為2.0。這樣，封頭和與它相連接的圓筒體就可以采用相同的材料和相等的壁厚，組焊比較方便。近期制造的鍋爐與壓力容器，大部分都采用橢圓形封頭。二、橢圓形封頭（續(xù)）

二、橢圓形封頭（續(xù)）

避免封頭和筒體的連接焊縫處出現(xiàn)經(jīng)向曲率半徑突變，以改善焊縫的受力狀況。由半個橢球面和短圓筒組成。直邊段作用：中、低壓容器。應用：(1)受內(nèi)壓（凹面受壓）的橢圓形封頭受力：薄膜應力＋不連續(xù)應力。（3）碟形封頭——碟形封頭又稱帶折邊的球形封頭。它由幾何形狀不同的三個部分組成：第一部分是以半徑為Ri的球面部分，第二部分是以半徑為Di/2的圓筒形部分，第三部分是連接這兩部分的過渡區(qū)，其曲率半徑為r。在碟形殼體邊緣為周向壓應力，為了使這部分殼體不致于失穩(wěn)，GB150-1998中規(guī)定對于Ri=0.9Di、r=0.17Di的碟形封頭（原標準碟形封頭），其有效厚度應不小于封頭內(nèi)直徑的0.15%。其他碟形封頭的有效厚度應不小于0.30%Di。三、碟形封頭三、碟形封頭不連續(xù)曲面，存在較大邊緣彎曲應力。邊緣彎曲應力與薄膜應力疊加，使該部位的應力遠遠高于其它部位，故受力狀況不佳。結構帶折邊球面封頭，由半徑為Ri的球面體、半徑為r的過渡環(huán)殼和短圓筒等三部分組成，見圖2-6（c）。優(yōu)點過渡環(huán)殼降低了封頭深度，方便成型，且壓制碟形封頭的鋼模加工簡單，應用廣泛。缺點（4）球冠形封頭——球冠形封頭可用作端封頭，也可以用作容器中兩獨立受壓室的中間封頭，由于封頭為一球面且無過渡區(qū)，在連接邊緣有較大邊緣應力，要求封頭與筒體聯(lián)接處的T形接頭采用全焊透結構。任何情況下，與球罐型封頭連接的圓筒厚度應不小于封頭厚度。否則，應在兩者之間設加強段過渡連接。加強段的厚度應與封頭等厚。四、球冠形封頭結構簡單、制造方便，常用作容器中兩獨立受壓室中間封頭，端蓋。無轉(zhuǎn)角過渡，存在相當大的不連續(xù)應力，其應力分布不甚合理。碟形封頭當r=0時，球面與筒體直接連接，如圖2-6（d）所示優(yōu)點：缺點：（6）錐形封頭——錐形封頭實際上是一段錐形圓筒體。錐形封頭可以與容器的圓筒體直接焊接，稱為無折邊的錐形封頭；也可以用過渡圓弧部分（俗稱折邊）與圓筒體焊接連接。稱帶折邊錐形封頭。對于軸對稱的錐形封頭大端，當錐殼半頂角α≤30℃時，可以采用無折邊結構；α＞30℃時，應采用帶過渡段的折邊結構。對于錐形封頭小端，當錐殼半頂角α≤45℃時，可以采用無折邊結構；α＞45℃時，應采用帶過渡段的折邊結構。五、錐形封頭軸對稱錐殼無折邊錐殼折邊錐殼特點：結構不連續(xù)，應力分布不理想應用排放固體顆粒和懸浮或粘稠液體不同直徑圓筒體的中間過渡段中、低壓容器五、錐形封頭（a）無折邊錐殼；（b）大端折邊錐殼；（c）折邊錐殼圖2-7

錐殼結構形式平蓋理論分析：以圓平板應力分析為基礎，分為周邊固支或簡支；實際上：介于固支和簡支之間；工程計算：采用圓平板理論為基礎的經(jīng)驗公式，通過系數(shù)K來體現(xiàn)平蓋周邊的支承情況，K值越小,平蓋周邊越接近固支；

反之就越接近于簡支。

幾何形狀：圓形、橢圓形、長圓形、矩形及正方形等。焊接接頭一、焊接接頭形式對接接頭角接接頭及T字形接頭搭接接頭焊接接頭形式（a）對接接頭；（b）角接接頭；（c）搭接接頭圖2-8

焊接接頭的三種形式受熱均勻，受力對稱，便于無損檢測，焊接質(zhì)量容易得到保證。1．對接接頭結構：兩個相互連接零件在接頭處的中面處于同一平面或同一弧面內(nèi)進行焊接的接頭。特點：應用：最常用的焊接結構形式。結構不連續(xù)，承載后受力狀態(tài)不如對接接頭，應力集中比較嚴重，且焊接質(zhì)量也不易得到保證。2．角接接頭和T型接頭結構：兩個相互連接零件在接頭處的中面相互垂直或相交成某一角度進行焊接的接頭。兩構件成T字形焊接在一起的接頭，叫T型接頭。角接接頭和T字接頭都形成角焊縫。特點：某些特殊部位：接管、法蘭、夾套、管板和凸緣的焊接等。應用：3．搭接接頭主要用于加強圈與殼體、支座墊板與器壁以及凸緣與容器的焊接。結構：兩個相互連接零件在接頭處有部分重合在一起，中面相互平行，進行焊接的接頭。特點：屬于角焊縫，與角接接頭一樣，在接頭處結構明顯不連續(xù)，承載后接頭部位受力情況較差。應用：焊接坡口——為保證全熔透和焊接質(zhì)量，減少焊接變形，施焊前，一般將焊件連接處預先加工成各種形狀。不同的焊接坡口，適用于不同的焊接方法和焊件厚度。二、坡口形式Ⅰ形V型單邊V形U形J形基本坡口形狀組合形狀坡口形狀圖2-9

坡口的基本形式特例：一般接頭應開設坡口，而搭接接頭無需開坡口即可焊接。J型U型單邊V型V型I型雙V形坡口由兩個V形坡口和一個I形坡口組合而成圖2-10

雙V形坡口三、壓力容器焊接接頭分類圓筒部分的縱向接頭（多層包扎容器層板層縱向接頭除外）、球形封頭與圓筒連接的環(huán)向接頭、各類凸形封頭中的所有拼焊接頭以及嵌入式接管與殼體對接連接的接頭。目的：為對口錯邊量、熱處理、無損檢測、焊縫尺寸等方面有針對性地提出不同的要求，GB150根據(jù)位置，根據(jù)該接頭所連接兩元件的結構類型以及應力水平，把接頭分成A、B、C、D四類，如圖2-11。

A類：圖2-11

壓力容器焊接接頭分類殼體部分的環(huán)向接頭、錐形封頭小端與接管連接的接頭、長頸法蘭與接管連接的接頭。但已規(guī)定為A、C、D類的焊接接頭除外。B類：平蓋、管板與圓筒非對接連接的接頭，法蘭與殼體、接管連接的接頭，內(nèi)封頭與圓筒的搭接接頭以及多層包扎容器層板層縱向接頭。C類：接管、人孔、凸緣、補強圈等與殼體連接的接頭。但已規(guī)定為A、B類的焊接接頭除外。D類：易于保證焊接質(zhì)量，所有的縱向及環(huán)向焊接接頭、凸形封頭上的拼接焊接接頭，必須采用對接接頭外，其它位置的焊接結構也應盡量采用對接接頭。四、壓力容器焊接結構設計的基本原則1．盡量采用對接接頭角焊縫，改用對接焊縫［圖2-12（a）改為（b）和（c）]。減小了力集中，方便了無損檢測，有利于保證接頭的內(nèi)部質(zhì)量。舉例：圖2-12

容器接管的角接和對接（a）（b）（c）2．盡量采用全熔透的結構，不允許產(chǎn)生未熔透缺陷選擇合適的坡口形式，如雙面焊；當容器直徑較小，且無法從容器內(nèi)部清根時，應選用單面焊雙面成型的對接接頭，如用氬弧焊打底，或采用帶墊板的坡口等。指基體金屬和焊縫金屬局部未完全熔合而留下空隙的現(xiàn)象。未熔透導致脆性破壞的起裂點，在交變載荷作用下，它也可能誘發(fā)疲勞破壞。未熔透改進盡可能采用等厚度焊接，對于不等厚鋼板的對接，應將較厚板按一定斜度削薄過渡，然后再進行焊接，以避免形狀突變，減緩應力集中程度。一般當薄板厚度δ2不大于10mm，兩板厚度差超過3mm；或當薄板厚度δ2大于10mm，兩板厚度差超過薄板的30%，或超過5mm時，均需按圖2-13的要求削薄厚板邊緣。3．盡量減少焊縫處的應力集中接頭常常是脆性破壞和疲勞破壞的起源處，因此，在設計焊接結構時必須盡量減少應力集中。措施：圖2-13

板厚不等時的對接接頭①盡量減少填充金屬量；②保證熔透，避免產(chǎn)生各種焊接缺陷；③便于施焊，改善勞動條件；④減少焊接變形和殘余變形量，對較厚元件焊接應盡量選用沿厚度對稱的坡口形式，如X形坡口等。五、壓力容器常用焊接結構設計主要內(nèi)容：選擇合適的焊縫坡口，方便焊材(焊條或焊絲）伸入坡口根部，以保證全熔透。坡口選擇因素：開孔帶來的問題削弱器壁的強度產(chǎn)生高的局部應力開孔人孔（手孔）的作用檢修和檢查設備內(nèi)部空間，以及安裝和拆卸設備內(nèi)部裝置容器開設人孔、手孔的規(guī)定1.最少數(shù)量與最小尺寸的規(guī)定內(nèi)徑Di（mm）檢查孔最少數(shù)量檢查孔最小尺寸（mm）備注人孔手孔300＜

Di≤500手孔2個φ75或長圓孔75×50500＜Di≤1000人孔1個，或手孔2個（當容器無法開人孔時）Φ400或長圓孔400×250380×280Φ100或長圓孔100×80Di＞1000Φ150或長圓孔150×100球罐人孔最小500mm2．符合下列條件之一的壓力容器可不開設檢查孔

(1)筒體Di≤300mm的壓力容器。

(2)容器上設有可以拆卸的封頭、蓋板或其他能夠開關的蓋子，而且它們的尺寸不小于規(guī)定；

(3)無腐蝕或輕微腐蝕，無需作內(nèi)部檢查和清理的壓力容器；

(4)制冷裝置用壓力容器；

(5)換熱器。如不屬于上述五種情況。但由于某種特殊原因而不能開設檢查孔時，應該采取以下措施：

(1)對容器的全部縱向與環(huán)向焊縫作100％無損檢測；

(2)在設計圖樣上注明計算厚度、且在壓力容器使用期間或檢測時重點進行測厚檢查；

(3)相應縮短檢驗周期?？扉_式人孔法蘭法蘭連接由一對法蘭、墊片和螺栓組成，借助螺栓把兩部分設備連接在一起，并壓緊墊片使連接處緊密不漏。在壓力容器應力分析中，法蘭具有特殊性，不僅法蘭本身是一個承受外載荷的結構部件，而且法蘭連同螺栓和墊片成為承受初始預緊力的裝配結構(螺栓法蘭連接系統(tǒng))，它們的失效表現(xiàn)為泄漏，要解決法蘭連接的問題，需要對整個系統(tǒng)的特性進行分析。法蘭連接的基本問題是在各種操作條件下，設備內(nèi)的介質(zhì)不會通過法蘭接頭向外或向內(nèi)(在真空或減壓條件下)發(fā)生泄漏，即是法蘭接頭緊密性問題。一、螺栓法蘭連接的密封性設計螺栓法蘭連接設計關鍵要解決兩個問題1.保證連接處“緊密不漏”；2.法蘭應具有足夠的強度，不致因受力而破壞。實際應用中主要是泄漏，很少有強度不足而破壞。密封性能：壓緊面墊片螺栓法蘭連接設計（1）法蘭壓緊面的選擇壓緊面主要根據(jù)工藝條件、密封口徑以及墊片等進行選擇。全平面（a）突面（b）凹凸面（c）榫槽面（d）環(huán)連接面（或稱T型槽）（e）等其中以突面、凹凸面、榫槽面最為常用。形式：圖2-16螺栓法蘭連接設計（a）全平面（b）突面（c）凹凸面（d）榫槽面（e）環(huán)連接面（T型槽）圖2-16凹凸面法蘭連接榫槽面法蘭連接突面壓緊面：簡單，加工方便，裝卸容易，易于防腐襯里。壓緊面可以是平滑的，適用于PN≤2.5MPa場合，帶溝槽的（2～4條、寬×深為0.8mm×0.4mm、截面為三角形周向溝槽），防止非金屬墊片被擠出，適用更廣。

容器法蘭可用至6.4MPa，管法蘭甚至可用至25～42MPa，但隨著公稱壓力的提高，適用的公稱直徑相應減小。由榫面、槽面配合構成，墊片安放在槽內(nèi)，不會被擠出壓緊面，較少受介質(zhì)的沖刷和腐蝕，所需螺栓力較小，但結構復雜，更換墊片較難，只適用于易燃、易爆和高度或極度毒性危害介質(zhì)等重要場合。凹凸壓緊面：榫槽壓緊面：各壓緊面結構簡介安裝易于對中，有效防止墊片被擠出，適用于PN≤6.4MPa的容器法蘭和管法蘭。三幾種典型設備的結構設計要點

·球罐

·管殼式換熱器

分類外觀殼體構造方式支撐方式球形橢球形單數(shù)球殼層數(shù)多數(shù)桔瓣式足球瓣混合式支柱式支座筒形或錐形裙式支座球殼組合方案球罐典型結構示例圓球形單層純桔瓣式赤道正切球罐支柱拉桿操作平臺盤梯人孔、接管、液面計壓力計、溫度計、安全泄放裝置等上下極板、上下溫帶板、赤道板附件罐體圖2-17赤道正切柱式支承單層殼球罐1-球殼；2-液位計導管；3-避雷針；4-安全泄放閥；5-操作平臺；6-盤梯；7-噴淋水管；8-支柱；9-拉桿罐體作用球形儲罐主體，儲存物料、承受物料工作壓力和液柱靜壓力按其組合方式分純桔瓣式罐體足球瓣式罐體混合式罐體罐體（1）純桔瓣式罐體球殼全部按桔瓣片形狀進行分割成型后再組合圖2-18赤道正切柱式支承單層殼球罐1-球殼；2-液位計導管；3-避雷針；4-安全泄放閥；5-操作平臺；6-盤梯；7-噴淋水管；8-支柱；9-拉桿特點缺點應用球殼拼裝焊縫較規(guī)則，施焊組裝容易，加快組裝進度并實施自動焊；便于布置支柱，焊接接頭受力均勻，質(zhì)量較可靠。球瓣在不同帶位置尺寸大小不一，互換有限；下料成型復雜，板材利用率低；球極板尺寸往往較小，人孔、接管等容易擁擠，有時焊縫不易錯開。適用于各種容量的球罐。（2）足球瓣式罐體由四邊形或六邊形組成圖2-19足球瓣式球罐1-頂部極板；2-赤道板；3-底部極板；4-支柱；5-拉桿；6-扶梯；7-頂部操作平臺特點缺點應用每塊球殼板尺寸相同，下料成型規(guī)格化，材料利用率高，互換性好，組裝焊縫較短，焊接及檢驗工作量小。焊縫布置復雜，施工組裝困難，對球殼板的制造精度要求高。容積小于120m3的球罐。（3）混合式罐體1-上極2-赤道帶3-支柱4-下極圖2-20混合式球罐特點赤道帶、溫帶——桔瓣式極板——足球瓣式材料利用率——高焊縫長度——縮短球殼板數(shù)量——減少適用于——大型球罐球罐支柱與球殼板焊接接頭——避免搭在一起，球殼應力分布均勻極板尺寸——比純桔瓣式大，易布置人孔及接管管殼式換熱器基本類型一、固定管板式二、浮頭式三、U形管式四、填料函式五、釜式重沸器一、固定管板式換熱器結構雙管程固定管板換熱器——適用于殼側介質(zhì)清潔且不易結垢并能進行溶解清洗，管、殼程兩側溫差不大或溫差較大但殼側壓力不高的場合。優(yōu)點——結構簡單、緊湊、能承受較高的壓力，造價低，管程清洗方便，管子損壞時易于堵管或更換。缺點——當管束與殼體的壁溫或材料的線膨脹系數(shù)相差較大時，殼體和管束中將產(chǎn)生較大的熱應力。應用為減少熱應力，通常在固定管板式換熱器中設置柔性元件（如膨脹節(jié)、撓性管板等），來吸收熱膨脹差。二、浮頭式結構浮頭端可自由伸縮，無熱應力浮頭端浮頭式換熱器優(yōu)點——管間和管內(nèi)清洗方便，不會產(chǎn)生熱應力；缺點——結構復雜，造價比固定管板式換熱器高，設備笨重，材料消耗量大，且浮頭端小蓋在操作中無法檢查，制造時對密封要求較高。應用——殼體和管束之間壁溫差較大或殼程介質(zhì)易結垢的場合。三、U形管式換熱器結構U形管U形管式換熱器

優(yōu)點結構比較簡單、價格便宜，承壓能力強。

受彎管曲率半徑限制，布管少；管束最內(nèi)層管間距大，管板利用率低；缺點殼程流體易短路，傳熱不利。當管子泄漏損壞時，只有外層U形管可更換，內(nèi)層管只能堵死，壞一根U形管相當于壞兩根管，報廢率較高。管、殼壁溫差較大或殼程介質(zhì)易結垢需要

應用清洗，又不宜采用浮頭式和固定管板式的場合。特別適用于管內(nèi)走清潔而不易結垢的高溫、高壓、腐蝕性大的物料。四、填料函式結構填料函式密封優(yōu)點結構較浮頭式簡單，加工制造方便；節(jié)省材料，造價比較低廉;

管束從殼體內(nèi)可抽出;

管內(nèi)、管間都能進行清洗，維修方便。缺點

填料處易泄漏。

應用

4MPa以下，且不適用于易揮發(fā)、易燃、易爆、有毒及貴重介質(zhì)，使用溫度受填料的物性限制。

注：