锥形封头是壳体表面为锥面的封头。特点是可使介质通过时均匀改变速度,便于卸净粘稠液体和含固体颗粒物料,但力学性能较差,在与圆筒或接管连接处因形状突变产生的不连续应力较大。为了降低不连续应力,可在锥壳的大端或小端采用圆弧过渡的有折边结构或局部增厚结构。我国压力容器设计规范要求:半锥角大于30°时,锥壳大端应采用有折边结构;半锥角大于45°时,锥壳小端应采用有折边结构,由于锥形封头壁厚较大,制造不方便,只有在工艺需要时才被采用。
锥壳又称锥形封头。与半球形、椭圆形和碟形封头相比,锥壳因结构不连续,与圆筒体连接处的应力分布并不理想,但其特殊的结构形式有利于固体颗粒和悬浮或粘稠液体的排放,因而常用作设备的下封头。
常用的锥壳半顶角α有30°、45°和60°三种。对于锥壳大端,当锥壳半顶角α≤30°时,可以采用无折边结构; 当α>30°时,应采用带过渡段的折边结构,同时大端折边锥壳的过渡段转角半径r应不小于封头大端内直径D,的10%,且不小于该过渡段厚度的3倍。而对于锥壳小端,当锥壳半顶角α≤45° ,可以采用无折边结构;当α>45°时,应采用带过渡段的折边结构,同时小端折边锥壳的过渡段转角半径r,应不小于封头小端内直径D的5%,且不小于该过渡段厚度的3倍。
支撑锥形封头主要有三部分构成,主要有锥体部分、外墙部分和下直边,其中锥体本体和架板组成锥体部分,板架就是用来连接锥体本体和外墙部分的主要部件。而特别的外墙部分是由若干瓜瓣排列,并通过焊接方式组合而成的,由于外墙部分和下直边之间设有过度曲面,用以两者的过渡,因此可以保证良好的稳定性。
这样的封头也不仅与压力容器配合的时候容易搬运,而且位于锥体本体上的支撑装置能够很好的支撑锥体本体的重量。此外,在封头投料和送料的过程中也实现了作业的简化,这种产品使得推广使用。