عدسی مخازن تحت فشار یکی از اجزای اصلی این تجهیزات ثابت مکانیکی است. عدسی ها در بخش انتهایی مخازن قرار می گیرند. به زبان ساده می توان گفت که بدون وجود عدسی، عملا ساختمان مخزن های تحت فشار شکل نمی گیرد. با توجه به نوع و کاربرد مخازن تحت فشار، عدسی‌ها را در شکل‌های گوناگون تولید می‌کنند. در این مطلب قصد داریم به معرفی انواع عدسی مخازن تحت فشار مورد استفاده در مخازن بپردازیم. تا پایان ما را همراهی کنید.
عدسی مخزن تحت فشار چیست؟
یک مخزن تحت فشار از بخش‌های مختلفی چون پوسته، نازل، ساپورت وعدسی تشکیل شده است. بدنه مخزن تحت فشار از پوسته و عدسی تشکیل می‌شود.ساپورت بسته به وزن و کاربرد مخزن طراحی می‌شود که بتواند وزن آن را تحمل کرده و در عین حال مخزن را در فاصله معینی نسبت به زمین نگه دارد. نازل نیز برای ورود و خروج سیال به داخل مخزن مورد استفاده قرار می‌گیرد. بنابراین همان طور که مشاهده می‌کنید عدسی مخازن تحت فشار قطعه‌هایی با شکل هندسی مشخص هستند که در انتهای پوسته قرار می‌گیرند.
عدسی‌ها جز اجزای اصلی مخازن تحت فشار می‌باشند.درواقع عدسی همان قسمت منحنی شکل است که در دوطرف مخزن قرار می‌گیرد. جنس انواع عدسی مخازن تحت فشار همان جنس پوسته مخزن است. عدسی‌ها در اشکال مختلفی چون کروی، بیضوی، مخروطی، بشقابی و تخت وجود دارند که به پوسته مخزن متصل می‌شوند. در زمان ساخت و طراحی عدسیهای مخازن باید حتما به عواملی مانند متریال مورد استفاده، سازگاری با پوسته، شکل هندسی و ضخامت آن ها توجه شود.
به طور کلی عمده عدسی‌ها از جنس آلومینیوم، فولاد ضدزنگ و تیتانیوم ساخته می‌شوند. به نوعی می‌توان ادعا کرد که عدسی‌ها نقش درپوش را برای مخزن‌های تحت فشار بازی می‌کنند.البته با این تفاوت که این درپوش ها دائمی هستند. چرا که از طریق جوشکاری به پوسته متصل می‌شوند.
انواع عدسی مخازن تحت فشار
- عدسي‌هاي فلنجي (flanged only heads)
- عدسي‌هاي بشقابي (flanged STD.dished & flanged shallow dished)
- عدسي‌هاي بشقابي مطابق با كد ASME
- عدسي‌هاي بيضوي مطابق با ASME ، API
- عدسي‌هاي نيم كروي (hemispherial heads)
- عدسي‌هاي مخروطي ونيم مخروطي (conical & toriconical heads)
عدسي‌هاي فلنجي
اين عدسي نوعي عدسي تخت است كه تغيير تدريجي در لبه‌ها باعث كاهش در تنش موضعي آن شده است. ساخت اين عدسي بسيار اقتصادي است و در واقع ارزانترين نوع عدسي‌ها نوع فلنجي آن است. اين نوع عدسي به‌طور وسيعي براي سرپوش مخازن ذخيره در فشار اتمسفريك و براي مايعاتي كه فشار بخار كمي دارند (مانند نفت، بنزين،…) بكار مي‌رود.
عدسي‌هاي بشقابي
اگر شعاع عدسي بزرگتر از قطر خارجي‌اش باشد اين نوع عدسي بشقابي ناميده مي‌شود. اين نوع عدسي مطابق با كد ساخته نمي‌شود واز ورق به‌صورت بشقابي در آورده مي‌شود. استفاده عمده آنها در ساخت مخازن ذخيره مي‌باشد. در اين نوع عدسي دو شعاع وجود دارد.
عدسي‌هاي بشقابي مطابق با كد ASME
با كم كردن تنشهاي موضعي در گوشه‌ها ، مي‌توان ميزان تحمل فشار را براي عدسي‌هاي بشقابي افزايش داد. اين كار با شكل دادن عدسي بطريقي كه شعاع گوشه حداقل دو برابر ضخامت عدسي باشد امكان پذير است. اين نوع عدسي‌ها براي مخازن تحت فشار در محدوده ۱۵ الی ۲۰۰ پوند بر اينچ مربع استفاده مي‌شوند. در فشارهاي بالاتر از۲۰۰ پوند عدسي‌هاي نوع بيضوي از نقطه نظر اقتصادي كاربرد بهتري دارند.
عدسي‌هاي بيضوي مطابق با ASME ، API
اين نوع عدسي نسبت به نوع بشقابي براي ساخت مخازن با فشار ۲۰۰ پوند ترجيح داده مي‌شوند. اين عدسي‌ها توسط پرس و در قالب‌هايي با شكل بيضوي فرم داده مي‌شوند. در صورتي كه نسبت قطر بزرگ به كوچك ۲:۱ باشد مقاومت عدسي تقريباً برابر با مقاومت استوانه بدون درز با قطر مشابه است. به همين دليل اغلب سازندگان اين نسبت قطري را رعايت مي‌كنند. عمق بيضي نصف قطر كوچك وبرابر۱/۴ قطر داخلي عدسي است.
عدسي‌هاي نيم كروي
براي يك ضخامت يكسان اين نوع عدسي در بين عدسي‌هاي فرم دار قويترين نوع است. اين عدسي‌ها مي‌توانند در برابر فشاري تا ۲ برابر فشاري كه يك عدسي بيضوي با همان ضخامت مي‌تواند تحمل كند مقاومت كنند. هزينه فرم دهي اين نوع عدسي از انواع عدسی مخازن تحت فشار ديگر بيشتر است. انواع كوچك به روش spining و انواع بزرگتر به روش forging ساخته مي‌شوند. اندازه‌هاي بزرگ اين نوع عدسي با تكه تكه ساختن و جوش دادن در محل نصب ساخته مي‌شوند. عدسي‌هاي كروي به‌طور وسيعي براي ساخت مخازن تحت فشار سنگين بكار مي‌روند.
عدسي‌هاي مخروطي ونيم مخروطي
عدسي‌هاي مخروطي به‌طور وسيعي در تجهيزات فرآيندي مثل Evaporators، Spray driers و…بكار مي‌روند. خاصيت ويژه اين نوع عدسي در انباشت و تخليه مواد جامد است. كاربرد رايج ديگر سرهاي مخروطي مسير ساختن تغيير قطر آرام بين دو بخش با قطرهاي متفاوت در مخازن فرآيندي است. روش ساخت اين نوع عدسي رول كردن ورق مطابق با زاويه مخروط است. اين عدسي‌ها به دليل اينكه از ورق صاف تهيه شده و تنشهاي ايجاد شده در گوشه ها يكنواختند استفاده زيادي در ساخت مخازن تحت فشار دارند.
انواع دیگر عدسی مخزن
سه نوع عدسی دیگر مطابق با آنچه در شکل زیر دیده می شود ساخته می شوند:
- نوع (a) اکثراً در سرپوش پائینی برجها استفاده می شوند.
- نوع (b) بعنوان قطعه میانی عدسیهای کروی استفاده می‌شود وگاهی نیز برای مخازنی که استفاده از فلنج درآنها عملی نیست کاربرد دارد.
- نوع (c) بعنوان سرپوش مخازن اتمسفری بکار گرفته می‌شود و در اندازه های ۱۸ الی ۱۳۲ اینچ ساخته می‌شود.
ظرفیت‌های انواع عدسی مخازن تحت فشار
- تولید کپ و عدسی‌ها مطابق استانداردهای ASMI Sec. VIII-I & VIII-II, BS-5500, DIN, ASME B-16.9
- حد اقل ضخامت ۵ میلیمتر و حداکثر ضخامت ۱۰۰ میلیمتر
- حداقل قطر ۳۵ میلیمتر و حداکثر قطر ۲۰۰۰ میلیمتر به روش گرم و یکپارچه
- از قطر ۲۰۰۰ میلیمتر الی ۵۵۰۰ میلیمتر به روش سرد و حداکثر ضخامت ۳۵ میلیمتر
روش ساخت عدسی مخازن تحت فشار
برای ساخت عدسی مخازن به ابعاد اصلی عدسی و ضخامت نهایی عدسی نیاز داریم. بعد از تعیین این موارد نیاز به تعیین استاندارد و تیپ عدسی است. پس از تکمیل این اطلاعات، با نرم‌افزار طراحی عدسی میزان گسترش و ضخامت نهایی محاسبه و مشخص می شود. پس از مشخص شدن ابعاد، گرد بری توسط دستگاه برش انجام می شود و در صورت نیاز به جوشکاری توسط دستگاه جوش زیرپودری و یا جوش آرگون و…جوشکاری می شود.
ارتباط با ما
جهت ارتباط با کارشناسان شرکت برای راهنمایی و مشاوره در حوزه انواع عدسی مخازن تحت فشار ازطریق راه‌های ارتباطی با ما در تماس باشید.
