高压设备密封

1、 按密封垫片受力情况，可分为：按密封垫片受力情况，可分为： 强制式密封：强制式密封：如平垫密封、卡扎里密封、如平垫密封、卡扎里密封、 透镜垫密封。透镜垫密封。 自紧式密封：自紧式密封：如如“C”形、形、“O”形环密封、形环密封、 三角垫密封、楔形垫密封、伍德密封。三角垫密封、楔形垫密封、伍德密封。 半自紧式密封：半自紧式密封：如双锥环密封、八角垫。如双锥环密封、八角垫。 结构简单，加工结构简单，加工 方便，在直径小，方便，在直径小， 压力不高的场合密压力不高的场合密 封可靠。适用于温封可靠。适用于温 度度T 200，压，压 力力32MPa，Di 800mm。 套筒具有上下两段套筒具有上下两段

2、锯齿形螺纹，下段锯齿形螺纹，下段 与筒体联接部分为与筒体联接部分为 连续螺纹，上段开连续螺纹，上段开 有有6 6个间隔为个间隔为3030槽槽 的间断螺纹的间断螺纹 。 适用于大直径和压力较大的场合。适用于大直径和压力较大的场合。 最大优点：拆装方便。最大优点：拆装方便。 密封力：螺栓密封力：螺栓 介质压力：筒体螺纹介质压力：筒体螺纹 1主螺母；主螺母；2垫圈；垫圈；3主螺栓；主螺栓；4平盖；平盖；5双锥环；双锥环； 6软金属垫片；软金属垫片；7筒体端部；筒体端部；8螺栓；螺栓；9托环托环 n双锥环密封的特点及应用：双锥环密封的特点及应用： 1） 结构简单，装拆方便；结构简单，装拆方便； 2）径

3、向自紧作用；）径向自紧作用； 3）适用于压力）适用于压力6.4-35MPa；温度；温度0-400 自紧密封自紧密封; ;预紧靠预紧靠牵牵 制螺栓实现。制螺栓实现。 优点：优点： 1. 全自紧式；全自紧式； 2. 介质压力全部由筒介质压力全部由筒 体承担；体承担； 3. 顶盖圆弧面，组装顶盖圆弧面，组装 时偏斜可自行调整。时偏斜可自行调整。 n“C“C形环密封为自紧式密封。环的上下面形环密封为自紧式密封。环的上下面 均有一圈突出的圆弧均有一圈突出的圆弧, ,是线接触密封部分。是线接触密封部分。 n操作时顶盖上浮，一方面密封环回弹张开，操作时顶盖上浮，一方面密封环回弹张开， 另一方面由内压作用在环

4、的内腔而使环进一另一方面由内压作用在环的内腔而使环进一 步张开，使线接触处仍旧压紧，且压力越高步张开，使线接触处仍旧压紧，且压力越高 压得越紧。压得越紧。 主要介绍高压平垫密封、双锥环密主要介绍高压平垫密封、双锥环密 封、伍德密封这三种典型高压容器密封、伍德密封这三种典型高压容器密 封结构在预紧和操作状态所需要的封结构在预紧和操作状态所需要的密密 封比压封比压以及相应的以及相应的主螺栓设计载荷主螺栓设计载荷。 01 BqDW G 01 BqDW G 01 BqDW G 01 BqDW G byDW G 1 nb.操作状态操作状态 主螺栓所受载荷为内压所引起的主螺栓所受载荷为内压所引起的 轴向载

5、荷和垫片上所需要的轴向载荷之和，即轴向载荷和垫片上所需要的轴向载荷之和，即 （3-21） 式中式中 m垫片材料的工作密封比压。垫片材料的工作密封比压。 n以以W1，W2，两者中之较大值作为主螺栓的设，两者中之较大值作为主螺栓的设 计载荷。计载荷。 bmDpDW GG 2 2 4 0 0 qbDW G cos2 CA b coscos 0 0 0 qbDW G G cos sin sin 0 01 qbDGW G GGG GG R e D e D DeD 22 G RR R e EE G R D V RG G R FdR D V 2sin 0 tan 2 2 CA ABFR G RRRR R e

6、 EFFV 2 tan 2 tan 2 1 1 G RRR D e FEVW 1 1 WW 3212 QQQW pDQ G 2 1 4 bpDV GP CAb 2 1 tan 2 1 2 bpDQ G R V 2 1 tan 2 tan 2 1 3 G RRR D e FEVQ tan 2 tan 24 2 2 G RRGG D e FEbpDpDW cos2 cosV G cos2 cos bD V bD G q GG s G RRGRP D e FEbpDVVV 2 2 G RRG G s R E FEbpD bD q 2 cos2 cos yDN C 图3-32 楔形压垫的受力分析 co

7、scos yDN P C cos sin 1 yDW C p D W C 4 2 2 sin 2 2 W P cos sin cos 2 22 W PN cos sin4 2 C C pD D N q n考虑因素：考虑因素： a. a. 操作压力、温度的波动操作压力、温度的波动环境环境 b. b. 容器的几何尺寸及操作空间的限制容器的几何尺寸及操作空间的限制结构结构 c. c. 介质对材质的要求介质对材质的要求材料材料 超高压密封结构的设计选用依据以下几个方面：超高压密封结构的设计选用依据以下几个方面： a. a. 在正常操作和压力温度波动的情况下都能保证在正常操作和压力温度波动的情况下都能保

8、证 良好的密封良好的密封 b. b. 结构简单，加工制造以及装拆检修方便结构简单，加工制造以及装拆检修方便 c. c. 结构紧凑、轻巧，元件少、占有高压空间少。结构紧凑、轻巧，元件少、占有高压空间少。 d. d. 能重复使用能重复使用 特点：特点： u 自紧径向密封，刚度要求低；自紧径向密封，刚度要求低； u 压力越高、直径越大密封越好；压力越高、直径越大密封越好； u 结构简单，装拆方便；结构简单，装拆方便； u 加工精度要求高；加工精度要求高； u 易损伤，重复性差易损伤，重复性差 属于自紧密封。属于自紧密封。 螺栓预紧力较小。螺栓预紧力较小。 因采用软金属密因采用软金属密 封垫，易被按压

9、封垫，易被按压 在顶盖和压环的在顶盖和压环的 间隙中拆卸困间隙中拆卸困 难。难。 透镜垫密封；透镜垫密封； 八角垫、椭圆垫密封；八角垫、椭圆垫密封； 齿形垫齿形垫 n特点：特点： 高压管道的密封通常采用高压管道的密封通常采用强制密封强制密封 ，由于高压管在现场安装，所以对连，由于高压管在现场安装，所以对连 接的尺寸精度要求接的尺寸精度要求不如不如容器高，加之容器高，加之 管道管道振动振动、有、有热载荷热载荷等给法兰连接带等给法兰连接带 来很大的来很大的附加弯矩或剪力附加弯矩或剪力，造成密封，造成密封 困难。困难。 密封性能好，但由于属于强制密封，结构密封性能好，但由于属于强制密封，结构 较大，密封面为球面与锥面相接触，易出现较大，密封面为球面与锥面相接触，易出现 压痕，零件的互换性能差。压痕，零件的互换性能差。 八角垫和椭圆垫密封属于径向自紧密封。垫圈八