高压设备密封.ppt

第四章高压设备密封SealsofEquipmentunderHighPressure本章知识点结构采用金属垫片：常用的金属垫片材料为退火铝、退火紫铜、软钢及不锈钢。采用窄面密封尽可能采用自紧密封§4.1.2高压密封分类及型式1）平垫密封2）卡扎里密封1—主螺母；2—垫圈；3—主螺栓；4—平盖；5—双锥环；6—软金属垫片；7—筒体端部；8—螺栓；9—托环双锥环密封的特点及应用：1）结构简单装拆方便；2）径向自紧作用；3）适用于压力6.4-35MPa；温度0-400℃；内径400-2000mm。4）伍德密封5）C形环密封“C’形环密封为自紧式密封。环的上下面均有一圈突出的圆弧是线接触密封部分。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压得越紧。6)空心金属O形环密封7)三角垫密封§4.2典型高压容器密封结构的设计计算a.预紧状态平垫密封属强制密封为使升压时保证密封要求在升压前垫片上有足够的密封比压。为达到此比压主螺栓的预紧载荷应为（3-20）式中DG—密封面平均直径；b—垫片有效密封宽度；y—垫片的预紧密封比压。b.操作状态主螺栓所受载荷为内压所引起的轴向载荷和垫片上所需要的轴向载荷之和即（3-21）式中m—垫片材料的工作密封比压。以W1W2两者中之较大值作为主螺栓的设计载荷。(2)双锥环密封双锥环密封与平垫密封的原理不同它涉及斜面上的力分析、相对滑动时密封面上的摩擦力分析、自紧作用力分析。a.预紧状态双锥环几何形状尺寸及预紧和操作时受力分析如图3-30（a）（b）所示。为保证密封预紧时在锥面上必须施加的压紧力为（3-22）式中容器封头有向下移动的趋势双锥环有上升的趋势故在双锥面上存在向下的摩搽力FF与W0的合力G0为（3-23）式中ρ—双锥环和封头之间的摩擦角。作用在锥面上的合力G0的轴向分力即为主螺栓在预紧时所受的载荷W1（3-24）式（3-24）的预紧载荷是在保证锥面上的预紧密封比压为q0的条件下得出的。为了获得最大的回弹力在预紧时一般将双锥环压缩至径向间隙2e被完全消除。在2e的径向变形下双锥环的周向应变为（3-25）相应的周向应力为（3-26）式中ER—双锥环材料的弹性模量取在作用下双锥环单位周向长度的回弹力为取半个圆环的静力平衡（图3-31）图3-31双锥环的静力平衡可以求得回弹力VR和周向应力的关系为(3-27）式中FR—双锥环截面积由上式可得（3-28）式（3-28）表示双锥环产生2e的径向变形时所引起的回弹力此回弹力作用在上下两个锥面上每个锥面所承担的回弹力为1/2VR此时相应地需要螺栓施力的轴向载荷为