化工流体密封压制.ppt

化工流体密封 概述 1.密封的用场： ——所有阻止流体通过的场合，具有密封要求。 例如：流体动力机械上、工艺设备上、液压设备上、管道阀门等等。 挑战者号火箭发射失败——密封胶圈； 波音飞机漏油坠海； 大石化阀门泄露——空中爆炸； 人体瓣膜漏血。 ………. 2.密封的功能——把不同压力的空间相互隔开。 3.密封的研究、设计——交叉学科。 4.对密封的一般要求： 1）可靠的密闭性； 2）结构可靠、耐用、简单； 3）成本低廉、便于检修； 4）零件标准化、系列化。 第一章 密封的机理、方式及分类 一.密封的机理 1.有通道流动 泄露的条件： 1）动力——介质压差； 2）通道——间隙或毛细管； 3）压差＞通道阻力。 特点：泄漏是单向的。 间隙泄露——称为穿漏，泄漏量∝h3； 毛细管泄露——渗漏，泄漏量∝r3。 2.分子扩散 例： 原子能反应堆的容器壁厚很大； 加氢设备壁厚非常规设计壁厚； 放射实验室的墙壁要放置铅板； ……… 泄露的条件： 1）动力——介质的浓度差； 2）具有高渗透性的物质，如氢、氦放射性物质等； 3）途径——间隙、毛细管（以吸附——渗透——扩散。） 特点：扩散是双向的。 3.泄漏量级与目测之间定向关系 二.密封方式 1.全密封或部分密封 2.填塞或阻塞 3.分隔或间隔 4.引出或引入 5.流阻或反输 6.贴合或粘合 7.焊合或压合 8.组合式 三.密封的分类 第二章 流体静密封 2.1 法兰连接 2.1.1.法兰连接结构与密封原理 1.连接结构： 2.2 高压容器的密封 概述 高压容器密封设计的着眼点： 1）尽量减小密封口径； 2）尽量利用自身压力来提高垫片密封比压。 按密封作用力的方式分为： 1）强制密封——平垫、透镜垫、卡扎里等； 2）半自紧式密封——双锥环、八角垫等； 3）自紧式密封——C、O、三角形、伍德式等。 国内用得较为广泛的——？ 高压密封的设计原则： 1）保证密封——适应环境变化； 2）结构简单——安装检修方便； 3）便于加工——精度不高； 4）结构紧凑——占用高压空间小； 5）耐腐蚀——保证使用寿命，重复使用。 2.2.1 金属平垫密封 1.密封结构 2.使用范围及材料选择 垫片材质： 1）退火铝，HB15~30； 2）退火紫铜，HB30~50； 3）10号钢。 操作状态下： 充压后，法兰有分离倾向，垫片回弹，有残余比压。 主螺栓结构： 二.双锥环密封 ——半自紧式密封。 1.适用范围：设计压力：6.4~35MPa； 设计温度：0~400℃； 封口直径：φ400~2000 3.工作原理： 预紧时——拧紧螺栓，压紧顶盖 双锥环——径向弹性收缩，内侧靠紧顶盖 ——实现初始密封。 压力升高——环径向扩张（压力+回弹） ——弥补了顶盖与端法兰分离以及比压的下降。 4.双锥环材料 1.双锥环： 材料要韧性好——满足回弹要求。 推荐：25，35，20MnMo，20CrMo，15CrMo, 1Cr18Ni9Ti等。 2.软金属垫： 推荐：退火铝，退火紫铜，工业纯铁，奥氏体不锈钢，银等。 5.双锥环的结构尺寸 6.筒体端部设计 1). 主螺栓： 主螺栓光杆部分直径： 2).主螺母 应注意：其硬度应低于螺栓。 尺寸： 螺母高度：a=(1.0~1.1)dB dB——螺纹外径 外接圆直径：D=(1.70~1.75) dB 7.平盖的设计 8.影响双锥环密封的因素 1）环的结构的影响 由径向平衡： 另外，双锥环锥面贴合程度对密封性能有一定影响。 所以,锥环 2）间隙δ的影响 过大——双锥环失稳； 过小——回弹力小，自紧作用小。 三.C形环密封 1.C形环密封副的结构 2.C形密封环的密封原理 预紧状态下： 拧紧连接螺栓——1）两法兰凸凹限位面相接触； 2）将卡箍固定； 3）C形环整体弹性变形，凸缘与法兰密封面相接触，并在凸缘处产生塑性变形； 3.密封结构的优点 1)预紧力小,并能严格控制； 2)无须大螺栓和厚法兰； 3)C形环周向受力均匀，结构紧凑； 4）加工、安装、拆卸方便； 5）自紧作用容易实现，密封可靠。 四.金属O形环密封 1.结构 2.密封环的材料与材质 常用材料：无缝管φ10×1， φ12×1， φ10×1.5， φ12×1.5等。 材质：-60~-30℃