CN112032432B - 一种双层管法兰 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双层管法兰，属于管道连接技术领域。该双层管法兰包括两个配对使用的组合法兰，每个组合法兰均包括由外至内依次套设的外层法兰、中层法兰和内层法兰；内层法兰连接内层管，中层法兰连接外层管；两个外层法兰相连，以实现外层法兰与中层法兰之间的压紧、中层法兰与内层法兰之间的压紧、以及两个内层法兰之间的压紧；外层法兰的内圆周面上设置容纳槽，两个外层法兰的容纳槽相连通；中层法兰上设置通风孔，通风孔轴向贯穿中层法兰，通风孔与容纳槽相连通，以构成气体在内层管与外层管之间流动的通道。本发明提供的双层管法兰可以连接双层管，并提高双层管连接处的密封性和内层管与外层管之间的气体流动性，保证了管道连接的安全性。

Description

一种双层管法兰
技术领域
本发明涉及一种管道连接技术，尤其涉及一种双层管法兰。
背景技术
法兰连接是管道施工的重要连接方式，其工作原理为将两个管道各自固定在一个法兰盘上，两个法兰盘之间设置密封垫圈，同时通过螺栓连接两个法兰盘，螺栓预紧力使两个法兰盘分别向对方运动，将两个管道对接在一起，同时压紧密封垫圈，使连接处密封。
双层管通常包括同轴设置的外层管和内层管，内层管主要用来运输危险气体，部分气体会由内层管逸出至外层管与内层管之间的空间，为了避免这部分气体泄漏到外界，需要及时对外层管进行通风处理；当法兰连接应用在双层管的对接中时，其安装精度和密封要求较高，常规的法兰经常出现由于安装误差而导致的对接处密封性较差和内层管与外层管之间气体流动性较差等问题，进而容易发生危险气体泄漏，降低了管道连接的安全性。
为此，亟需提供一种双层管法兰以解决上述问题。
发明内容
基于以上所述，本发明的目的在于提供一种双层管法兰，能够使两个双层管紧密对接在一起，提高双层管法兰的密封性，有效避免危险气体泄漏；拓宽气体的流动通道，增强内层管与外层管之间气体的流动性，降低组合法兰的安装精度要求，即使危险气体从内层管泄漏，也能及时排出，提高双层管连接的安全性。
为实现上述目的，提供以下技术方案：
一种双层管法兰，包括两个配对使用的组合法兰，每个所述组合法兰均包括由外至内依次套设的外层法兰、中层法兰和内层法兰；所述内层法兰连接内层管，所述中层法兰连接外层管；两个所述外层法兰相连，以实现所述外层法兰与所述中层法兰之间的压紧、所述中层法兰与所述内层法兰之间的压紧、以及两个所述内层法兰之间的压紧；
所述外层法兰的内圆周面上设置容纳槽，两个所述外层法兰的所述容纳槽相连通；所述中层法兰上设置通风孔，所述通风孔轴向贯穿所述中层法兰，所述通风孔与所述容纳槽相连通，以构成气体在所述内层管与所述外层管之间流动的通道。
进一步地，所述容纳槽包括与所述外层法兰的内圆周面平行的第一侧壁和与所述外层法兰的内圆周面垂直的第二侧壁，所述第一侧壁与所述内层法兰的外圆周面平行且间隔设置；所述第二侧壁与所述内层法兰抵接，以实现所述外层法兰对所述内层法兰的压紧；
所述第二侧壁上开设有通风槽，所述通风槽以所述外层法兰的内圆周面为始，径向延伸至所述第一侧壁上，所述通风槽连通所述通风孔和所述容纳槽。
进一步地，所述中层法兰与所述外层法兰之间设置有第一密封垫圈。
进一步地，两个所述内层法兰之间设置有第二密封垫圈；两个所述外层法兰之间设置有第三密封垫圈。
进一步地，两个所述外层法兰分别为第一外层法兰和第二外层法兰，所述第二外层法兰的所述第二侧壁轴向凸设有一插接凸环，所述插接凸环插设于所述第一外层法兰的所述容纳槽内，所述第三密封垫圈设置在所述插接凸环与所述第一外层法兰的所述第一侧壁之间。
进一步地，所述中层法兰与所述内层法兰之间有第一轴向间隙，所述通风孔通过所述第一轴向间隙与所述通风槽连通。
进一步地，两个所述外层法兰压紧时，两个所述外层法兰之间存在第二轴向间隙。
进一步地，所述中层法兰的外径沿相应的所述组合法兰的压紧方向依次变大。
进一步地，两个所述外层法兰通过螺栓结构固定连接。
进一步地，所述通风孔设置多个，多个所述通风孔在以所述中层法兰的中心为圆心的同一圆周上均匀分布；所述通风槽也设置多个，多个所述通风槽在以所述外层法兰的中心为圆心的同一圆周上均匀分布。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明提供的双层管法兰包括两个配对使用的组合法兰，每个组合法兰均包括由外而内依次套设的外层法兰、中层法兰和内层法兰，其中内层法兰连接内层管，中层法兰连接外层管，两个外层法兰连接时，中层法兰和内层法兰能够受到足够的压紧力，使两个双层管紧密对接在一起，提高了双层管法兰的密封性，有效避免危险气体泄漏；
同时，中层法兰设置通风孔，外层法兰设置容纳槽，通风孔与容纳槽相连通形成气体的流动通道，拓宽了气体的流动通道，增强了内层管与外层管之间气体的流动性，降低了组合法兰的安装精度要求，即使危险气体从内层管泄漏，也能及时排出，提高了双层管连接的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中双层管法兰的剖视图；
图2为本发明实施例中第一外层法兰的结构示意图；
图3为本发明实施例中第二外层法兰的结构示意图；
图4为本发明实施例中中层法兰的结构示意图。
附图标记：
1-外层法兰；11-第一外层法兰；111-容纳槽；112-通风槽；12-第二外层法兰；121-插接凸环；13-第三密封垫圈；14-螺栓本体；15-螺母；
2-中层法兰；21-通风孔；22-第一密封垫圈；
3-内层法兰；31-法兰本体；32-凸缘；33-第二密封垫圈；
4-内层管；
5-外层管。
具体实施方式
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或是本产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，或者用于区分不同结构或部件，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示，本实施例公开了一种双层管法兰，双层管法兰包括两个配对使用的组合法兰，每个组合法兰均包括由外至内依次套设的外层法兰1、中层法兰2和内层法兰3；内层法兰3连接内层管4，中层法兰2连接外层管5；两个外层法兰1相连，以实现外层法兰1与中层法兰2之间的压紧、中层法兰2与内层法兰3之间的压紧、以及两个内层法兰3之间的压紧，使两个双层管对接在一起，实现法兰对双层管的连接，并提高了双层管法兰的密封性，有效避免危险气体泄漏。参考图1-4，外层法兰1的内圆周面上设置容纳槽111，两个外层法兰1的容纳槽111相连通；中层法兰2上设置通风孔21，通风孔21轴向贯穿中层法兰2，通风孔21与容纳槽111相连通，以构成气体在内层管4与外层管5之间流动的通道，降低了安装精度要求，拓宽了气体的流动通道，增强了内层管4与外层管5之间气体的流动性，即使危险气体从内层管4泄漏，也能及时排出，提高了双层管连接的安全性。
参考图1，进一步可选地，容纳槽111包括与外层法兰1的内圆周面平行的第一侧壁和与外层法兰1的内圆周面垂直的第二侧壁，容纳槽111的第二侧壁与内层法兰3抵接，以实现外层法兰1对内层法兰3的压紧。进一步可选地，内层法兰3包括法兰本体31和设置在法兰本体31上的凸缘32，中层法兰2的内圆周面套设在凸缘32的外圆周面上，外层法兰1的容纳槽111的第二侧壁与法兰本体31抵接，当外层法兰1连接时，内层法兰3的凸缘32受到中层法兰2内圆周面的压紧力，内层法兰3的法兰本体31还受到外层法兰1给的压紧力，使两个内层法兰3进一步紧密相连，带动两个双层管严密对接，降低危险气体逸出内层管4的可能性。容纳槽111的第一侧壁与内层法兰3的外圆周面平行且间隔设置，留有气体在容纳槽111与内层法兰3之间的可以流动的空间；容纳槽111的第二侧壁上开设有通风槽112，通风槽112以外层法兰1的内圆周面为始，径向延伸至容纳槽111的第一侧壁上，通风槽112连通通风孔21和容纳槽111，形成一个气体在内层管4与外层管5之间可以充分流通的通道，使危险气体在逸出内层管4的情况下，可以从内层管4与外层管5之间及时通风排出，避免危险气体在双层管对接处泄漏至外界，引发安全事故。进一步可选地，在本实施例中，中层法兰2与内层法兰3之间有第一轴向间隙A，通风孔21通过第一轴向间隙A与通风槽112连通，拓宽了气体流动通道的范围，加快了气体流动的速率，减小安全事故的发生。进一步可选地，参考图2-4，通风孔21设置多个，多个通风孔21在以中层法兰2的中心为圆心的同一圆周上均匀分布；通风槽112也设置多个，多个通风槽112在以外层法兰1的中心为圆心的同一圆周上均匀分布，使得气体在中层法兰2和内层法兰3安装时，不需要两个组合法兰的通风孔21和通风槽112分别一一对应安装，也可以实现顺畅的流动，在保证气体流动性的同时，降低了法兰的安装精度要求。
可选地，如图1所示，中层法兰2与外层法兰1之间设置有第一密封垫圈22，两个内层法兰3之间设置有第二密封垫圈33，两个外层法兰1之间设置第三密封垫圈13，密封垫圈进一步对两个组合法兰的连接处进行密封。进一步可选地，两个组合法兰的外层法兰1结构相同，两个外层法兰1的抵接面为竖直平面，第三密封垫圈13设置在该竖直平面上，即与第二密封垫圈33在同一竖直平面，气体的泄漏路径上除了两个密封垫圈并无其他阻碍，两个外层法兰1连接处的密封性较弱。或者可选地，参考图1-3，两个外层法兰1分别为第一外层法兰11和第二外层法兰12，第二外层法兰12的容纳槽111的第二侧壁轴向凸设有一插接凸环121，插接凸环121插设于第一外层法兰11的容纳槽111内，此时两个外层法兰1的抵接面为L形面，相比竖直平面而言，气体流动路径变得曲折，使其不易扩散至外界。进一步可选地，第三密封垫圈13设置在插接凸环121与第一外层法兰11的容纳槽111的第一侧壁之间。
可选地，参考图1，两个外层法兰1压紧时，两个外层法兰1之间存在第二轴向间隙B。若两个外层法兰1连接时，其抵接面可以完全贴合，则无法保证两个组合法兰内部互相配合的法兰之间的紧密对接，会出现外层法兰1已经严密连接，但两个内层法兰3之间或者外层法兰1与中层法兰2之间仍存在间隙的情况，容易产生危险气体泄漏的严重后果。
可选地，仍然参考图1，中层法兰2的外径沿相应的组合法兰的压紧方向依次变大，中层法兰2的外圆周面与外层法兰1的内圆周面为互相匹配的楔形面，外层法兰1进行连接时，压紧中层法兰2并使其沿着对应的压紧方向运动，提高组合法兰的密封性，也提高双层管对接处的安全性。
本实施例中，继续参考图1，可选地，两个外层法兰1通过螺栓结构固定连接，螺栓结构包括螺栓本体14和螺母15，螺栓本体14连接两个外层法兰1，利用旋紧螺母15压紧两个外层法兰1，两个外层法兰1之间产生螺栓预紧力，利用螺栓预紧力对中层法兰2和内层法兰3进行压紧，实现两个双层管的对接及其对接处的密封。进一步可选地，螺栓结构在以外层法兰1的中心为圆心的同一圆周上均匀分布，以保证在旋紧螺母15时外层法兰1受到均匀的螺栓预紧力，加强两个双层管对接处的密封。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种双层管法兰，其特征在于，包括两个配对使用的组合法兰，每个所述组合法兰均包括由外至内依次套设的外层法兰(1)、中层法兰(2)和内层法兰(3)；所述内层法兰(3)连接内层管(4)，所述中层法兰(2)连接外层管(5)；两个所述外层法兰(1)相连，以实现所述外层法兰(1)与所述中层法兰(2)之间的压紧、所述中层法兰(2)与所述内层法兰(3)之间的压紧、以及两个所述内层法兰(3)之间的压紧；
所述外层法兰(1)的内圆周面上设置容纳槽(111)，两个所述外层法兰(1)的所述容纳槽(111)相连通；所述中层法兰(2)上设置通风孔(21)，所述通风孔(21)轴向贯穿所述中层法兰(2)，所述通风孔(21)与所述容纳槽(111)相连通，以构成气体在所述内层管(4)与所述外层管(5)之间流动的通道；
所述容纳槽(111)包括与所述外层法兰(1)的内圆周面平行的第一侧壁和与所述外层法兰(1)的内圆周面垂直的第二侧壁，所述第一侧壁与所述内层法兰(3)的外圆周面平行且间隔设置；所述第二侧壁与所述内层法兰(3)抵接，以实现所述外层法兰(1)对所述内层法兰(3)的压紧；
所述第二侧壁上开设有通风槽(112)，所述通风槽(112)以所述外层法兰(1)的内圆周面为始，径向延伸至所述第一侧壁上，所述通风槽(112)连通所述通风孔(21)和所述容纳槽(111)。
2.根据权利要求1所述的双层管法兰，其特征在于，所述中层法兰(2)与所述外层法兰(1)之间设置有第一密封垫圈(22)。
3.根据权利要求1所述的双层管法兰，其特征在于，两个所述内层法兰(3)之间设置有第二密封垫圈(33)；两个所述外层法兰(1)之间设置有第三密封垫圈(13)。
4.根据权利要求3所述的双层管法兰，其特征在于，两个所述外层法兰(1)分别为第一外层法兰(11)和第二外层法兰(12)，所述第二外层法兰(12)的所述第二侧壁轴向凸设有一插接凸环(121)，所述插接凸环(121)插设于所述第一外层法兰(11)的所述容纳槽(111)内，所述第三密封垫圈(13)设置在所述插接凸环(121)与所述第一外层法兰(11)的所述第一侧壁之间。
5.根据权利要求1所述的双层管法兰，其特征在于，所述中层法兰(2)与所述内层法兰(3)之间有第一轴向间隙，所述通风孔(21)通过所述第一轴向间隙与所述通风槽(112)连通。
6.根据权利要求4所述的双层管法兰，其特征在于，两个所述外层法兰(1)压紧时，两个所述外层法兰(1)之间存在第二轴向间隙。
7.根据权利要求1所述的双层管法兰，其特征在于，所述中层法兰(2)的外径沿相应的所述组合法兰的压紧方向依次变大。
8.根据权利要求1所述的双层管法兰，其特征在于，两个所述外层法兰(1)通过螺栓结构固定连接。
9.根据权利要求1所述的双层管法兰，其特征在于，所述通风孔(21)设置多个，多个所述通风孔(21)在以所述中层法兰(2)的中心为圆心的同一圆周上均匀分布；所述通风槽(112)也设置多个，多个所述通风槽(112)在以所述外层法兰(1)的中心为圆心的同一圆周上均匀分布。
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