CN112303361A - 换热机组管路用可靠性法兰密封结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种换热机组管路用可靠性法兰密封结构。包括第一法兰、第二法兰和密封垫片，所述密封垫片置于第一法兰和第二法兰之间，第一法兰和第二法兰通过螺栓连接，所述第一法兰和第二法兰的密封面上均开有环形凹槽，所述密封垫片左、右两侧设有与第一法兰和第二法兰的环形凹槽相匹配的环形凸棱，所述环形凸棱的高度大于环形凹槽的深度。本发明具有内外环的线性密填充结构，且圆环形凹槽内形成封闭的圆环，使在较高温度和压力作用下，也能阻止垫片变形，脱离法兰密封面，防止管路漏气。如果应用在其它高压情况下还可以采用两道密封。在密封性和承压方面远强与传统设计。

Description

换热机组管路用可靠性法兰密封结构

技术领域

本发明涉及一种管路连接用密封结构，具体地说是一种换热机组管路用可靠性法兰密封结构。

背景技术

法兰连接是一种常用的管路机械连接方式，在实际应用时，法兰连接还需要密封垫片进行密封。要想密封可靠，必须选用金属垫片，而金属垫片成本较高，在换热机组产量大时，直接影响到企业的经济效益。若采用三元乙丙橡胶平垫片，机组运行时在温度和压力的作用下，经常出现密封垫片变形，脱离法兰密封面，甚至部分密封垫片伸出法兰密封面，导致管路泄漏，使得换热机组无法正常工作，有时造成换热站被淹或电器柜受损，导致停暖维修、影响供热，严重时威胁到人身安全,存在一定的安全隐患。

发明内容

本发明的目的是要提供一种简单合理，在采用橡胶垫片时能有效防止机组管路法兰密封失效的换热机组管路用可靠性法兰密封结构。

本发明的技术方案是：

换热机组管路用可靠性法兰密封结构包括第一法兰、第二法兰和密封垫片，所述密封垫片置于第一法兰和第二法兰之间，第一法兰和第二法兰通过螺栓连接，所述第一法兰和第二法兰的密封面上均开有环形凹槽，所述密封垫片左、右两侧设有与第一法兰和第二法兰的环形凹槽相匹配的环形凸棱，密封垫片左右两个凸棱分别置于第一法兰和第二法兰的环形凹槽内。

本发明的有益效果是：

1、本发明具有环形线性密封填充结构，且圆环形凹槽内形成封闭的圆环，使在较高温度和压力作用下，也能阻止垫片变形，脱离法兰密封面，防止管路泄漏。如果应用在高压情况下还可以采用内外两道密封。在密封性和承压方面远强与传统设计。

2、本发明结构简单合理、圆环设计受力均匀，不易发生变形，密封可靠、耐压较高、造价低廉。

附图说明

图1换热机组设计压力≤1.6MPa时法兰密封结构示意图。

图2为图1的A处放大图。

图3换热机组设计压力≤1.6MPa时法兰局部剖面图。

图4换热机组设计压力≤1.6MPa时密封垫片局部剖面图。

图5换热机组设计压力是1.6MPa～2.5MPa时法兰密封结构示意图。

图6为图5的B处放大图。

图7换热机组设计压力是1.6MPa～2.5MPa时法兰局部剖面图。

图8换热机组设计压力是1.6MPa～2.5MPa时密封垫片局部剖面图。

图9为法兰另一种结构的局部剖面图。

图10为密封垫片另一种结构的局部剖面图。

具体实施方式

以往的换热机组多采用法兰的标准是按国家标准GB…或化工行业标准HG..标准，也有时采用国际上ANSI或JIS标准；要想密封可靠，必须选用金属垫片，由于金属垫片成本较高，在换热机组产量大时，直接影响到企业的经济效益。若采用三元乙丙橡胶平垫片，在机组运行时经常出现垫片变形，脱离法兰密封面，呲出法兰密封面，使得换热机组无法正常工作，有时造成换热站被淹或电器柜受损，严重时威协到人身安全,导致停暖维修、影响供热。

下面结合附图，对本申请进行详细说明：

如图1、2、5、6所示，换热机组管路用可靠性法兰密封结构包括第一法兰1、第二法兰2和密封垫片3，所述密封垫片3置于第一法兰1和第二法兰2之间，第一法兰1和第二法兰2通过螺栓8连接，所述第一法兰1和第二法兰2的密封面上均开有环形凹槽，所述密封垫片左、右两侧设有与第一法兰1和第二法兰2的环形凹槽相匹配的环形凸棱，密封垫片3左右两侧的凸棱分别置于第一法兰1和第二法兰2的环形凹槽内。这种结构形成线性密封，提高密封性和承压能力。另外，由于密封垫片3上的凸棱置于凹槽内，密封性能更好，以便达到完美紧密配合，使结构更加牢固。此专利申请更适用于换热机组管路法兰在承受高温高压下的管路密封结构。

所述凹槽和凸棱的横截面形状可以为多种结构，本申请列举几种最优的结构。

第一种结构，如图3、4、7、8所示，所述凹槽4的两侧壁为分别向两侧弯曲的弧面结构，所述凸棱5两侧为分别向两侧弯曲的弧面结构，所述环形凸棱5的高度大于环形凹槽4的深度。

第二种结构，如图9、10所示，管道里是贵重及危险介质时，采取的最优结构，所述凹槽4的横截面形状为字母“U”形，在凹槽4的外侧内壁上设有向内侧内壁延伸的环形卡棱6，所述凸棱5的横截面形状为倒字母“U”形，凸棱的外侧壁开有向凸棱内凹陷的与卡环配合的环形卡槽7，环形卡棱6置于环形卡槽7内，所述环形凸棱5的高度与环形凹槽4的深度相同。由于增加了卡棱6和卡槽7，故密封效果更好。

第三种结构，所述凹槽4的横截面积为倒梯形，所述凸棱的横截面积为梯形，所述环形凸棱的高度大于环形凹槽的深度。也可以选择将凹槽4的形状设计成类似于倒梯形的结构，凸棱设计成类似梯形结构，只要二者能相互吻合密封即可。

机组设计压力为≤1.6MPa时，所述环形凹槽4和环形凸棱5均为一个。

机组设计压力为1.6MPa～2.5MPa时，所述凹槽4和凸棱5均为两个。

本发明解决其技术问题所采用的方案是：1.6MPa设计压力下，在管法兰密封面的上用车床车出一圈圆环形凹槽，这种槽不同于以往法兰标准中的密封“水线”，这种凹槽的宽度和深度都要比以往的密封“水线”大得多，且在制造三元乙丙垫片时，考虑一定的压缩比，在相同位置上留有圆环形凸棱。安装时对应位置安装即可。如设计压力在1.6MPa以上，则可采用内外两道相同的结构形式。

法兰密封结构有两个较深、较宽的环形凹槽，放置在两个法兰密封面间密封垫片是与环形凹槽相吻合的密封垫片，这样形成的密封结构在法兰的主密封面上相当于行成两个封闭的线性的圆环，垫片在压力和温度作用下也难以跑出，从而实现可靠的耐压和耐温的线性密封结构。

所示凹槽和凸棱结构是上面的第一种结构或第三种结构时，最优尺寸是，所述凹槽底的宽度为5mm，凹槽的深度为3mm；所述凸棱顶的宽度为4.8mm，凸棱的高度为4mm。当凹槽的的两侧为弧面结构时，所述凹槽的弧面结构的半径为2mm，所述凸棱的弧面结构的半径为2mm。

本申请是将法兰的环形凹槽与密封垫片的环形凸棱相互配合，以便达到完美紧密配合，使结构更加牢固。此专利更适用于换热机组管路法兰在承受高温高压下的管路密封结构。有效防止换热机组管路法兰采用橡胶垫片时密封失效的换热机组管路用可靠性法兰密封结构。

Claims (8)

1.换热机组管路用可靠性法兰密封结构，其特征在于：包括第一法兰、第二法兰和密封垫片，所述密封垫片置于第一法兰和第二法兰之间，第一法兰和第二法兰通过螺栓连接，所述第一法兰和第二法兰的密封面上均开有环形凹槽，所述密封垫片左、右两侧设有与第一法兰和第二法兰的环形凹槽相匹配的环形凸棱，密封垫片左右两个凸棱分别置于第一法兰和第二法兰的环形凹槽内。

2.根据权利要求1所述的一种换热机组管路用可靠性法兰密封结构，其特征在于：所述凹槽的横截面积为倒梯形，所述凸棱的横截面积为梯形，所述环形凸棱的高度大于环形凹槽的深度。

3.根据权利要求1所述的一种换热机组管路用可靠性法兰密封结构，其特征在于：所述凹槽的两侧壁为分别向两侧弯曲的弧面结构，所述凸棱两侧为分别向两侧弯曲的弧面结构，所述环形凸棱的高度大于环形凹槽的深度。

4.根据权利要求1所述的一种换热机组管路用可靠性法兰密封结构，其特征在于：所述凹槽的横截面形状为“U”形，在凹槽的外侧内壁上设有向内侧内壁延伸的环形卡棱，所述凸棱的横截面形状为倒“U”形，凸棱的外侧壁开有向凸棱内凹陷的与卡环配合的环形卡槽，环形卡棱置于环形卡槽内，所述环形凸棱的高度与环形凹槽的深度相同。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种换热机组管路用可靠性法兰密封结构，其特征在于：机组设计压力为≤1.6MPa时，所述环形凹槽和环形凸棱均为一个。

6.根据权利要求1或2或3或4所述的一种换热机组管路用可靠性法兰密封结构，其特征在于：机组设计压力为1.6MPa～2.5MPa时，所述凹槽和凸棱均为两个。

7.根据权利要求2或3所述的一种换热机组管路用可靠性法兰密封结构，其特征在于：所述凹槽底的宽度为5mm，凹槽的深度为3mm；所述凸棱顶的宽度为4.8mm，凸棱的高度为4mm。

8.根据权利要求3所述的一种换热机组管路用可靠性法兰密封结构，其特征在于：所述凹槽的弧面结构的半径为2mm，所述凸棱的弧面结构的半径为2mm。

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