CN113700959A - 一种密封结构 - Google Patents

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Abstract

为解决现有技术中存在的在高温高压启停频繁工作环境中密封容易失效的问题，本发明实施例提供一种密封结构，包括：安装板,用于通过衬套与管道口密封连接；衬套，设有连接部；连接部，用于伸入安装板的安装口内并通过密封垫与安装口密封连接；以及密封垫，用于设于连接部和安装口之间的间隙；所述密封垫包括内环、外环和膨化石墨环，所述膨化石墨环设于内环与外环之间；所述膨化石墨环的高度高于内环的高度，所述膨化石墨环的高度高于外环的高度。本发明实施例通过设置安装板、衬套和密封垫，增强了在高温高压启停频繁工作环境中密封结构的密封效果。

Description

一种密封结构
技术领域
本发明涉及一种密封结构。
背景技术
高温高压的过程工业中，设备本身以及他们之间的连接系统都存在流体(气相或液相)的密闭(封)性问题。装置若不能保证密封，因工作介质跑、冒、滴、漏而引起的放射性物质外泄将造成环境污染和设备的非计划维修。装置高温高压、启停频繁的工作环境对密封结构可靠性提出了较高要求，目前，装置设备在高温高压、启停频繁的工作环境中容易出现密封失效导致工作介质泄漏。
发明内容
为解决现有技术中存在的在高温高压启停频繁工作环境中密封容易失效的问题，本发明实施例提供一种密封结构。
本发明实施例通过下述技术方案实现：
一种密封结构，包括：
安装板,用于通过衬套与管道口密封连接；
衬套，设有连接部；
连接部，用于伸入安装板的安装口内并通过密封垫与安装口密封连接；以及
密封垫，用于设于连接部和安装口之间的间隙；
所述密封垫包括内环、外环和膨化石墨环，所述膨化石墨环设于内环与外环之间；所述膨化石墨环的高度高于内环的高度，所述膨化石墨环的高度高于外环的高度。
进一步的，所述连接部为环板；环板伸入安装口内，紧固件穿过安装口的安装孔、内环中心的内孔和环板的一端的通孔以使安装口通过密封垫与环板密封连接。
进一步的，所述环板的两侧分别通过密封垫与安装口密封连接。
进一步的，所述衬套设有环形槽；所述环形槽用于与安装板相靠近的一侧的表面形成用于抗热冲击的空间。
进一步的，所述内环为奥氏体不锈钢内环；所述膨化石墨环为核级高纯膨化石墨环。
进一步的，所述衬套还包括筒体；所述环板沿筒体的轴向方向设于筒体一侧；所述环形槽设于筒体一侧。
进一步的，所述安装板为法兰。
进一步的，所述安装板为盲板。
进一步的，所述外环沿周向设有若干个圆孔。
本发明实施例与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
本发明实施例的一种密封结构，通过设置安装板、衬套和密封垫，使得当密封垫、安装板和衬套的密封面产生分离趋势时，施加在外环与衬套接触面上的附加预紧力可以保证膨化石墨环与衬套之间的密封比压力不变，即使出现附加预紧力丧失的极端情况时，膨化石墨环的回弹仍能保证密封比压力在一定水平，从而保证密封面紧密密封不漏，从而，本发明实施例的密封结构增强了在高温高压启停频繁工作环境中的密封效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明示例性实施方式的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为密封结构的示意图。
图2为密封垫的正视示意图。
图3为密封垫的剖视示意图。
图4为衬套结构示意图。
图5为另一种密封结构的示意图。
附图中标记及对应的零部件名称：
其中，1-法兰，2-衬套，3-密封垫，4-紧固件，5-奥氏体不锈钢内环，6-外环，7-核级高纯膨化石墨环，8-圆孔，9-筒体，10-环板，11-环形槽，12-通孔，13-盲板。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
在以下描述中，为了提供对本发明的透彻理解阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本发明。在其他实施例中，为了避免混淆本发明，未具体描述公知的结构、电路、材料或方法。
在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本发明至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的示图都是为了说明的目的，并且示图不一定是按比例绘制的。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。
在本发明的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“高”、“低”“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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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保护范围的限制。
实施例1
为解决现有技术中存在的在高温高压启停频繁工作环境中密封容易失效的问题，本发明实施例提供一种密封结构。
参考图1-图5所示，密封结构包括：包括：安装板,用于通过衬套与管道口密封连接；衬套，设有连接部；连接部，用于伸入安装板的安装口内并通过密封垫与安装口密封连接；以及密封垫，用于设于连接部和安装口之间的间隙；所述密封垫包括内环、外环和膨化石墨环，所述膨化石墨环设于内环与外环之间；所述膨化石墨环的高度高于内环的高度，所述膨化石墨环的高度高于外环的高度。
可选地，所述外环与内环的高度齐平。
可选地，所述连接部为环板10；环板10伸入安装口内，紧固件穿过安装口的安装孔、内环中心的内孔和环板的一端的通孔以使安装口通过密封垫与环板密封连接。
参考图1所示，所述安装板可以为法兰1。密封结构包括法兰1、衬套2、密封垫3和紧固件4。可选地，密封垫包括依次嵌套的外环、膨化石墨环和内环；可选地，所述内环为奥氏体不锈钢内环5；所述膨化石墨环为核级高纯膨化石墨环7。参考图2-3所示，密封垫3由奥氏体不锈钢内环5、外环6和嵌在内环、外环之间的核级高纯膨化石墨环7组成。内环和外环起着支撑和限制石墨密封环的作用，同时外环可防止石墨过压。
使用时，衬套2通过密封垫与法兰1连接；参考图1所示，衬套2的连接部将密封垫压紧在法兰1上。在安装时，通过螺栓预紧，由于膨化石墨环7的高度高于内环和外环，因此法兰表面会先压缩膨化石墨环7，法兰表面会先压缩膨化石墨环，直至膨化石墨环压缩至衬套2与外环6接触，法兰1与外环6接触。当衬套2与外环6接触，法兰1与外环6接触时，膨化石墨环7不再被压缩，其余预紧力施加在衬套2与外环6接触面上。当设备或管道载荷波动使衬套2、膨化石墨环7和密封垫的接触面产生分离趋势时，施加在外环6与衬套2接触面上的附加预紧力可以保证石墨环与衬套之间的密封比压力不变。即使出现附加预紧力丧失的极端情况时，石墨环的回弹仍能保证密封比压力在一定水平，从而保证紧密不漏。
可选地，所述环板的两侧分别通过密封垫3与安装口密封连接。
参考图1所示，环板10的左右两侧均设有密封垫3，紧固件4依次穿过安装口左侧、左侧的密封垫的内环的内孔、环板10、环板右侧的密封垫内环的内孔和安装口的右侧，从而实现，环板10通过左右两个密封垫与安装口的密封。
进一步的，所述外环沿周向设有若干个圆孔8。
外环6上设置有2的倍数个(根据螺栓数量确定)圆孔8，连接时，螺栓穿过该圆孔，该结构较现在常用的石墨密封垫可减小螺栓中心圆直径，增大外环的承载面积。具体地，连接时螺栓穿过该圆孔8固定在安装口上。
在安装过程中，由于衬套2具有环板10，环板10在长度方向上的优势，可以直接插入法兰中，依靠其自身的刚性，在管道的径向方向形成定位，优化了安装定位。
可选地，所述紧固件包括螺栓。
可选地，所述衬套还包括筒体9；所述环板10沿筒体的轴向方向设于筒体上侧；所述环形槽设于筒体上侧。
为了防止设备或管道内的介质直接对密封面造成热冲击，所述衬套的筒体上侧设有环形槽11；所述环形槽11与安装板下侧的表面接触形成用于抗热冲击的空间。可选地，所述环形槽的数量为若干个。衬套2上的环形槽11与法兰内表面形成空间，起到了一定的缓冲和隔离作用，可有效防止设备或管道内的介质直接对密封面造成热冲击。
实施例2
参考图5所示，本实施例与实施例1的区别在于，所述安装板为盲板13；盲板的左侧设有一个密封垫3；紧固件通过密封垫3与盲板密封连接。
衬套2的形状大小与连接处的管道和盲板13构成的形状大小相适应。
其余与实施例1相同。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种密封结构，其特征在于，包括：
安装板,用于通过衬套与管道口密封连接；
衬套，设有连接部；
连接部，用于伸入安装板的安装口内并通过密封垫与安装口密封连接；以及
密封垫，用于设于连接部和安装口之间的间隙；
所述密封垫包括内环、外环和膨化石墨环，所述膨化石墨环设于内环与外环之间；所述膨化石墨环的高度高于内环的高度，所述膨化石墨环的高度高于外环的高度。
2.如权利要求1所述密封结构，其特征在于，所述连接部为环板；环板伸入安装口内，紧固件穿过安装口的安装孔、内环中心的内孔和环板的一端的通孔以使安装口通过密封垫与环板密封连接。
3.如权利要求2所述密封结构，其特征在于，所述环板的两侧分别通过密封垫与安装口密封连接。
4.如权利要求1所述密封结构，其特征在于，所述衬套设有环形槽；所述环形槽用于与安装板相靠近的一侧的表面形成用于抗热冲击的空间。
5.如权利要求1所述密封结构，其特征在于，所述内环为奥氏体不锈钢内环；所述膨化石墨环为核级高纯膨化石墨环。
6.如权利要求2所述密封结构，其特征在于，所述衬套还包括筒体；所述环板沿筒体的轴向方向设于筒体一侧；所述环形槽设于筒体一侧。
7.如权利要求1-6任意一项所述密封结构，其特征在于，所述安装板为法兰。
8.如权利要求1、2、4、5或6所述密封结构，其特征在于，所述安装板为盲板。
9.如权利要求1-6任意一项所述密封结构，其特征在于，所述外环沿周向设有若干个圆孔。
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