CN207777615U - 一种组合对接式密封垫片 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种组合对接式密封垫片，包括复合垫片，所述复合垫片包括金属层以及覆盖在所述金属层两面的软性材料层，所述复合垫片的个数≥2，各复合垫片呈圆弧状并首尾相接组成圆环，复合垫片的首尾两端带有曲线切口，各复合垫片的尾端曲线切口与其后相接的复合垫片的首端曲线切口匹配对接。本实用新型的组合对接式密封垫片运输方便、便于存储、密封效果好，安装和更换时不需要将法兰上连接的全部机械构件整体抽出，而只需将连接法兰分开一定间隙即可，尤其适合体积较大的U型管换热器或由于施工原因不具备抽管芯空间的换热器的密封。

Description

一种组合对接式密封垫片

技术领域

本实用新型属于化工领域中的大型压力容器、管道等机械设备法兰连接处的密封垫片，尤其是涉及一种组合对接式密封垫片。

背景技术

化工领域中的大型压力容器、管道等设备的安装时往往需要采用法兰连接。目前法兰连接中使用的是整体式的圆环形垫片，对于法兰上连接有机械构件的情况，垫片的更换就非常困难。例如体积较大的U型管换热器，更换垫片时需要将换热管束整体抽出，几个工种同时配合，工作量非常大，吊装换热器管束时对操作的安全系数要求非常高。

另外，目前大型容器法兰密封采用的常规垫片是金属缠绕垫片，直径相对较大，长距离运输非常不方便，也不易保存和保管。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种易于拆装、运输方便、便于存储的组合对接式密封垫片，尤其适用于大型设备的法兰密封中。

本实用新型的组合对接式密封垫片包括复合垫片，所述复合垫片包括金属层以及覆盖在所述金属层两面的软性材料层，所述复合垫片的个数≥2，各复合垫片呈圆弧状并首尾相接组成圆环，复合垫片的首尾两端带有曲线切口，各复合垫片的尾端曲线切口与其后相接的复合垫片的首端曲线切口匹配对接。

本实用新型的密封垫片由多个圆弧状复合垫片组合对接形成，在U型管换热器的密封垫片更换时，不需要将换热管束整体抽出，而只需要将U型管换热器管板与壳体法兰分开一定距离，留出更换垫片空间，然后将多个复合垫片分别插入安装位置并组合对接，再将换热管束进行回装即可完成本实用新型密封垫片的更换。

所述复合垫片的首尾两端带有曲线切口，且首尾的曲线切口相互匹配，对接时可以相互咬合。安装时，复合垫片的上、下两层软性材料层与U型管换热器管板及壳程法兰密封面相互接触，弥补法兰密封面上的缺陷。在螺栓预紧力的作用下复合垫片对接处金属层的微小曲线间隙用复合垫片表面的软性材料发生塑性变形进行补充，形成多个密封腔室。曲线形的对接形式，阻力更大，与密封腔室配合形成曲线密封，防止介质在压力作用下流动出来造成介质泄漏。

进一步地，所述复合垫片组成的圆环数≥2，各圆环层层叠加。

一组复合垫片组成一个圆环状密封垫片，将多个圆环状密封垫片叠加可以满足不同设计厚度的垫片的安装，即将各层圆环状密封垫片层叠并达到设计厚度即可。

进一步地，同一圆环层中，复合垫片的个数为2，各复合垫片呈半圆弧状。

两个半圆弧状的复合垫片组合对接成圆环后，形成两处对接点，两处对接点分别位于所述圆环直径的两端。对接处是易发生泄露的位置，设置两个半圆弧状复合垫片，只形成两处对接点，便于检修时快速确定泄露位置，及时调整泄露位置的螺栓拧紧程度。

进一步地，叠加的圆环层数为2或3。

进一步地，相邻的圆环层中，复合垫片对接位置相互错开。

圆环状密封垫片多层叠加后，由于复合垫片对接位置相互错开，因此在对接曲线上下两面中至少有一面是与相邻层的软性材料接触的。当采用螺栓对U型管换热器管板及壳程法兰预紧时，复合垫片对接处金属层的微小曲线间隙中补充的软性材料不仅可以来自本层的复合垫片的软性材料，也可以来自于上下相邻的圆环状密封垫片表面的软性材料，软性材料补充的更加充分，更有利于增加阻力，更好的防止介质泄漏。

进一步地，所述复合垫片对接位置相互错开的平均距离为复合垫片宽度的1.5倍至3倍。

将相邻层的复合垫片对接位置错开至复合垫片宽度的1.5倍至3倍，可以将相邻层的对接位置限定在一定的范围内，便于泄露点的寻找和检修。如果相邻层的复合垫片对接位置错开过大，发生泄露时可能的泄露点分布较分散，不易检修。

进一步地，所述复合垫片的尾端曲线切口为几字形凸口，首端曲线切口为几字形凹口。

几字形的接头形式，阻力更大，加工方便，与密封腔室配合形成一个几字密封。相对仅切割一字斜口，介质运动路线增加，形成的密封腔室更多，更容易形成密封，现场使用时能达到整体垫片的效果。

进一步地，所述复合垫片的首尾两端曲线切口为之字形。

所述曲线切口可以为之字形折线，包括V形、W形等，所述折线形式便于加工，可以增加介质运动路线，加大介质运动阻力。

进一步地，所述曲线切口匹配对接处缠绕软性材料带。

在切口处缠绕软性材料带后，对匹配对接处起到固定作用，防止安装时接头处分开，确保接头紧密接触，同时，U型管换热器管板及壳程法兰预紧时有利于软性材料带上的软性材料补充进复合垫片对接处金属层的微小曲线间隙中，尤其有利于外侧的两层圆环状密封垫片的对接处的软性材料补充。

进一步地，所述金属层为金属冲刺板或金属网板，所述软性材料层为柔性石墨层或聚四氟乙烯层。

将软性材料覆盖在冲刺的金属板或金属网板上，金属层上的沟槽和软性材料间可以形成迷宫密封，再结合软性材料的密封性以及金属的强度、弹性好的优点，达到更好的密封效果。可以根据设备运行的温度、压力等参数选取适合的软性材料，优选的软性材料为柔性石墨、聚四氟乙烯等。

此外，本实用新型的组合对接式密封垫片结构牢固，安全可靠；可拆分成多个复合垫片存储，节省空间；且复合垫片有一定的柔韧性，长距离运输非常方便，易于保存、保管。

附图说明

图1是本实用新型的组合对接式密封垫片结构俯视图。

图2是本实用新型的复合垫片的复合结构示意图。

图3是本实用新型三层复合垫片层叠示意图。

图4是本实用新型的组合对接式密封垫片上的石墨波纹带缠绕示意图。

图中：1.复合垫片；2.不锈钢冲刺板层；3.柔性石墨层；4.石墨波纹带。

具体实施方式

图1是本实用新型的组合对接式密封垫片结构俯视图。如图1所示，本实用新型的组合对接式密封垫片包括三层圆环状垫片，每层圆环状垫片由两个半圆弧状复合垫片1首尾对接组成。复合垫片1的首端曲线切口为几字形凹口，尾端曲线切口为几字形凸口。各复合垫片1的尾端与其后相接的复合垫片1的首端匹配对接。

图2是本实用新型的复合垫片的复合结构示意图。如图2所示，所述复合垫片1包括304不锈钢冲刺板层2，以及覆盖在所述不锈钢冲刺板层2两面的柔性石墨层3。复合垫片1的厚度为1.5mm，不锈钢冲刺板层2的厚度为0.15mm。

图3是本实用新型三层复合垫片层叠示意图。如图3所示，在相邻的圆环层中，复合垫片1对接位置相互错开。且相互错开的平均距离h1为复合垫片宽度h2的两倍。

所述复合垫片1的首尾两端曲线切口也可以为之字形折线，包括V形、W形等。

图4是本实用新型的组合对接式密封垫片上的石墨波纹带缠绕示意图。如图4所示，在所述几字形切口匹配对接处缠绕0.5mm厚的石墨波纹带4。

本实用新型的组合对接式密封垫片优选的工作条件为：工作直径0～1000mm、工作压力0～3.0MPa、工作温度-20～250℃。

本实用新型的组合对接式密封垫片已成功应用在合成甲烷转化中变气废热锅炉管束与设备壳体的密封中。所述废热锅炉管束由于设备附近空间小，不具备将管芯抽出再更换换热管管板与壳程法兰之间垫片的条件。

本实用新型的组合对接式密封垫片的安装过程：

（1）将本实用新型的三层复合垫片1叠加，相邻的两层复合垫片1的对接位置即复合垫片1的两端分别错开，错开的平均距离h1为复合垫片1宽度h2的两倍；再按相同方法将另外三层复合垫片1叠加；由此得到两组层叠的复合垫片；

（2）松动紧固螺栓，使U型管换热器管板与壳体法兰离开100mm，从而满足更换垫片所需的空间；

（3）将故障垫片拆除；

（4）将两组层叠的复合垫片穿过U型管换热器管板与壳体法兰间的空隙并放置在待安装位置，同一层中的复合垫片的几字形凹口和几字形凸口组合对接，形成三层圆环状密封垫片；

（5）在对接处缠绕0.5mm厚的石墨波纹带4；

（6）将U型管换热器管板进行回装，用紧固螺栓对U型管换热器管板及壳程法兰紧固，使三层圆环状密封垫片的上、下两层软性石墨层3分别与U型管换热器管板及壳程法兰密封面相互接触，弥补法兰密封面上的缺陷；在螺栓预紧力的作用下复合垫片1对接处304不锈钢冲刺板层2的微小曲线间隙用被发生塑性变形的柔性石墨补充，形成多个密封腔室，完成密封。

采用本实用新型的组合对接式密封垫片的设备运行工艺参数：管程中变气进口温度为399.7℃；管程中变气出口温度为320℃；管程中变气压力为2.64 MPa；壳程锅炉给水-蒸汽温度为239.77 ℃；壳程锅炉给水-蒸汽压力为3.4MPa。设备运行2个月后未发现有泄漏现象，满足工艺要求。证明本实用新型的组合对接式密封垫片无论从垫片的结构形式上还是垫片接头的形式上都能够满足设备使用需要。

以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种组合对接式密封垫片，包括复合垫片，其特征在于：所述复合垫片包括金属层以及覆盖在所述金属层两面的软性材料层，所述复合垫片的个数≥2，各复合垫片呈圆弧状并首尾相接组成圆环，复合垫片的首尾两端带有曲线切口，各复合垫片的尾端曲线切口与其后相接的复合垫片的首端曲线切口匹配对接。

2.根据权利要求1所述的组合对接式密封垫片，其特征在于：所述复合垫片组成的圆环数≥2，各圆环层层叠加。

3.根据权利要求2所述的组合对接式密封垫片，其特征在于：同一圆环层中，复合垫片的个数为2，各复合垫片呈半圆弧状。

4.根据权利要求2所述的组合对接式密封垫片，其特征在于：叠加的圆环层数为2或3。

5.根据权利要求4所述的组合对接式密封垫片，其特征在于：相邻的圆环层中，复合垫片对接位置相互错开。

6.根据权利要求5所述的组合对接式密封垫片，其特征在于：所述复合垫片对接位置相互错开的平均距离为复合垫片宽度的1.5倍至3倍。

7.根据权利要求1所述的组合对接式密封垫片，其特征在于：所述复合垫片的尾端曲线切口为几字形凸口，首端曲线切口为几字形凹口。

8.根据权利要求1所述的组合对接式密封垫片，其特征在于：所述复合垫片的首尾两端曲线切口为之字形。

9.根据权利要求1所述的组合对接式密封垫片，其特征在于：所述曲线切口匹配对接处缠绕软性材料带。

10.根据权利要求1所述的组合对接式密封垫片，其特征在于：所述金属层为金属冲刺板或金属网板，所述软性材料层为柔性石墨层或聚四氟乙烯层。