CN221171170U - 一种接头密封装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种接头密封装置，用于密封连接接头与碳化硅反应器芯体连接处，所述碳化硅反应器芯体外侧设有固定板，该装置包括密封圈、压紧套以及弹性件，密封圈设于所述连接接头密封面侧；压紧套与所述固定板连接，所述压紧套套设于所述连接接头外侧，且所述连接接头可相对所述压紧套沿其轴向移动，当塑料材质的连接接头在长期使用过程中会因温度过高产生膨胀时，能够为连接接头的压紧端提供缓冲空间；弹性件设于所述连接接头与所述压紧套之间，且所述弹性件具有驱动所述连接接头压紧所述密封圈的弹性力，使得连接接头的压紧端能够始终压紧其下侧的密封圈。

Description

一种接头密封装置

技术领域

本实用新型涉及反应器接头密封技术领域，具体涉及一种接头密封装置。

背景技术

由于在特殊领域应用的碳化硅反应器产品，在实际使用过程中其工况特点为：超强腐蚀性(如“王水”或氢氟酸混合物等)、使用压约为0.8-1.2MPa以及使用温度为60-90℃。

如附图1所示，目前一般碳化硅反应器产品装配结构包括固定板a、保温壳b、连接接头c、密封圈d以及碳化硅反应器芯体e，碳化规反应器产品装配方案为：首先将保温壳b使用螺钉固定在固定板a上制成外壳，再用两组外壳将碳化硅反应器芯体e固定在保温壳b内并使用螺栓固定，之后利固定板a上预留的螺纹孔固定连接接头c，连接接头c旋压推紧密封圈d，从而达到装配密封的目的。

但是由于碳化硅等陶瓷类材质可加工性能非常差，且易脆裂，所以其连接接头一般采用抗腐蚀性能较好的金属或塑料材质进行制造。而在高腐蚀的工况条件下，金属材料存在抗腐蚀性能不足，成本高昂等缺点；而塑料材质连接接头，前期虽然会因螺纹压紧，及其材料特点可以满足反应器产品的抗腐蚀及密封性能要求，但在长期使用过程中会因温度过高产生膨胀，而膨胀后体积增加会因装配结构限制无有效的缓冲空间，导致塑性变形发生，在经过反应系统多次启停之后，会出现塑性变形总量累积增加，导致接头压紧面厚度减少造成压紧力不足或密封圈安装槽变形，进而会产生密封结构失效，导致泄漏发生。

实用新型内容

因此，本实用新型所要解决的技术问题在于现有技术中塑料材质连接接头在长期使用过程中会因温度过高产生膨胀，而膨胀后体积增加会因装配结构限制无有效的缓冲空间，导致塑性变形发生，在经过反应系统多次启停之后，会出现塑性变形总量累积增加，导致接头压紧面厚度减少造成压紧力不足或密封圈安装槽变形，进而会产生密封结构失效，导致泄漏发生。

为此，本实用新型提供一种接头密封装置，用于密封连接接头与碳化硅反应器芯体连接处，所述碳化硅反应器芯体外侧设有固定板，该装置包括：

密封圈，设于所述连接接头密封面与所述碳化硅反应器芯体之间；

压紧套，与所述固定板连接，所述压紧套套设于所述连接接头外侧，且所述连接接头可相对所述压紧套沿其轴向移动；

弹性件，设于所述连接接头与所述压紧套之间，且所述弹性件具有驱动所述连接接头压紧所述密封圈的弹性力。

可选地，接头密封装置还包括垫片，所述垫片设于所述弹性件与所述连接接头之间，以减小弹性件下压而产生的局部压强。

可选地，所述固定板上设有螺纹孔，所述压紧套设于所述螺纹孔内，所述压紧套被配置为在外力作用下旋转，以调整所述弹性件对所述连接接头所施加的压力。

可选地，所述压紧套底端与所述垫片之间设有间隔。

可选地，所述压紧套内设有一端开口的放置腔，所述放置腔套设于所述连接接头表面。

可选地，所述弹性件处于所述放置腔内且套设于所述连接接头表面，所述弹性件一端与所述放置腔腔壁抵接，所述弹性件另一端与所述连接接头抵接。

可选地，所述连接接头密封面一侧为压紧端，压紧端呈环状凸起，以抵接所述弹性件。

可选地，所述环状凸起外径大于所述放置腔内径。

可选地，所述连接接头密封面上设有适于放置所述密封圈的放置槽。

可选地，接头密封装置还包括锁紧件，螺纹连接于所述压紧套表面，以紧固所述压紧套。

本实用新型提供的接头密封装置，具有如下优点：

1.本实用新型提供一种接头密封装置，用于密封连接接头与碳化硅反应器芯体连接处，所述碳化硅反应器芯体外侧设有固定板，该装置包括密封圈、压紧套以及弹性件，密封圈设于所述连接接头密封面侧；压紧套与所述固定板连接，所述压紧套套设于所述连接接头外侧，且所述连接接头可相对所述压紧套沿其轴向移动；弹性件设于所述连接接头与所述压紧套之间，且所述弹性件具有驱动所述连接接头压紧所述密封圈的弹性力。

此结构的接头密封装置，设置压紧套套设于所述连接接头外侧，且所述连接接头可相对所述压紧套沿其轴向移动，当塑料材质的连接接头在长期使用过程中会因温度过高产生膨胀时，能够为连接接头的压紧端提供缓冲空间，弹性件设于所述连接接头与所述压紧套之间，且所述弹性件具有驱动所述连接接头压紧所述密封圈的弹性力，使得连接接头的压紧端能够始终压紧其下侧的密封圈。

2.本实用新型提供一种接头密封装置，还包括垫片，所述垫片设于所述弹性件与所述连接接头之间，以减小弹性件下压而产生的局部压强。

此结构的接头密封装置，垫片抵接在连接接头压紧端上表面，且垫片处于弹性件和连接接头之间，垫片面积与连接接头压紧端上部面积基本一致，增大受力面积，从而减小弹性件下压而产生的局部压强，避免连接接头压紧端出现变形。

3.本实用新型提供一种接头密封装置，所述压紧套底端与所述垫片之间设有间隔。

此结构的接头密封装置，压紧套底部与垫片之间留有间隔，由于塑料材质的连接接头在长期使用过程中会因温度过高产生膨胀，设置间隔用于为连接接头的压紧端提供缓冲空间。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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的附图。

图1为现有技术中的碳化硅反应器的结构示意视图；

图2为本实用新型的实施例中提供的接头密封装置的整体示意图；

图3为本实用新型的实施例中提供的接头密封装置的剖视图；

附图标记说明：

1-连接接头；

21-碳化硅反应器芯体；22-固定板；23-保温壳；

3-密封圈；

4-压紧套；

5-弹性件；

6-垫片；

7-锁紧件。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例

图1为现阶段一般碳化硅反应器，其包括碳化硅反应器芯体21、固定板22以及保温壳23，其装配时，首先将保温壳23使用螺钉固定在固定板22上制成外壳，再用两组外壳将碳化硅反应器芯体21固定在保温壳23内并使用螺栓固定，之后利固定板22上预留的螺纹孔固定连接接头1，连接接头1密封面处设置密封圈3，连接接头1向内部旋紧固定密封圈3。

由于在特殊领域应用的碳化硅反应器，在实际使用过程中其工况特点为：超强腐蚀性(如“王水”或氢氟酸混合物等)、使用压约为0.8-1.2MPa以及使用温度一般为60-90℃。由于碳化硅等陶瓷类材质可加工性能非常差，且易脆裂，所以连接接头1一般采用抗腐蚀性能较好的金属或塑料材质进行制造。塑料材质连接接头1，前期虽然会因螺纹压紧，及其材料特点可以满足反应器产品的抗腐蚀及密封性能要求，但在长期使用过程中会因温度过高产生膨胀，而膨胀后体积增加会因装配结构限制无有效的缓冲空间，导致塑性变形发生，在经过反应系统多次启停之后，会出现塑性变形总量累积增加，导致接头压紧面厚度减少造成压紧力不足或密封圈3安装槽变形，进而会产生密封结构失效，导致泄漏发生。

为此，本实施例提供一种接头密封装置，如图2和图3所示，接头密封装置包括密封圈3、压紧套4、弹性件5、垫片6以及锁紧件7。连接接头1采用塑料材质，优选PFA材质，此材质具有良好的加工性能、耐温性及极佳的抗腐蚀性能，密封圈3采用FFMK材质。

图3为本实施例提供的接头密封装置的剖视图，从图3中可以看出，连接接头1处于固定板22上预留的螺纹孔内部，密封圈3处于连接接头1下方密封面处，且密封面上设置有用于放置密封圈3的环形凹槽，与图1中不同之处在于，图3中的连接接头1外表面不设置外螺纹，其直接放置在固定板22上预留的螺纹孔内部。

在本实施例中，如图3所示，连接接头1下端为压紧端，压紧端为环状凸起，以使连接接头1在图3中的截面呈倒置的T状，连接接头1上套设有垫片6和弹性件5，弹性件5为柱状弹簧，垫片6抵接在压紧端上表面，且垫片6处于弹性件5和连接接头1之间，垫片6面积与连接接头1压紧端上部面积基本一致，用于增大受力面积，从而减小弹性件5下压而产生的局部压强，避免连接接头1压紧端出现变形。

在本实施例中，如图3所示，压紧套4外侧设置有外螺纹，使用时压紧套4旋入固定板22上预留的螺纹孔内部，压紧套4内部设置向下开口的放置腔，连接接头1上端的出口端贯穿放置腔顶壁后凸出压紧套4表面，弹性件5放置在放置腔内，且弹性件5上端与放置腔顶壁抵接，弹性件5下端与垫片6抵接，保持弹性件5处于压缩状态，以使弹性件5具有下压的弹性力，此弹性力能够向下推动连接接头1，使得连接接头1的压紧端能够始终压紧其下侧的密封圈3。可以理解，使用或者测试时，能够通过旋转压紧套4使得压紧套4向上或者向下移动，进而能够调节弹性件5对连接接头1施加的下压力。

在本实施例中，如图3所示，压紧套4底部与垫片6之间留有间隔，由于塑料材质的连接接头1在长期使用过程中会因温度过高产生膨胀，设置间隔用于为连接接头1的压紧端提供缓冲空间。

在本实施例中，如图3所示，压紧套4外侧设置有锁紧件7，锁紧件7采用锁紧螺母，压紧套4与锁紧件7之间通过螺纹固定，锁紧螺母旋转安装为压紧套4提供固定力。

本实施例提供的接头密封装置，利用弹簧为连接接头1提供向下的压紧密封力，而在使用过程中因受热而产生的体积膨胀产生的力则通过垫片6传递至弹簧，弹簧向上溃缩而增加连接接头1压紧端的空间，此处的缓冲空间可以有效避免连接接头1压紧端塑性变形发生，从而提高反应器的密封可靠性能。

其中，本实施例提供的接头密封装置，弹簧的选取方法如下：

步骤一：以反应器的使用压力P(反应器内部流经的介质压力)和密封圈3外径计算面积S_A，计算出连接接头1在使用时受到的推力即F_推＝S_A*P。

步骤二：依据弹力计算公式：F_弹＝KX(K为弹簧刚度系数、X为弹簧变形量)选择弹力(负载弹簧可提供的压紧力)大于连接接头1在使用过程中受到的推力的弹簧，即：F_弹≥F_推。

步骤三：在设计连接接头1时其底部与垫片6配合的面积，通过连接接头1材质的抗强、使用温度及负载力的大小计算得出(在安装结构准许的情况下尽量偏大，减少过载受压而产生变形)，其计算方法为现有技术。

由于本实施例采用的密封力来自于弹簧，因此反应器在安装装配时应严格控制弹簧压缩量值，如弹簧压缩量值过大，则无法有效避免连接接头1的塑性变形发生，如弹簧压缩量值偏小则可能出现装配泄漏(连接接头1、压紧套4及弹簧本身在加工过程中就存在误差，因此有效的检测验证方法同样重要)，检测验证方法如下：

步骤一：反应器装配完成后，使用液压或气压测试设备，连通反应器后，向反应器内部注入压力，所注入的压力值为技术要求压力值的1.1-1.2倍，观察反应器有无泄漏，如有出现泄漏则通过向下旋转压紧套4，直到反应器未出现泄漏为止。

步骤二：步骤一完成后，提高检测注入的压力值为技术要求的压力值的1.3-1.4倍，观察反应器有无泄漏，如未出现泄漏则通过向上旋转压紧套4，直到反应器出现泄漏为止。

步骤三：最后旋紧锁紧件7固定压紧套4，之后再次采用技术要求压力值的1.1-1.2倍压力对反应器进行泄漏检测，确认反应器无泄漏后，表明反应器为装配密封合格。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种接头密封装置，用于密封连接接头(1)与碳化硅反应器芯体(21)连接处，所述碳化硅反应器芯体(21)外侧设有固定板(22)，其特征在于，该装置包括：

密封圈(3)，设于所述连接接头(1)密封面与所述碳化硅反应器芯体(21)之间；

压紧套(4)，与所述固定板(22)连接，所述压紧套(4)套设于所述连接接头(1)外侧，且所述连接接头(1)可相对所述压紧套(4)沿其轴向移动；

弹性件(5)，设于所述连接接头(1)与所述压紧套(4)之间，且所述弹性件(5)具有驱动所述连接接头(1)压紧所述密封圈(3)的弹性力。

2.根据权利要求1所述的接头密封装置，其特征在于，还包括垫片(6)，所述垫片(6)设于所述弹性件(5)与所述连接接头(1)之间，以减小弹性件(5)下压而产生的局部压强。

3.根据权利要求2所述的接头密封装置，其特征在于，所述固定板(22)上设有螺纹孔，所述压紧套(4)设于所述螺纹孔内，所述压紧套(4)被配置为在外力作用下旋转，以调整所述弹性件(5)对所述连接接头(1)所施加的压力。

4.根据权利要求3所述的接头密封装置，其特征在于，所述压紧套(4)底端与所述垫片(6)之间设有间隔。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的接头密封装置，其特征在于，所述压紧套(4)内设有一端开口的放置腔，所述放置腔套设于所述连接接头(1)表面。

6.根据权利要求5所述的接头密封装置，其特征在于，所述弹性件(5)处于所述放置腔内且套设于所述连接接头(1)表面，所述弹性件(5)一端与所述放置腔腔壁抵接，所述弹性件(5)另一端与所述连接接头(1)抵接。

7.根据权利要求6所述的接头密封装置，其特征在于，所述连接接头(1)密封面一侧为压紧端，压紧端呈环状凸起，以抵接所述弹性件(5)。

8.根据权利要求7所述的接头密封装置，其特征在于，所述环状凸起外径大于所述放置腔内径。

9.根据权利要求7所述的接头密封装置，其特征在于，所述连接接头(1)密封面上设有适于放置所述密封圈(3)的放置槽。

10.根据权利要求5所述的接头密封装置，其特征在于，还包括锁紧件(7)，螺纹连接于所述压紧套(4)表面，以紧固所述压紧套(4)。