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1、,密封装置设计,螺栓法兰连接结构 及密封设计,高压密封结构,螺栓法兰 连接结构,密封机理,泄漏形式,螺栓法兰连接的密封条件,2、操作工况-工作密封条件 操作密封比压-操作时，为保证密封，垫片单位面积上必须维持的压紧力，通常取m倍的计算压力（mPC）。,保证密封的条件,预紧时，法兰密封面上的比压不低于预紧密封比压y,工作时，法兰密封面上的比压不低于操作密封比压，即m倍的介质计算压力,螺栓法兰连接设计,密封性设计 （压紧面、垫片、螺栓）,法兰标准简介,法兰强度计算方法简介,压紧面形式,平面形、O形、波形、齿形、八角形、 椭圆形等, 非金属垫片 常用材料：石棉橡胶板、橡胶板、聚四氟乙烯、合成纤维、石
2、墨等。 金属垫片 常用材料：铜、铝、低碳钢、不锈钢、合金等。 组合式垫片 包括：金属包垫片；缠绕式垫片；带骨架的非金属垫片等。,垫片形状,垫片类型,垫片,垫片断面形式, 要有全面的观念，综合考虑温度、压力、介质、压紧面形式等方面要求，其中温度和压力是影响密封的主要因素，也是选择垫片的主要依据。 在保证密封的前提下，尽量选用结构简单、价格便宜、便于安装和更换的垫片。 依据标准和规范，重视实践经验。 垫片选用表（表4-10）,垫片选择原则,1、预紧工况 Fa=DGby DG-垫片计算直径 b-垫片有效密封宽度 螺栓载荷Wa=Fa,2、操作工况 FP=2DGbmPC 螺栓载荷WP=F+FP = +2
3、DGbmPC,螺栓载荷,螺栓设计,预紧工况： 操作工况： 取Am=maxAa，AP,螺栓直径,螺栓间距的限制,法兰类型,法兰公称直径（DN） 与法兰相配的筒体、封头或管子的公称直径。 法兰公称压力（PN） 指定材料的法兰在指定温度下的最大工作压力。,* 两个体系间不能互相配用,注意,法兰强度计算方法简介,应力分析模型,法兰强度校核条件：,高压密封结构,特点： 强制式密封 采用窄面金属垫片 主螺栓直径大 适用范围：t 200C Di 1000mm,平垫密封,缺点： 螺纹套筒可能锈蚀 而拆卸困难。 （螺纹套筒可用 主螺栓代替）,适用范围： 大直径、高压力,卡扎里密封,双锥密封,1、全自紧式密封，压力和温度的波动不会影响密封可靠性。 2、取消了主螺栓，使筒体端部尺寸减小。 零件多、结构复杂。,优点,缺点,伍德密封,C形环密封,O形环密封,其它密封结构,高压管道密封,1、改善密封接触表面 2、改进垫片结构 3、采用焊接密封元件,提高高压密封性能的措施,螺栓载荷计算,平垫密封,螺栓法兰密封设计计算,双锥密封,1、预紧载荷分析,（2）消除径向间隙g所需螺栓力,（1）内压对平盖的轴向力,（3）回弹力的轴向分力,开孔和开孔补强设计,强度削弱 不连续应力 局部应力 焊接缺陷和残余应力,开孔接管部位的应力集中,允许不另行补强的最大开孔直径,开孔最大直径的限制,有效补强范围,
