4.3.4密封装置设计 过程设备设计 (b)预紧工况(无内压) 拧紧螺栓,螺栓力通过法兰压 紧面作用到垫片上。垫片产生弹性 或屈服变形,填满凹凸不平处,堵 塞泄漏通道,形成初始密封条件。 引入概念1“预紧比压y” 预紧(无内压)时,迫使垫片变形与 压紧面密合,以形成初始密封条件 此时垫片单位面积上所需的最小压 紧力,称为“垫片比压力”,用y表示 (b)预紧工况 也称为最小压紧应力,单位为MPa。 图4-23密封机理图 在预紧工况下,如垫片单位面积上 所受的压紧力小于比压力y,介质即/y值仅与垫片材料、 发生泄漏。 结构与厚度有关
11 Öb×TUÚÖàB × áU17a1789 UÔwg:;Éh:;âãäI Zåæç{a°èÌͶÎeaé ê%\a{nëìíîh TU(àB )caïd:;ç{¨ U¸að{nëìíîa ñc:;mòóÉôõKö Ua÷~“:;ø ”aw y|ùa ú÷~ö Uvamò~MPah ^TUÚÊaû:;mòóÉ ôK UÂüø yaý þã%h 1TUø yO 4.3.4 Öb×TUÚ y¨:; +,¨k©ªh P4-23 CDP
4.3.4密封装置设计 过程设备设计 方面,内压引起的轴向力,使上下法 (c)操作工况 兰压紧面分离,垫片压缩量减少,密封 通入介质导致 比压(即,压紧面上的压紧应力)下降 压力上升 另一方面,垫片弹性压缩变形部分产生 回弹,补偿因螺栓伸长所引起的压紧面 分离,使压紧面上的密封比压力仍能维 引入概念2 持一定值以保持密封性能。 “操作密封比压”: 为保证在操作状态时法兰的密封性 能而必须施加(维持)在垫片上的 压应力,称为操作密封比压。 操作密封比压往往用介质计算压力 的m倍表示,这里m称为“垫片系 数”,无因次。 (c)操作工况 图4-23密封机理图
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4.3.4密封装置设计 过程设备设计 防止流体泄漏的基本方法泄漏时介质通过密封口的动力: 密封口内外介质压力差 在密封口增加流 体流动的阻力 当介质通过密封口的阻力大于 泄漏时介质通过密封口的阻力: 密封口两侧的介质压力差时, 压紧面上的比压力 介质就被密封。而介质通过密 封口的阻力是借施加于压紧面 上的出压力来实现的,作用 在压紧面上的密封比压力越大,预紧比压力操作密封比压 则介质通过密封口的阻力越大, y 越有利于密封
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4.3.4密封装置设计 过程设备设计 预紧比压y 定义为预紧(无内压)时,迫使垫片 由以上分析,在确立 变形与压紧面密合,以形成初始密 法兰设计方法时,把 封条件,此时垫片所必需的最小压 预紧工况与操作工况 紧载荷,因以单位接触面积上的压 紧载荷计,故也称最小压紧应力”, 分开处理,从而大大 单位为MPa。y值仅与垫片材料、 简化了法兰设计。为 结构与厚度有关。 此,对两个不同的工 况分别引进两个垫片 性能参数,即“最小压 垫片系数m: 紧应力”或“比压力”y 是指操作(有内压)时,达到紧密 以及“垫片系数”m 不漏,垫片所必须维持的比压 与介质压力p的比值(无单位)
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4.3.4密封装置设计 过程设备设计 不少生产实践和广泛的 研究表明y和m值还与垫 片尺寸,介质性质、压 力、温度、压紧面粗糙 度等许多因素有关,而 且m与y之间也存在内在 联系。 15
15 ¶ãâ1@ xAK BC|D y mE¨: ;ÄÅaI k UFG k£qLM©ªa Hm¨y¿ÀúI^B^ J<h 4.3.4