一種雙重密封法蘭制造技術

本發明專利技術涉及一種雙重密封法蘭，其包括陰面法蘭盤和陽面法蘭盤，其中，所述陰面法蘭盤的一端面的中心設有凹槽，所述陽面法蘭盤的一端面的中心設有與所述凹槽匹配的凸臺，所述法蘭還包括：設置在所述凹槽中的石墨纏繞墊片，以及金屬C形密封圈；其中，所述陰面法蘭盤的所述端面上圍繞所述凹槽開設有一用于容置所述金屬C形密封圈的溝槽，且所述陰面法蘭盤的該端面上在所述凹槽和溝槽之間還對稱開設有一進氣通孔和一出氣通孔，且所述進氣通孔與出氣通孔分別通過一保護氣通道與所述凹槽連通。本發明專利技術可以在超高溫強腐蝕環境下穩定安全運行，并達到良好密封效果，同時為密封件提供良好使用條件，增加密封件的使用壽命，并且具有拆裝方便的優點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種法蘭結構，尤其涉及一種雙重密封法蘭。
技術介紹
法蘭作為可拆卸連接件廣泛應用于機械、石油化工和核工業等多個領域。普通單重密封法蘭通常成對使用，并采用陰陽面配合結構，在陰面法蘭盤和陽面法蘭盤之間通常用石墨墊片或者金屬密封圈進行單層密封，并最后通過螺栓或者卡箍提供預緊力。然而，這種普通單重密封的管道連接法蘭在超過400°C高溫和強腐蝕(如氫氟酸)環境下的應用存在缺陷，這是因為:配合密封后兩法蘭盤之間存在間隙，從而容易使密封元件部分暴露于空氣中而被氧化；具體來說，石墨墊片中的石墨在高于400°C氧化環境下會被氧化，從而導致使用石墨墊片的法蘭不能長期在高溫條件下使用；而如果使用截面尺寸較大的金屬墊片或者金屬密封圈則為了保證密封性，法蘭的密封溝槽深度和寬度均較大，因此在高溫條件下容易產生應力集中，同時金屬材料的高溫抗腐蝕性很難保證。
技術實現思路
為了解決上述現有技術存在的問題，本專利技術旨在提供一種雙重密封法蘭，以克服普通法蘭不能長期在高溫強腐蝕環境下使用的不足，而在超過400°C的高溫強腐蝕條件下能夠長期穩定運行，并且具有很好的結構完整性，且在高溫條件下具有較小的應力集中系數。本專利技術所述的一種雙重密封法蘭，其包括陰面法蘭盤和陽面法蘭盤，其中，所述陰面法蘭盤的一端面的中心設有凹槽，所述陽面法蘭盤的一端面的中心設有與所述凹槽匹配的凸臺，所述法蘭還包括:設置在所述凹槽中的石墨纏繞墊片，以及金屬C形密封圈；其中，所述陰面法蘭盤的所述端面上圍繞所述凹槽開設有一用于容置所述金屬C形密封圈的溝槽，且所述陰面法蘭盤的該端面上在所述凹槽和溝槽之間還對稱開設有一進氣通孔和一出氣通孔，且所述進氣通孔與出氣通孔分別通過一保護氣通道與所述凹槽連通。在上述的雙重密封法蘭中，所述保護氣通道為從所述凹槽的槽壁連通至所述進氣通孔和出氣通孔的靠近所述凸臺一端開口的倒角結構。在上述的雙重密封法蘭中，所述石墨纏繞墊片包括金屬內環以及纏繞在該金屬內環外緣的石墨層。在上述的雙重密封法蘭中，所述金屬C形密封圈包括金屬彈簧圈以及包覆在該金屬彈簧圈外緣的表面鍍銀或鍍鎳的高溫鎳基合金材料層。在上述的雙重密封法蘭中，所述凸臺高出所述陽面法蘭盤的端面1.5 2.5mm，且該凸臺的表面粗糙度為Ra3.2 Ra6.3。 在上述的雙重密封法蘭中，所述陽面法蘭盤的另一端面上通過第一圓弧過渡段連接有一陽面變徑段。在上述的雙重密封法蘭中，所述第一圓弧過渡段的圓弧半徑為3 8mm，所述陽面變徑段的斜率為1:5。在上述的雙重密封法蘭中，所述凹槽的深度為4. 5 5. 5mm，該凹槽的底面粗糙度為 Ra3. 2 Ra6. 3。在上述的雙重密封法蘭中，所述溝槽的深度為I 5mm，該溝槽的底面粗糙度為RaO. 8 Ral. 6。在上述的雙重密封法蘭中，所述陰面法蘭盤的另一端面上通過第二圓弧過渡段連接有一陰面變徑段。在上述的雙重密封法蘭中，所述第二圓弧過渡段的圓弧半徑為3 8_，所述陰面變徑段的斜率為1:5。在上述的雙重密封法蘭中，所述進氣通孔和所述出氣通孔的直徑為3 5mm。在上述的雙重密封法蘭中，所述陽面法蘭盤和陰面法蘭盤的端面上沿一圓周分別對應地均布有若干個螺栓孔，所述圓周距該陽面法蘭盤的外緣5-20mm。由于采用了上述的技術解決方案，本專利技術通過在陰面法蘭盤中心的凹槽內放置帶金屬內環的柔性石墨纏繞墊片，從而可在陽面法蘭盤中心的凸臺的擠壓下形成本法蘭的具有良好的抗酸堿腐蝕能力的第一道密封面，以密封內部高溫強腐蝕流體，并且通過在該凹槽外圍開設放置內嵌有金屬彈簧圈的金屬C形密封圈的溝槽，從而使該金屬C形密封圈形成本法蘭的第二道密封面，同時還通過在凹槽和溝槽之間設置進氣通孔和出氣通孔以及連通該進氣通孔/出氣通孔和凹槽的倒角結構的保護氣通道，從而可以通過將惰性氣體從進氣通孔吹入保護氣通道內再從出氣通孔排出以對保護氣通道內空氣進行排除，進而防止石墨纏繞墊片被空氣中的水分和氧氣氧化。綜上，本專利技術通過石墨纏繞墊片和金屬C形密封圈的雙重密封作用以及用于將空氣等氧化性介質與石墨墊片隔開的保護氣通道，從而可以在超高溫強腐蝕環境下穩定安全運行，并達到良好密封效果，同時為密封件提供良好使用條件，增加密封件的使用壽命，并且具有拆裝方便的優點。附圖說明圖1是本專利技術一種雙重密封法蘭在裝配完成時的結構剖視圖；圖2是圖1中A處的放大視圖；圖3是本專利技術中陽面法蘭盤的結構剖視圖；圖4是本專利技術中陽面法蘭盤的結構俯視圖；圖5是本專利技術中陰面法蘭盤的結構剖視圖；圖6是本專利技術中陰面法蘭盤的結構俯視圖。具體實施例方式下面結合附圖，給出本專利技術的較佳實施例，并予以詳細描述。請參閱圖1至圖6，本專利技術，即一種雙重密封法蘭，其包括陰面法蘭盤1、陽面法蘭盤2、石墨纏繞墊片3和金屬C形密封圈4，其中陰面法蘭盤I的一端面的中心設有凹槽11，該端面上圍繞凹槽11開設有一溝槽12，且該端面上在凹槽11和溝槽12之間還對稱開設有一進氣通孔13和一出氣通孔14，該進氣通孔13與出氣通孔14分別通過一保護氣通道15與凹槽11連通；陽面法蘭盤2的一端面的中心設有與凹槽11匹配的凸臺21 ；石墨纏繞墊片3設置在凹槽11中，該石墨纏繞墊片3包括金屬內環(圖中未示)以及纏繞在該金屬內環外緣的石墨層(圖中未示);金屬C形密封圈4容置在溝槽12中，該金屬C形密封圈4包括金屬彈簧圈(圖中未示)以及包覆在該金屬彈簧圈外緣的表面鍍銀或鍍鎳的高溫鎳基合金材料層(圖中未示)。在本實施例中，凹槽11的深度為4. 5 5. 5mm,該凹槽11的底面粗糙度為Ra3. 2 Ra6. 3，從而與凸臺12配合形成凹凸面密封；溝槽12的深度為I 5mm，該溝槽12的底面粗糙度為RaO. 8 Ral. 6 ;陰面法蘭盤I的另一端面上通過第二圓弧過渡段7連接有一陰面變徑段8，且該第二圓弧過渡段7的圓弧半徑為3 8mm，該陰面變徑段8的斜率為1:5。在本實施例中，保護氣通道15為從凹槽11的槽壁連通至進氣通孔13和出氣通孔14的靠近凸臺21 —端開口的倒角結構，當陰面法蘭盤I和陽面法蘭盤2配合裝配后，該保護氣通道15中即可通入惰性氣體，以將其中的空氣排出，從而防止石墨纏繞墊片3被空氣中的水分和氧氣氧化；進氣通孔13和出氣通孔14的直徑為3 5_。在本實施例中，凸臺21高出陽面法蘭盤2的端面1. 5 2. 5mm，且該凸臺21的表面粗糙度為Ra3. 2 Ra6. 3，從而可壓緊石墨纏繞墊片3形成致密密封；陰面法蘭盤I和陽面法蘭盤2的端面上沿一圓周分別對應地均布有若干個螺栓孔22 (例如12個)，且該圓周距該陽面法蘭盤2的外緣5-20mm，以便于通過螺栓9和螺母10提供鎖緊陰面法蘭盤I和陽面法蘭盤2的預緊力，從而使陰面法蘭盤I和陽面法蘭盤2壓縮石墨纏繞墊片3和金屬C形密封圈4，進而分別形成本法蘭的兩道密封面；陽面法蘭盤2的另一端面上通過第一圓弧過渡段5連接有一陽面變徑段6，且該第一圓弧過渡段5的圓弧半徑為3 8_，該陽面變徑段6的斜率為1:5。在本實施例中，陽面變徑段6和陰面變徑段8的斜率均比普通法蘭的變徑段的斜率小(普通法蘭變徑段的斜率為1.8:5)，從而使得陽面變徑段6和陰面變徑段8的變化更加平穩，進而具有更好的力學性能。例如，可將本專利技術的雙重密封法蘭與FLiNaK高溫回本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種雙重密封法蘭，其包括陰面法蘭盤和陽面法蘭盤，其中，所述陰面法蘭盤的一端面的中心設有凹槽，所述陽面法蘭盤的一端面的中心設有與所述凹槽匹配的凸臺，其特征在于，所述法蘭還包括：設置在所述凹槽中的石墨纏繞墊片，以及金屬C形密封圈；其中，所述陰面法蘭盤的所述端面上圍繞所述凹槽開設有一用于容置所述金屬C形密封圈的溝槽，且所述陰面法蘭盤的該端面上在所述凹槽和溝槽之間還對稱開設有一進氣通孔和一出氣通孔，且所述進氣通孔與出氣通孔分別通過一保護氣通道與所述凹槽連通。

【技術特征摘要】
1.一種雙重密封法蘭，其包括陰面法蘭盤和陽面法蘭盤，其中，所述陰面法蘭盤的一端面的中心設有凹槽，所述陽面法蘭盤的一端面的中心設有與所述凹槽匹配的凸臺，其特征在于，所述法蘭還包括:設置在所述凹槽中的石墨纏繞墊片，以及金屬C形密封圈；其中，所述陰面法蘭盤的所述端面上圍繞所述凹槽開設有一用于容置所述金屬C形密封圈的溝槽，且所述陰面法蘭盤的該端面上在所述凹槽和溝槽之間還對稱開設有一進氣通孔和一出氣通孔，且所述進氣通孔與出氣通孔分別通過一保護氣通道與所述凹槽連通。2.根據權利要求1所述的雙重密封法蘭，其特征在于，所述保護氣通道為從所述凹槽的槽壁連通至所述進氣通孔和出氣通孔的靠近所述凸臺一端開口的倒角結構。3.根據權利要求1所述的雙重密封法蘭，其特征在于，所述石墨纏繞墊片包括金屬內環以及纏繞在該金屬內環外緣的石墨層。4.根據權利要求1所述的雙重密封法蘭，其特征在于，所述金屬C形密封圈包括金屬彈簧圈以及包覆在該金屬彈簧圈外緣的表面鍍銀或鍍鎳的高溫鎳基合金材料層。5.根據權利要求1-4任意一項所述的雙重密封法蘭，其特征在于，所述凸臺高出所述陽面法蘭盤的端面1.5 2.5mm，且該凸臺的表面粗糙度為Ra3.2 Ra6.3。6.根據權利要求1-4任...

【專利技術屬性】
技術研發人員：傅遠，張欽華，黎忠，謝雷東，唐忠鋒，楊新梅，孔祥波，朱海華，
申請(專利權)人：中國科學院上海應用物理研究所，
類型：發明
國別省市：