《化工流体密封压制》ppt课件

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1、化工流体密封1概述1.密封的用场：——所有阻止流体通过的场合，具有密封要求。例如：流体动力机械上、工艺设备上、液压设备上、管道阀门等等。挑战者号火箭发射失败——密封胶圈；波音飞机漏油坠海；大石化阀门泄露——空中爆炸；人体瓣膜漏血。……….22.密封的功能——把不同压力的空间相互隔开。3.密封的研究、设计——交叉学科。4.对密封的一般要求：1）可靠的密闭性；2）结构可靠、耐用、简单；3）成本低廉、便于检修；4）零件标准化、系列化。3第一章密封的机理、方式及分类一.密封的机理1.有通道流动泄露的条件：1）动力

2、——介质压差；2）通道——间隙或毛细管；3）压差＞通道阻力。特点：泄漏是单向的。间隙泄露——称为穿漏，泄漏量∝h3；毛细管泄露——渗漏，泄漏量∝r3。42.分子扩散例：原子能反应堆的容器壁厚很大；加氢设备壁厚非常规设计壁厚；放射实验室的墙壁要放置铅板；………泄露的条件：1）动力——介质的浓度差；2）具有高渗透性的物质，如氢、氦放射性物质等；3）途径——间隙、毛细管（以吸附——渗透——扩散。）特点：扩散是双向的。53.泄漏量级与目测之间定向关系6二.密封方式1.全密封或部分密封2.填塞或阻塞3.分隔或间隔4

3、.引出或引入5.流阻或反输6.贴合或粘合7.焊合或压合8.组合式7三.密封的分类密封动密封接触式非接触式封闭式组合式静密封密封垫片密封环密封剂8第二章流体静密封2.1法兰连接2.1.1.法兰连接结构与密封原理1.连接结构：9法兰连接结构（外观）10法兰连接结构（剖开看）112.法兰密封原理法兰密封面泄漏的原因：●密封垫表面与法兰密封面之间有空隙,或截面内有毛细管——泄漏通道。●密封面两侧介质有压差——推动力。从法兰密封连接过程看其密封原理：（1）安装过程——拧紧螺栓,垫片被压紧（垫内毛细管被切断；消除了与

4、法兰密封面之间的空隙）。垫片单位面积上所受的压紧力，称为垫片密封比压。当垫片密封比压达到某一值时，便具备了初始密封条件，此时的比压称为预紧密封比压。12（2）工作条件下——介质压力和温度均升高。——螺栓被拉伸，法兰变形，法兰密封面相对有分离趋势。致使垫片比压下降。——垫片回弹，补偿或部分补偿了法兰分离的位移。此时的残余比压若不小于某一值（称为工作密封比压），仍可保持良好密封状态。否则，将发生泄漏。132.1.2.法兰分类1.整体法兰——法兰与设备或管道不可拆卸。1）平焊法兰——板式平焊法兰，带颈平焊法兰1

5、42）.对焊法兰152.松套法兰平焊环松套板式翻边松套板式163.螺纹法兰——法兰与设备或管道之间以螺纹连接。172.1.3影响法兰密封的因素因素1.螺栓预紧力——大小合适。垫片受力均匀。螺栓采取小直径多数量(四的倍数），对称拧紧的方法。18因素2.法兰密封面形式19因素3.垫片性能垫片密封面的塑性变形能力——实现初始密封；垫片材料及结构的回弹能力——提高工作状态下的残余密封比压。耐腐蚀能力。力学性能，尤其抗高温蠕变能力。工作温度下的变质硬化或软化性。20垫片类型：垫片压缩-回弹性能21222324因素4

6、.法兰的刚度——法兰在外力作用下抵抗变形的能力。刚度小——受力後变形大，垫片受力不均，易泄漏。法兰受力思考：法兰将如何变形？25法兰变形1:法兰轴向翘曲变形26法兰变形2法兰环向翘曲变形27如何提高法兰刚度？—增加法兰厚度；—减小螺栓力与垫片力作用点间距离；—增大法兰盘外径；—螺栓数量要足够。28因素五.操作条件压力高—介质泄漏的推动力大。温度高—介质的粘度低，渗透性强，容易泄漏；—介质的腐蚀性能增强；—法兰、螺栓及垫片易发生蠕变，垫片比压下降；—非金属垫片易发生老化，丧失塑性。·温度压力联合作用，并且反

7、复波动，垫片容易发生“疲劳”失效。292.1.4法兰标准1.压力容器法兰标准1）甲型平焊法兰302）乙型平焊法兰3）长颈对焊法兰31压力容器法兰的选用确定法兰连接尺寸的基本参数：——公称压力（PN）和公称直径（DN)。①.公称直径的确定：◎管法兰—与相联接管子的公称直径相同；◎压力容器法兰—·板卷筒体，与相联接筒体的公称直径相同；·无缝钢管作筒体，与相联接无缝管的公称直径相同。32公称压力PN法兰材质最大允许工作压力(MPa)-20~200℃300℃350℃0.6Q235-A0.40.330.3016Mn

8、R0.60.510.4915MnVR0.650.630.6法兰公称压力的确定：②.公称压力的确定：基准：以16MnR在200℃时的力学性能为基准确定法兰尺寸系列。即基准条件下，法兰的最大允许操作压力为该法兰的公称压力。33③确定压力容器法兰PN—JB4700-92(见书P156,P329)（1）.压力容器法兰材质为20R，300℃时设计压力为1.0MPa。其公称压力应该为多少？（2）管法兰材质为Q235-A,选用PN=0.6M