壓力容器設(shè)計(jì)－法蘭與補(bǔ)強(qiáng)

1、,四、密封裝置設(shè)計(jì),螺栓法蘭連接結(jié)構(gòu)及密封設(shè)計(jì),高壓密封結(jié)構(gòu),螺栓法蘭連接結(jié)構(gòu),,密封機(jī)理,泄漏形式,,螺栓法蘭連接的密封條件,2、操作工況---工作密封條件操作密封比壓----操作時(shí)，為保證密封，墊片單位面積上必須維持的壓緊力，通常取m倍的計(jì)算壓力（mPC）。,保證密封的條件,預(yù)緊時(shí)，法蘭密封面上的比壓不低于預(yù)緊密封比壓y,工作時(shí)，法蘭密封面上的比壓不低于操作密封比壓，即m倍的介質(zhì)計(jì)算壓力,,密封性設(shè)計(jì)（壓緊面、墊片、螺栓）,

2、法蘭標(biāo)準(zhǔn)簡介,法蘭強(qiáng)度計(jì)算方法簡介,螺栓法蘭連接設(shè)計(jì),壓緊面形式,平面形、O形、波形、齒形、八角形、 橢圓形等,① 非金屬墊片 常用材料：石棉橡膠板、橡膠板、聚四氟乙烯、合成纖維、石墨等。② 金屬墊片 常用材料：銅、鋁、低碳鋼、不銹鋼、合金等。③ 組合式墊片包括：金屬包墊片；纏繞式墊片；帶骨架的非金屬墊片等。,墊片形狀,墊片類型,墊片,墊片斷面形式,,① 要有全面的觀念，綜合考慮溫度、壓力、介質(zhì)、壓緊面形式等方面

3、要求，其中溫度和壓力是影響密封的主要因素，也是選擇墊片的主要依據(jù)。② 在保證密封的前提下，盡量選用結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格便宜、便于安裝和更換的墊片。③ 依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，重視實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。 墊片選用表（表4-10）,墊片選擇原則,1、預(yù)緊工況 Fa=πDGby DG---墊片計(jì)算直徑 b---墊片有效密封寬度 螺栓載荷Wa=Fa,2、操作工況 FP=2πDGbmPC 螺栓載荷WP=F+FP

4、 = +2πDGbmPC,螺栓載荷,螺栓設(shè)計(jì),預(yù)緊工況：操作工況：取Am=max＜Aa，AP＞,螺栓直徑,,,螺栓間距的限制,,,法蘭類型,法蘭公稱直徑（DN） —與法蘭相配的筒體、封頭或管子的公稱直徑。法蘭公稱壓力（PN） —指定材料的法蘭在指定溫度下的最大工作壓力。,* 兩個(gè)體系間不能互相配用,注意,,法蘭強(qiáng)度計(jì)算方法簡介

5、,應(yīng)力分析模型,法蘭強(qiáng)度校核條件：,,高壓密封結(jié)構(gòu),特點(diǎn)：● 強(qiáng)制式密封● 采用窄面金屬墊片● 主螺栓直徑大適用范圍：t ≤200ºC Di ≤1000mm,平墊密封,缺點(diǎn)：螺紋套筒可能銹蝕而拆卸困難。（螺紋套筒可用主螺栓代替）,適用范圍：大直徑、高壓力,卡扎里密封,雙錐密封,1、全自緊式密封，壓力和溫度的波動(dòng)不會(huì)影響密封可靠性。 2、取消了主螺

6、栓，使筒體端部尺寸減小。 零件多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜。,優(yōu)點(diǎn),缺點(diǎn),伍德密封,C形環(huán)密封,O形環(huán)密封,其它密封結(jié)構(gòu),,高壓管道密封,,1、改善密封接觸表面2、改進(jìn)墊片結(jié)構(gòu)3、采用焊接密封元件,提高高壓密封性能的措施,,平墊密封,螺栓法蘭密封設(shè)計(jì)計(jì)算,,螺栓載荷計(jì)算,雙錐密封,1、預(yù)緊載荷分析,,（2）消除徑向間隙g所需螺栓力,（1）內(nèi)壓對(duì)平蓋的軸向力,（3）回彈力的軸向分力,,五、開孔和開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì),★強(qiáng)度削弱