壓力容器設計－法蘭與補強

1、,四、密封裝置設計,螺栓法蘭連接結構及密封設計,高壓密封結構,螺栓法蘭連接結構,,密封機理,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，為保證密封，墊片單位面積上必須維持的壓緊力，通常取m倍的計算壓力（mPC）。,保證密封的條件,預緊時，法蘭密封面上的比壓不低于預緊密封比壓y,工作時，法蘭密封面上的比壓不低于操作密封比壓，即m倍的介質計算壓力,,密封性設計（壓緊面、墊片、螺栓）,

2、法蘭標準簡介,法蘭強度計算方法簡介,螺栓法蘭連接設計,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、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。② 在保證密封的前提下，盡量選用結構簡單、價格便宜、便于安裝和更換的墊片。③ 依據標準和規(guī)范，重視實踐經驗。 墊片選用表（表4-10）,墊片選擇原則,1、預緊工況 Fa=πDGby DG---墊片計算直徑 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,螺栓設計,預緊工況：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。,* 兩個體系間不能互相配用,注意,,法蘭強度計算方法簡介

5、,應力分析模型,法蘭強度校核條件：,,高壓密封結構,特點：● 強制式密封● 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：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，壓力和溫度的波動不會影響密封可靠性。 2、取消了主螺

6、栓，使筒體端部尺寸減小。 零件多、結構復雜。,優(yōu)點,缺點,伍德密封,C形環(huán)密封,O形環(huán)密封,其它密封結構,,高壓管道密封,,1、改善密封接觸表面2、改進墊片結構3、采用焊接密封元件,提高高壓密封性能的措施,,平墊密封,螺栓法蘭密封設計計算,,螺栓載荷計算,雙錐密封,1、預緊載荷分析,,（2）消除徑向間隙g所需螺栓力,（1）內壓對平蓋的軸向力,（3）回彈力的軸向分力,,五、開孔和開孔補強設計,★強度削弱