的結(jié)構(gòu)如下圖所示,采用耐高溫、高彈性模量的特殊的合金材料加工而成,厚度較厚,拱高較小。
由上圖可看出,高溫預(yù)緊碟簧的厚度t 要比相同直徑大小的普通的碟簧厚很多,而h0 則比相同直徑大小的普通碟簧的h0 小很多。因此能以很小的行程提供很大的軸向補(bǔ)償力。這種結(jié)構(gòu)的預(yù)緊碟簧行程和載荷關(guān)系為線性關(guān)系,載荷力隨著行程位移的增加而增大,當(dāng)行程達(dá)到時(shí),載荷力也達(dá)到峰值,它能保證在有效的行程范圍內(nèi)提供適合墊片密封的壓力。
高溫預(yù)緊碟簧的原理
當(dāng)螺栓螺母擰緊時(shí),它吸收機(jī)械能轉(zhuǎn)化為位能(勢(shì)能)并發(fā)生軸向形變(軸向被壓縮),當(dāng)管道或設(shè)備由于溫度變化、壓力變化或機(jī)械振動(dòng)導(dǎo)致螺栓的預(yù)緊力松弛時(shí),它釋放位能(勢(shì)能)轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,對(duì)螺栓的預(yù)緊力進(jìn)行補(bǔ)償,使螺栓的預(yù)緊力始終保持在墊片密封所需要的預(yù)緊力范圍內(nèi)。對(duì)于高溫的管道或設(shè)備,它的作用則更加明顯。當(dāng)不加高溫預(yù)緊碟簧時(shí),系統(tǒng)開機(jī)溫度逐漸升高,連接法蘭首先受熱膨脹,使得法蘭間的密封墊片被進(jìn)一步壓縮,但隨著溫度逐漸傳導(dǎo)到螺栓上時(shí),螺栓也開始膨脹,造成預(yù)緊力松弛的趨勢(shì),由于螺栓的膨脹量較大,這種預(yù)緊力松弛最終會(huì)使密封墊片上的比壓小于墊片所需的最小密封比壓,造成密封失效,尤其是當(dāng)系統(tǒng)又從高溫逐漸降溫時(shí),法蘭比螺栓先降溫先收縮,更是造成了密封墊片上的比壓大大下降,泄漏更易發(fā)生。當(dāng)在螺栓螺母間加上這種預(yù)緊碟簧后,就發(fā)生了改觀,螺栓螺母擰緊時(shí),高溫預(yù)緊碟簧被壓縮到一定程度并存儲(chǔ)能量;當(dāng)螺栓開始收縮或者載荷減小時(shí),碟簧開始恢復(fù)原狀,并將存儲(chǔ)的彈性能量轉(zhuǎn)化為力施加到法蘭上,時(shí)刻保證了密封墊片的比壓在有效的范圍內(nèi)。它對(duì)因溫度變化造成的法蘭及螺栓的膨脹收縮而產(chǎn)生的密封墊片預(yù)緊力松弛進(jìn)行及時(shí)有力的補(bǔ)償,有效地解決了法蘭連接中的螺栓預(yù)緊力松弛問題。
預(yù)緊碟簧在高溫系統(tǒng)密封上的優(yōu)良效果。在煉油裝置,如加氫反應(yīng)裝置中的中壓蒸汽管線,采用的是金屬八角墊為密封墊片,管線通蒸汽和停止通蒸汽時(shí)能造成連接法蘭有300℃左右的溫差,管線的法蘭連接處有多處發(fā)生嚴(yán)重的泄漏,即使多次對(duì)螺栓進(jìn)行擰緊,也無法消除。當(dāng)在法蘭的螺栓螺母間安裝上了othello奧賽羅密封預(yù)緊碟簧后,多次通停蒸汽都未發(fā)生任何泄漏,系統(tǒng)運(yùn)行得非常穩(wěn)定可靠。同樣,預(yù)緊碟簧在催化裝置的設(shè)備和管道法蘭上,以及各類高溫?fù)Q熱器的法蘭上。
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