[发明专利]一种高温系统组件密封方法及其密封件

说明书

技术领域

本发明涉及高温系统组件的密封连接技术，包括高温系统或高低温过渡系统中金属组件之间、金属组件与非金属组件之间的密封连接技术，具体地说是一种高温系统组件密封方法及其密封件。

背景技术

高温是在工业生产和科学研究中经常遇到的现象，比如燃烧、加热和放电等。在涉及到高温的系统中常常遇到组件的密封和连接问题，通常的密封材料可以采用金属垫片和非金属垫片(如石墨片、橡胶等)，其中金属垫片和非金属中弹性形变不大的密封材料适用于耐受应力强度大的组件间密封连接，而广泛使用的弹性形变大、密封效果好、同时对组件的耐受应力强度要求较低的橡胶类密封材料，往往受到耐受温度不高的使用限制，比如金属组件与玻璃组件在高温系统中的密封连接就是常常遇到的该类技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种高温系统组件密封方法及其密封件。本发明大大拓展了耐热强度低的密封材料和密封器件的温度适用范围，特别是解决了由耐受应力较低的非金属材料制成的组件在高温条件下与金属组件的密封连接问题。本发明具有器件加工简单、费用低和拆卸方便的特点。

为实现本发明的目的，本发明采用的技术方案为：

一种高温系统组件密封方法，用于一个管状组件与另一个管状组件之间的密封过程中，在相接触的管状组件间的密封部位设置有流体通道，流体通道设置于一个管状组件内部或每一个管状组件内部，管状组件的流体通道内均通有冷却介质；通过流体通道对连接部件的密封面引入冷却介质达到降低密封部位的密封面温度，从而使不能耐受高温的固体或液体胶等密封器件和密封材料适用于高温环境，大大拓展了该类密封材料和密封材料的使用温度范围，特别是解决了由耐受应力较低的非金属材料制成的组件在高温条件下与金属组件的密封连接问题。

其可适用于高温系统或高低温过渡系统中金属组件之间、金属组件与非金属组件之间的密封连接；组件的材质是可加工、能引入流体通道的金属、非金属(比如玻璃、陶瓷等)等热的良导体或不良导体，对于热的良导体，冷却介质对密封面起直接冷却和热隔断作用，对热的不良导体，冷却介质对密封面主要起热隔断作用。在管状组件间密封部位所采用的密封材料或密封器件可为不能耐受高温的具有密封作用的材料、商业成品、设计加工的部件，比如橡胶圈、橡胶垫、玻璃胶等。

所述冷却介质为吸热量较大的液体(比如水、油和液氮等)或气体；所述流体通道是密封组件自身的一部分，其位置处于密封部位靠近密封面的地方，充分保证了密封面的冷却效果，根据冷却介质对工作介质温度的影响程度的要求，选择流体通道到工作介质的几何尺寸、走向和分布等参数；根据组合的需要可以是两个组件之间的组合，也可以是任意多个组件之间的组合，根据密封部分温度的分布特点，可以在单个组件、多个组件乃至全部组件的密封面上引入冷却通道。

所述管状组件的连接方式可为螺旋压帽挤压式(见图1)、卡套式(见图2)或直接挤压式达到密封要求。

如：一种螺旋压帽式密封连接结构的高温系统密封件，包括非金属圆管、金属管、金属螺帽、密封圈、在金属管的一端插接有非金属圆管，在金属管的被插入端螺合有金属螺帽，在金属管的被插入端端面上设有内斜的止口，在止口上设置有密封圈；金属螺帽压紧于密封圈上；在靠近密封圈的非金属圆管和金属管的管壁内部均设置有流体通道，同时，相对应的在非金属圆管和金属管的管壁上分别设置有非金属圆管冷却介质入口、非金属圆管冷却介质出口、金属圆管冷却介质入口、金属密封件的冷却介质出口。在金属螺帽与密封圈之间可设置有压片。

一种卡套式密封连接结构的高温系统密封件，包括二个一端带有环状凸台的连接管、卡套和密封圈，二个连接管的环状凸台相对接，在环状凸台外侧设置有卡套，卡套将相对接的二个环状凸台锁紧为一体；在环状凸台的端面上设置有“O”圈槽，“O”圈槽内放置有密封圈；

在靠近密封圈的二个环状凸台内部均设置有流体通道，同时，相对应的在每个环状凸台的管壁上均分别设置有冷却介质入口、冷却介质出口。

本发明的有益效果是：

1本发明大大拓展了耐热强度低的密封材料和密封器件的温度适用范围，特别是解决了由耐受应力较低的非金属材料制成的组件在高温条件下与金属组件的密封连接问题。

(1)本发明用于“微波放电全气相碘激光体系”中高温条件下的石英组件和金属组件的密封连接，效果非常好。

(2)本发明用于“直流放电全气相碘激光体系”中高温条件下的石英组件和金属组件的密封连接，效果非常好。

2本发明具有器件加工简单、费用低和拆卸方便的特点。

附图说明

图1螺旋压帽式密封连接结构示意图。