[实用新型]一种密封结构及使用该密封结构的加热装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及机械密封领域，更具体地说，涉及一种用于箱体与高温加热段的密封结构。

背景技术

在核电等行业中，需要进行堆芯熔融物堆内滞留（IVR）试验。在实验时，冷却水通过进口进入到箱体的流道内，流经高温加热段的加热面，产生气泡，因浮力作用向上流动并通过出口排除，在流道内形成以气泡浮力为循环动力的自然循环。因为加热表面的热流密度极高，且与水直接接触；试验期间不断启停，因此保证加热段与流道之间良好的密封性非常重要。如密封失效，甚至从流道内喷出，不仅可能引起电加热棒短路烧毁，也可能造成加热段自身损坏，或者人身伤害。

现有常规密封方法是采用类似于常规法兰密封的方法，通过单头螺栓（因为与法兰对接的高温加热面厚度很大或者不允许打穿）直接将高温加热段与法兰锁紧连接，并给出足够的预紧力。当高温加热面是低刚度材料（如铜、铝等）时，很容易导致升温后因热胀冷缩或者塑性变形，造成预紧力下降，当温度进一步降低后，将因预紧力丧失，导致密封失效。另外，当施加的预紧力过高，升温后因热膨胀进一步提高预紧力，很可能使螺杆塑性变形。

现有的这种密封结构至少存在以下缺陷：1、无法提供足够的预紧力；2、在高温下容易引起螺牙的塑性变形，从而丧失预紧力；3、在加热装置降温后，因热胀冷缩造成预紧力下降，密封失效；4、因加热面与法兰之间存在螺纹连接，因加热面从低温往高温升温过程中存在明显的热胀冷缩，易导致加热面变形或螺牙受损。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种用于将高温加热段密封连接箱体上、提高密封可靠性的密封结构。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种密封结构，用于将高温加热段密封安装于箱体的开口位置处；所述密封结构包括设置在所述箱体开口周缘的法兰、与所述法兰相对位于所述高温加热段外侧的夹具、以及将所述法兰和夹具紧固连接的锁紧机构；所述高温加热段夹紧于所述法兰和夹具之间。

在本实用新型的密封结构中，所述高温加热段与所述法兰相接位置处形成密封面；所述密封面上垫设有一层或多层耐高温密封材料。

在本实用新型的密封结构中，在所述密封面上开设有水线；所述耐高温密封材料垫设在所述水线上。

在本实用新型的密封结构中，所述法兰与所述箱体的外壳一体成型，或者，所述法兰焊接设置在所述箱体外壳的开口的周缘。

在本实用新型的密封结构中，所述法兰与所述箱体的外壳之间设有加强筋板。

在本实用新型的密封结构中，所述锁紧机构包括贯穿所述法兰和夹具的双头螺栓、以及分别锁住所述双头螺栓两端的两紧固螺母；所述双头螺栓位于所述高温加热段的外侧。

在本实用新型的密封结构中，所述紧固螺母与所述夹具、所述紧固螺母与所述法兰之间分别设有弹簧垫片。

在本实用新型的密封结构中，所述高温加热段为弧形高温加热段；对应的，所述加热段开口为弧形开口，所述法兰为弧形法兰；所述夹具为一段或多段弧形夹具。

本实用新型还提供一种使用上述任一项所述的密封结构的加热装置，包括箱体、以及高温加热段，所述箱体设有供冷却水通过的流道，在所述流道设有冷却水入口及出口；所述高温加热段安装在所述箱体开口法兰位置处，并对所述流道内的水进行加热；所述密封结构将所述高温加热段密封安装于所述箱体的开口位置。

实施本实用新型具有以下有益效果：通过设置与法兰相对的夹具，并利用锁紧机构锁紧夹具和法兰，来将高温加热段密封固定在箱体的开口侧，避免了现有技术的预紧力不足的缺陷；而且，避免了在高温加热段上开设螺纹，解决了的高温加热段升温过程中的热胀冷缩引起螺牙（孔）塑性变形问题，大大提高了密封结构的可靠性。

另外，采用双头螺栓结构，并增加弹簧垫片，解决了实验装置从高温状态从两端施加热胀冷缩，预紧力降低的问题。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型用于箱体和高温加热段的密封结构的示意图；

图2是图1的局部放大示意图；

图3是图1的A-A剖视示意图。

具体实施方式

如图1-3所示，是本实用新型的密封结构的一个实施例，可用于加热装置中。该加热装置包括箱体20和高温加热段8，通过密封结构将箱体20和高温加热段8进行密封连接。