[实用新型]液冷型法兰

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种法兰，尤其是一种液冷型法兰，属于承压设备技术领域。

背景技术

承压设备中的法兰虽然形式很多，但是由于受到自身材质的温度许用上限所制约，法兰通常无法使用于高温或超高温环境中，否则法兰会因为高温下的许用应力过低出现强度失稳、过度变形、甚至断裂；同时，在法兰间用于密封的垫片也会因为温度过高而无法使用，无法起到密封作用，使容器内的真空度无法得到保证。

据申请人了解，目前使用温度许用上限最高材料为INCONEL系列的镍基合金，可用于815.6℃~900℃的高温环境中。但是，该材料只有少数国家可以生产，需要进口，价格非常昂贵；并且，若环境温度高于900℃的话，该材料同样无法使用。

基于现有技术现状，申请人认为如果想以较低成本确保高温环境中设备正常运行，只能通过改变法兰结构来实现。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对上述现有技术存在的问题，提出一种液冷型法兰，可通入冷却液及时带走法兰上的热量，保证法兰的实际使用温度低于其材料的温度许用上限，防止法兰变形或强度失稳。

为了达到以上目的，本实用新型的技术方案如下：

一种液冷型法兰，包括呈环形的法兰盘，其特征是，所述法兰盘的内环侧面设有沿法兰盘径向延伸的凹槽，所述凹槽整体呈环形；所述凹槽槽底设有分别通向法兰盘外环侧面的进液孔和出液孔。

使用时，法兰盘内环与外部管道外壁密封连接，使凹槽、管道外壁共同形成冷却液通道，然后从进液孔将冷却液通入冷却液通道，并使冷却液最终经出液孔排出，从而带走法兰盘的热量。

采用本实用新型结构后，可通入冷却液及时带走法兰上的热量，保证法兰的实际使用温度低于其材料的温度许用上限，防止法兰变形或强度失稳。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型实施例的立体结构示意图。

图2为图1实施例的侧视透视图。图中箭头表示冷却液流动方向。

图3为图1实施例实施时的局部结构示意图。

具体实施方式

实施例

本实施例的液冷型法兰基本结构如图1至图3所示，包括呈环形的法兰盘1，法兰盘1的内环侧面设有沿法兰盘1径向延伸的凹槽2，凹槽2整体呈环形；凹槽2槽底设有分别通向法兰盘1外环侧面的进液孔3和出液孔4。

法兰盘1具有两分别连接外环侧面和内环侧面的径向侧面，径向侧面之一沿法兰盘1轴向向外延伸出环形凸台8，凸台8具有用以嵌入O形密封圈的环形密封槽5；密封槽5位于凸台8远离法兰盘1内环侧面的部位。这样可使密封槽5及其内的密封圈尽量远离热源，避免密封失效。

法兰盘1还具有若干沿轴向延伸的螺栓孔1-1。

使用时，先将法兰盘1具有密封槽5的一侧朝向外部管道的外侧，然后将法兰盘1套在外部管道上，并使法兰盘1内环侧面与管道外壁密封连接，从而形成冷却液通道；从进液孔3向冷却液通道通入冷却液，冷却液最终从出液孔4排出，并带走法兰盘1的热量。

由于密封槽5及其内的密封圈位于外侧，从外部管道传来的热量大部分被冷却液带走，这就有效地避免了因法兰温度上升导致的密封失效。

应用案例：

外部管道由内筒6和夹套7构成。

a)管道内高温介质：高温空气；

b)管道内筒材质：S30408，厚度10mm；

c)管道内筒直径：4000mm；

d)管道夹套内冷却介质：自来水，设计压力：1.2MPa。

e)法兰内冷却介质：自来水，设计压力：1.2MPa，设计流速：6m/s；

法兰材质选用的为普通碳钢：16Mn锻件，法兰内直径为4000mm，在管道运行时将冷却水由进液孔3通入，经冷却液通道后由出液孔4排出。

除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。