[发明专利]高温介质压力容器接合面的密封结构及方法

说明书

技术领域

本发明涉及高温介质压力容器，尤其涉及该容器接合面的密封结构及方法。

背景技术

对于内部存在高温介质的压力容器例如汽轮机的汽缸，在容器的接合面，会因温度场分部不均匀而造成变形、漏气，介质会因压差的存在从高压向低压流动。为减少或防止其内部介质的泄漏，必须保证其接合面的密封性。如图1、2所示，传统的密封方式多依靠密封面加工的尺寸公差的配合来实现密封，比如密封键1、盘根2等，这些密封方式受密封面的加工精度偏差、安装间隙以及在恶劣环境中使用时间等各种因素影响，容易使密封方式失效而引起介质泄露。

发明内容

本发明提供一种效果更好的密封结构及方法，以解决上述问题，技术方案如下：

一种高温介质压力容器接合面的密封结构，所述高温介质压力容器由部件A和部件B组合构成，在部件A和部件B的接合面上开有密封槽，槽内设有密封件，所述密封件是用耐热合金制成的蛇形弹簧，该蛇形弹簧具有一个迎流侧和一个背流侧，蛇形弹簧的首端和尾端均在迎流侧，迎流侧的凹腔为迎流腔，背流侧的凹腔为背流腔，迎流侧朝向容器内高压区，迎接泄漏介质，当介质进入迎流腔后，在压差作用下，迎流腔被扩张而背流腔被压缩，进一步增大弹簧张力，使弹簧的两端分别贴紧部件A和部件B的密封面，从而阻挡介质外泄，实现密封目的。

所述密封槽开在部件A或部件B上。

所述密封槽开在部件A和部件B上，跨骑部件A和部件B。

一种高温介质压力容器接合面的密封方法，所述高温介质压力容器由部件A和部件B组合构成，在部件A和部件B的接合面上开密封槽，用耐热合金制造蛇形弹簧作为密封件，该蛇形弹簧具有一个迎流侧和一个背流侧，蛇形弹簧的首端和尾端均在迎流侧，迎流侧的凹腔为迎流腔，背流侧的凹腔为背流腔；将蛇形弹簧预压缩并用固溶胶封固，使其高度等于或小于密封槽的深度，放进密封槽内，其迎流侧朝向容器内高压区，迎接泄漏介质；固溶胶因高温溶化后，弹簧恢复张力，介质进入迎流腔后，在压差作用下，迎流腔被扩张而背流腔被压缩，进一步增大弹簧张力，使弹簧的两端分别贴紧部件A和部件B的密封面，从而阻挡介质外泄，实现密封目的。

本发明的有益效果：

本发明的耐热合金蛇形弹簧密封件利用介质产生的压差使密封面贴合来保证密封，避免了传统密封方式中加工偏差、安装间隙以及在恶劣环境中使用时间等各种因素对密封性的影响，能在高温、高压、高腐蚀性等各种恶劣环境下长期工作而不失效。

附图说明

图1是传统的高温介质压力容器接合面的第一种的密封结构示意图；

图2是传统的高温介质压力容器接合面的第二种的密封结构示意图；

图3是本发明高温介质压力容器接合面的第一种的密封结构示意图；

图4是本发明高温介质压力容器接合面的第二种的密封结构示意图；

图5是本发明蛇形弹簧自由状态时的示意图；

图6是本发明蛇形弹簧装入密封槽的状态示意图；

图7是本发明容器装入介质后蛇形弹簧的状态示意图；

图中标号表示：1-密封键、2-盘根、3-蛇形弹簧、f-密封面、v-泄漏方向、m-迎流腔、n -背流腔。

具体实施方式

如图3～7所示，本发明是一种高温介质压力容器接合面的密封结构。该高温介质压力容器由部件A和部件B组合构成，在部件A和部件B的接合面上开有密封槽，槽内设有密封件。

该密封件是用耐热合金制成的蛇形弹簧3，在700℃下具有高强度、良好的韧性以及在高低温环境均具有耐腐蚀性。如图5～7所示，该蛇形弹簧3具有一个迎流侧和一个背流侧，则迎流侧的凹腔为迎流腔m，背流侧的凹腔为背流腔n。蛇形弹簧3的首端和尾端均在迎流侧，迎流侧朝向容器内高压区，迎接泄漏介质。当介质沿泄漏方向v进入迎流腔m后，在压差作用下，迎流腔m被扩张而背流腔n被压缩，进一步增大蛇形弹簧3的张力，使蛇形弹簧3的两端分别贴紧部件A和部件B的密封面f，从而阻挡介质外泄，实现密封目的。

需要注意的是：上述密封槽既可开在部件A上，也可开在部件B上，还可开在部件A和部件B上，跨骑部件A和部件B，如图1～图4所示。

本高温介质压力容器接合面的密封方法，该高温介质压力容器由部件A和部件B组合构成，在部件A和部件B的接合面上开密封槽。使用耐热合金制造蛇形弹簧3做为密封件，该蛇形弹簧3具有一个迎流侧和一个背流侧，蛇形弹簧3的首端和尾端均在迎流侧；迎流侧的凹腔为迎流腔m，背流侧的凹腔为背流腔n。然后：

将蛇形弹簧3预压缩并用固溶胶封固、使其高度等于或小于密封槽的深度，再把经过上述处理的蛇形弹簧3放进密封槽内，并使其迎流侧朝向容器内高压区、迎接泄漏介质。封固蛇形弹簧3的固溶胶因高温溶化、从而使蛇形弹簧3恢复张力。当介质沿泄漏方向v进入迎流腔m后，在压差作用下，迎流腔m被扩张而背流腔n被压缩，如图7所示，蛇形弹簧3的张力进一步增大，使蛇形弹簧3的两端分别贴紧部件A和部件B的密封面f，从而阻挡介质外泄、实现密封目的。