[发明专利]一种用于高压流体管道的探针密封结构

说明书

本发明涉及一种用于高压流体管道的探针密封结构，包括位于法兰盘上的探针孔、密封盖板、紧固盖板等封严部件，以及密封垫片、弹性密封环等封严介质，对探针孔泄漏的高压流体进行密封。通过在法兰的外端面沿径向方向开设探针孔，免去了已有技术中位于管道外壁的探针套筒，避免了套筒安装过程中钻孔、焊接等对高压管道的损伤；同时针对管道内的高压环境，设计了密封盖板与紧固盖板等封严部件，同时通过设置压环、密封环以及密封槽等相匹配的辅助封严结构，对探针孔泄漏的高压流体进行密封，增强高压环境下探针的密封效果，并提升结构的稳定性、可靠性。

技术领域

本发明涉及化工及航空领域，具体涉及高压环境下一种探针密封结构，用于管道内流场试验。

背景技术

压缩机、膨胀机等是化工领域(如压缩空气储能系统)或航空领域(如航空发动机)常用的能源动力设备，为了监测设备的运行状况，评估管道内部流动稳定性，需要采用探针对工质的温度、压力等进行实时测量。

现有技术中将探针测孔设置在管道壁面，采用焊接方式将探针固定套筒连接在管道外壁，并利用压盖压紧密封填料的方法完成探针的密封。该技术需要对管道外壁进行钻孔、焊接等操作，对管道的局部承压能力造成不利影响；此外该技术的密封仅靠压盖压紧密封填料来完成，没有设计专门的密封结构，承受的压力有限，容易泄漏，安全性能较差，不能满足高压环境的探针测量需求。

因此，需要针对高压管道的工作环境和结构特点，亟需一种适用于高压管道的新型探针密封结构。

发明内容

针对现有技术的上述缺陷和不足，本发明提出了一种新型的适用于高压环境的探针密封结构。探针开孔位置位于高压流体管道的法兰盘上，同时设计了带有斜槽的密封结构，提升探针及开孔周围的密封效果。

为实现上述技术目标，本发明所采用的技术方案如下：

一种用于高压流体管道的探针密封结构，至少包括探针、紧固盖板、密封环、密封盖板，其特征在于：

所述高压流体管道上设有法兰盘，所述法兰盘的侧壁上加工有安装平面，所述安装平面的中心处设有沿径向延伸至所述高压流体管道内部的法兰探针孔，且所述法兰探针孔的孔径与所述探针的外径相适配；

所述密封盖板通过紧固件固定安装在所述法兰盘的安装平面上，且所述密封盖板的底面与所述法兰盘的安装平面之间设有密封垫片，所述密封盖板的顶面中心处设有底部至少基本呈锥形的密封槽，所述密封盖板的中心处还设有穿过所述密封槽的密封盖板探针孔，所述密封盖板探针孔的孔径与所述探针的外径相适配，且所述密封盖板探针孔与所述法兰探针孔同轴布置；

所述紧固盖板通过紧固件固定安装在所述密封盖板的顶部，所述紧固盖板的底部中心处设有与所述密封盖板顶部的密封槽相适配的压环，所述压环插入所述密封槽内，且二者之间设有弹性密封环，所述紧固盖板的中心处还设有穿过所述压环的紧固盖板探针孔，且所述紧固盖板探针孔与所述密封盖板探针孔同轴布置；

所述探针依次穿过所述紧固盖板探针孔、弹性密封环、密封盖板探针孔、密封垫片、法兰探针孔后其末端伸入所述高压流体管道内，并通过所述弹性密封环被压紧后的弹性变形，夹持固定所述探针并密封所述探针与各探针孔之间的缝隙；当需要调整所述探针的深度继而调整所述探针在所述高压流体管道内测量点的位置时，需旋松所述紧固盖板的紧固件，使所述弹性密封环减小弹性变形，使得所述探针能够需要上下移动。

较优地，所述密封盖板的底部中心处设有凸台，所述法兰盘的安装平面上设有与所述凸台相适配的垫片凹槽，所述密封垫片设置在所述凸台与垫片凹槽之间。

较优地，所述高压流体管道内流动工质为气体、液体或多相流。

较优地，所述压环下表面设置为平面、斜面或曲面。

较优地，所述弹性密封环为O型圈或密封填料。