高压容器常用的密封结构

高压容器常用的密封形式

平垫密封

金属平垫密封是最常见的强制密封。预紧和工作压力下，依靠筒体端部大法兰上的主螺栓施加足够的压紧力来实现密封。预紧力的大小与垫片的宽度、垫片材料的屈服强度有关。工作时介质压力上升，轴向力通过顶盖传递至主螺栓，使主螺栓发生弹性伸长，垫片随之发生回弹，此时仍保持垫片上有一定的比压。

平垫密封结构简单、加工方便、使用成熟，在直径小、压力不太高的场合密封可靠。当结构尺寸大压力高时，螺栓尺寸也较大，结构笨重，装拆不便，每次检修都要更换垫片。

适用范围：用于温度低于200℃、压力小于32MPa、容器内径不大于800mm的场合。

平垫密封形式

双锥密封

双锥密封是一种半自紧密封结构，保留了主螺栓。采用软钢和不锈钢制作双锥面密封垫，密封面为锥面。密封面上各开有两条半圆形或三角形沟槽，密封面上设有软金属垫片。

双锥环用托环、螺钉固定在平盖上。双锥面的内圆柱面与平盖的圆柱支撑面的间隙应控制在一定范围，保证预紧时内圆柱与平盖贴紧，且双锥环不发生压缩屈服。

当内压升高顶盖上浮时，一方面靠双锥环自身的弹性扩张而保持密封面上的比压；另一方面靠介质压力使双锥环沿径向向外扩张，使密封面上的密封比压进一步增大，进而达到密封效果。

双锥密封的特点：加工精度要求不太高，生产周期短，可以用在较大的温度、压力、直径范围内，由于径向自紧作用，在压力和温度波动下密封性能良好，主螺栓预紧力比平垫密封小。但仍需大螺栓承受预紧力和轴向力，密封元件大，零件较多。

双锥密封形式

1-主螺母；2-垫圈；3-主螺栓；4-平盖；5-双锥环；

6-软金属垫片；7-圆筒端部；8-螺栓；9-托环

“B”形环密封

B形环密封是一种自紧密封，依靠B形环波峰和筒体、顶盖上的密封槽之间的径向过盈来产生密封面的初比压，以达到预密封。当内压作用后，B形环向外扩张，密封比压增加，保持很好的密封效果。

图7 “B”形环密封形式

B形环密封的特点：

对连接结构刚度要求低，适用于高压和温度波动较大的场合，压力越高、直径越大，密封效果越好。加工精度要求高，制造困难，拆卸不便，容易擦伤接触面。

伍德密封

伍德密封结构是一种最早使用的自紧式密封结构。安装时，将顶盖、压垫、四合环、牵制环依次装入，拧紧拉紧螺栓，使四合环贴住筒体，用牵制螺栓将顶盖吊起而压紧楔形压垫，达到初始预紧密封。操作时，压力载荷全部加到浮动顶盖上，密封比压随介质压力上升而增加。

伍德密封的特点：温度和压力波动时，能保持良好的密封性能；介质压力产生的轴向力通过顶盖传递给压垫和四合环，最后全部传递到上部筒体，没有主螺栓，密封可靠。但结构复杂笨重、零件多，加工精度要求高，安装要求高。

图8 伍德密封形式

1-       顶盖；2-预紧螺栓；3-螺母；4-支持环；5-四合环；6-拉紧螺栓；7-密封环；8-筒体端部