УПЛОТНЕНИЕ КРЫШКИ СОСУДА Российский патент 2007 года по МПК F16J15/08 

Область техники.

Изобретение относится к уплотнению крышки сосуда, работающего под давлением, и может найти применение в различных областях техники, например в реакторостроении.

Уровень техники.

Для уплотнения крышек сосудов применяются различные устройства с использованием паронитовых, резиновых, фторопластовых и других прокладок.

Для сравнительно низких давлений применяются плоские поверхности узла уплотнения с размещением между ними паронитовой или твердой резиновой прокладки.

Для высоких давлений применяется узел уплотнения, выполненный по типу «впадина-выступ». Во фланце корпуса делается кольцевая прямоугольная выточка - «впадина», а в крышке делается соответствующий прямоугольный кольцевой выступ. В замкнутый объем помещается плоская или круглая прокладка из мягкой резины и производится затяжка шпилек с необходимой деформацией прокладки. При этом резиновая прокладка заполняет весь замкнутый объем, обеспечивая надежную герметизацию узла уплотнения. В целях исключения передавливания резиновой прокладки ее деформация ограничена упорным выступом на крышке, на который приходится остальная - главная составляющая часть усилия от затяжки шпилек, обусловленная наличием рабочего давления в сосуде или давлением гидравлических испытаний (Д.Ф.Гуревич, В.В.Ширяев, И.Х.Пайкин «Арматура атомных электростанций». М.: Энергоиздат, 1982 г., стр.73, рис.2.12).

К достоинствам этого уплотнения можно отнести простоту изготовления и высокую технологичность операций по уплотнению крышки при проведении гидравлических испытаний корпуса сосуда на заводе-изготовителе и на монтаже.

Недостатком этого уплотнения является низкая надежность этого уплотнения при работе сосуда в случае изменения температурных условий в элементах узла уплотнения, из-за чего возможно разуплотнение разъема.

Кроме того, при высоких рабочих температурах сосуда, например реактора с жидкометаллическим теплоносителем, применение такого типа уплотнения ненадежно, т.к. требует принудительного охлаждения уплотняющего элемента, что весьма затруднительно, а иногда даже невозможно. В случае контакта уплотняющего элемента с горячим теплоносителем, например свинцом - висмутом, наблюдается полная потеря работоспособности узла уплотнения.

Более надежным в эксплуатации является конструкция, в которой уплотняющий элемент выполнен в виде металлической гофры с плоскими краями, которые приварены к корпусу сосуда и к крышке (а.с. 180440).

Уплотняющий элемент обеспечивает герметичность разъема, усилие от внутреннего давления компенсируется соответствующей затяжкой шпилек, накидным фланцем с упором последнего в крышку сосуда. Недостатком этого уплотнения является наличие плоских участков прокладки, что нежелательно для высоких давлений, большая трудоемкость при изготовлении и установке прокладки, а также по ее демонтажу при необходимости осмотра внутренней полости сосуда в период изготовления, например после гидравлических испытаний.

Эта конструкция с приварным уплотняющим элементом является наиболее близким техническим решением из известных, и поэтому принята за прототип.

Раскрытие изобретения.

Задачей изобретения является повышение надежности работы узла уплотнения при эксплуатации сосуда и улучшение технологичности при изготовлении.

Техническим результатом изобретения является значительное снижение трудоемкости при изготовлении сосуда.

Это достигается тем, что в корпусе сосуда и в крышке по вертикальной линии разъема выполнена кольцевая прямоугольная проточка. При эксплуатации сосуда в кольцевую проточку устанавливается полуторовый металлический уплотнительный элемент, края которого привариваются к корпусу и к крышке, затем устанавливается накидной фланец в перевернутом на 180° положении с последующей затяжкой шпилек.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлен разрез узла уплотнения с металлическим элементом.

На чертеже показаны кольцевая проточка 1 в корпусе сосуда 2 и крышки 3, уплотнительный металлический элемент 4, посадочный уступ 5, прижимной фланец 6, шпилька 7, гайка 8.

Осуществление изобретения.

Предложенное устройство позволяет обеспечить высокую технологичность узла уплотнения при изготовлении сосуда и его испытаниях, а также обеспечить надежность его работы.

Уплотнение работает следующим образом: перед эксплуатацией сосуда в кольцевую проточку 1 помещается металлический уплотнительный элемент 4, изготовленный из трубки, внутренняя кромка элемента приваривается к крышке 3, а наружная - к корпусу 2. С помощью нажимного фланца 6 и затяжки шпилек 7 и гаек 8 производится фиксация крышки 3 относительно корпуса 2 с обеспечением надежного уплотнения.

Изобретение относится к уплотнению крышки сосуда. Уплотнение крышки сосуда содержит кольцевую прямоугольную проточку, металлический уплотнительный элемент, размещаемый в вышеупомянутой проточке и приваренный по краям к крышке и корпусу, нажимной фланец, шпильки крепления и гайки. Проточка выполнена в крышке и корпусе сосуда по вертикальной линии разъема, а уплотняющий элемент выполнен в виде полутора и размещен в проточке выпуклой стороной к давлению. Изобретение позволяет обеспечить высокую технологичность узла уплотнения и надежность его работы. 1 ил.

Уплотнение крышки сосуда, содержащее кольцевую прямоугольную проточку, металлический уплотнительный элемент, размещаемый в вышеупомянутой проточке и приваренный по краям к крышке и корпусу, нажимной фланец, шпильки крепления и гайки, отличающееся тем, что проточка выполнена в крышке и корпусе сосуда по вертикальной линии разъема, а уплотняющий элемент выполнен в виде полутора и размещен в проточке выпуклой стороной к давлению.