法兰连接之间的间隙有多大,密封的原理是什么?(1)
在一些机械设备上经常会看到两种机械之间的连接是通过法兰形式进行对接的。比如减速机与电机的连接有一部分也是通过法兰来连接的。
常见的可拆卸结构有法兰联接、螺纹联接和承插式联接。法兰连接优缺点:法兰联接有较好的强度和紧密性适用的尺寸范围宽,在设备和管道上都能应用,所以应用普遍。但法兰联接时,不能很快地装配与拆卸、制造成本较高。
一、法兰连接结构与密封原理
法兰连接结构是一个组合件,是由一对法兰,若干螺栓、螺母和一个垫片所组成。故法兰连接的设计中主要解决的问题是防止介质泄漏。
法兰密封的原理:法兰在螺栓预紧力的作用下,把处于密封面之间的垫片压紧,当垫片单位面积上所受到的压紧力达到一定的数值会使垫片变形而被压实,把密封面上的凹凸不平处填满,这样就为阻止介质泄漏形成初始密封条件。所需的这个压紧力叫垫片的预紧密封比压,碳钢法兰,单位为MPa。预紧密封比压主要决定于垫片材质。工作状态内**向力拉伸,降低了压紧力。垫片有足够回弹能力,补偿变形预紧密封比压值不小于某一值(工作密封比压-使介质不泄漏在密封面与垫片之间所必须保留下来的低比压。)保持良好密封。反之,回弹不足,预紧密封比压下降到工作密封比压以下,甚至密封处重新出现缝隙,则此密封失效。
保证螺旋法兰连接紧密不漏的条件
可见,要保证法兰密封,就必须使法兰密封面上实际存在的比压,法兰厂家,预紧时不低于垫片的预紧密封比压,工作时应**工作密封比压。
非标法兰是相对于国标或者一些国外标准的一种法兰,由于在一些特殊的场合标准的法兰不能满足使用的要求,所以就需要对一些标准的法兰进行改造改进,非标法兰就产生了,而在非标法兰设计的时候也是有要求的。
从设计角度来说,把螺栓法兰连接作为一个系统来考虑,并且把泄漏作为设计准则,应该是合理的,但多年来的设计研究表明,法兰,由于垫片性能异常复杂,目前这方面的经验还不足,对焊法兰,所以现在法兰设计仍然基础上从强度考虑,即以控制法兰中的应力较为设计一句。
从设计角度,法兰可以分为三种:
一是松式法兰即法兰不直接固定在壳体上或者虽固定但不能保证法兰于壳体作为一个整体承受螺栓载荷的结构。
二是整体法兰,即法兰于壳体锻造或者铸造成一体,或者使用焊接法兰于壳体成为一体。
三是任意法兰,从结构上看,这中法兰于壳体连成一体,刚性比整体法兰差。
无论何种法兰,它的设计强度计算方法都可以包括两个基本问题:一是法兰连接结构中的各部位必须有足够的强度。二是连接本身必须保证密封。