Уплотнительные устройства - Макаров Г.В.
Скачать (прямая ссылка):
Без промежуточных элементов обычно выполняются плоские соединения, у которых герметичность обеспечивается за счет шлифовки или шабровки сопряженных поверхностей.
Такие соединения применяются при давлениях до 50 кгс/см2. Эти соединения являются дорогими и применяются сравнительно редко [61]. К этому же типу можно отнести и соединения при помощи конических резьб.
44. УПЛОТНЕНИЕ С ПОМОЩЬЮ ПРОКЛАДОК
На рис. 109, а показаны схемы уплотнений с помощью плоских прокладок [5].
Соединения со свободнолежащей прокладкой применяются для всех фланцев, имеющих форму, отличную от круглой. Соединения с уступом применяются для круглых прокладок для точной их фиксации.
Соединения с узким кольцом, поджимаемым соответствующим выступом, применяются при высоких давлениях.
На рис. 109, б показаны соединения с применением других сечений уплотняющих колец [5]. Эти соединения более сложны в производстве и применяются для давлений свыше 700 кгс/см2 и при t до 500° С.
Заслуживает внимания уплотнение (рис. 109, б), надежность работы которого увеличивается с ростом давления. Такое уплотнение применяется для высоких давлений, например 2000— 3000 кгс/см2.
На рис. HO конусное уплотнение также предварительно поджимается, но при подаче давления поджатие увеличивается и надежность герметизации возрастает [98]. Коническое кольцо изго-
204
Рис. 109. Схемы уплотнений неподвижных соединений: а — с помощью плоских прокладок; б — с помощью фасонных прокладок
0№О
Рис. HO. Уплотнение непод вижного соединения при вы соких давлениях
товляется из хромоникелевой, хромомолибденовой стали и других материалов.
На рис. 111 показаны конструкции пружинистых металлических колец для высоких давлений.
Герметизация неподвижных соединений с помощью прокладок достигается за счет затекания прокладочного материала в микронеровности уплотняемых поверхностей и в следы от обработки.
Прокладки бывают металлические, неметаллические и комбинированные.
Неметаллические прокладки из резины, асбеста, паронита, фторопласта, кожи, пробки, картона и др. применяются для низких и средних давлений. Металлические прокладки из алюминия,
меди, стали и др., а также комбинированные прокладки применяются для высоких давлений и тяжелых условий работы.
Металлические прокладки бывают: тонколистовые гофрированные или рифленые, кассетные с мягким наполнителем, спиральные, простые плоские, сплошные с круглым поперечным сечением, самоуплотняющиеся со специальной формой поперечного сечения (манжетного типа) и др.
Гофрированные прокладки с толщиной ленты от 0,25 до 0,8 мм и шагом гофров от 1,5 до 6,35 мм применяются для низких давлений (35—70 кгс/см2).
Иногда применяют гофрированные прокладки с асбестовым наполнителем гофров на клею или с покрытием уплотнительной замазкой.
Кассетные прокладки состоят из мягкого сжимаемого наполнителя, частично или* полностью помещенного в металлическую оболочку.
Спиральные прокладки состоят из V-образных чередующихся сдоев спирально свернутой ленты металла и мягкого материала, например асбестовой ленты.
Для надежного уплотнения неподвижных соединений необходимо на рабочих поверхностях прокладок создать некоторое минимальное удельное давление.
Ниже приводятся опытные значения [78] минимальных удельных давлений в кгс/см2:
для гофрированных прокладок толщиной 3,2 мм из разных материалов: алюминий 105—140, медь 140—175, нержавеющая сталь 280—420;
для простых плоских прокладок толщиной 0,8 до 3,2 мм: алк>-миний 1020—1400, медь 2520—3150; мягкая сталь (железо) 3850— 4800, нержавеющая сталь 5250—6550 (меньшие значения относятся к толщине прокладок 3,2 мм, большие — к тонким прокладкам);
206
Рис. 111. Схемы уплотнений с помощью пружинящих металлических колец
для неметаллических прокладок: асбест (толщиной 0,8—
3,2 мм) соответственно 455—112, резина до 28, фторопласт 112— 434.
Для надежной работы уплотнений под давлением необходимо, чтобы усилие предварительного поджатия прокладки превосходило суммарную нагрузку рабочей среды на дно в несколько раз, например от 1,5 до 3 раз и более [5].
Рабочая температура является важным параметром при выборе типа и материала прокладки, например асбестовые наполнители могут применяться до температуры 450—480° С, медные прокладки— до 315° С, прокладки из нержавеющей стели — до 425—870° С [78].
Чистота обработки уплотняемых поверхностей фланцев должна быть не ниже V6—V 7.
При выборе прокладок [78] рекомендуется следующий ориентировочный подход: если pt > 10 000, надо применять исключительно металлические прокладки, здесь р — рабочее давление запираемой среды, t — рабочая температура в ° С.
Неметаллические прокладки применяют при t <С 450° С и р << 85 кгс/см2.
45. УПЛОТНЕНИЕ С ПОМОЩЬЮ КРАСНОМЕДНЫХ И РЕЗИНОВЫХ КОЛЕЦ
Рассмотрим распространенное уплотнение доньев с помощью узких красномедных колец (рис. 112) и определим необходимое усилие для поджатия доньев.
Принимаем следующие условия, обеспечивающие надежную герметизацию неподвижных соеди- -E нений:
