Разъемное герметичное фланцевое соединение
Использование: в соединениях сосудов и аппаратов Сущность изобретения: соединение осуществляется при помощи фланцев 1, которые бортами 3 сжимают отбортовку б трубчатого элемента 5 Повышение надежности и долговечности достигается за счет установки между фланцами 1 опорной вставки 7. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.
СОГОЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)з F 16 D 1/ОО
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ пРи гкнт сссР (21) 4841801/27 (22) 15.05,90 (46) 15.08,92, Бюл. N 30 (71) Московский институт химического машиностроения (72) ВД.Продан, И.ГКалабеков, Г.B,Божко и О.С,Чехов (56) A,Â,Ãopëéíoaà. Фторопласты в машиностроении, M.; Машиностроение, 1971, с.104, рис,38.
Изобретение относится к разъемным соединениям сосудов, аппаратов и трубопроводов и может быть использовано в химической нефтехимической и других отраслях промышленности.
Известно флан цевое соединение с упругой прокладкой и ограничительным кольцом, расположенным за диаметром болтовой окружности. Недостатком .соединения являются незначительные герметизи-. рующие его свойства: не исключается утечка среды через контактирующие поверхности прокладки и фланца и, затем, через отверстия для болтов во фланцах, Это соединение не применимо для затвора с прокладкой из полимерного материала (например, фторопласта): вследствие значительной хладотекучести материала прокладки, необходимо периодически подтягивать болты, чему будет препятствовать ограничительное кольцо.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является разъемное герметичное фланцевое соединение, содержащее два полимерных трубчатых элемента, выполненных с отбортованными наружу и контактирующими друг с другом торцевыми
„„SU „„1754961 Al (54) РАЗЪЕМНОЕ ГЕРМЕТИЧНОЕ ФЛАНЦЕВОЕ СОЕДИНЕНЙЕ (57) Использование: в соединениях сосудов и аппаратов. Сущность изобретения: соединение осуществляется при помощи фланцев
1, которые бортами 3 сжимают отбортовку 6 трубчатого элемента 5. Повышение надежности и долговечности достигается за счет установки между фланцами 1 опорной вставки 7. 3 з,й. ф-лы, 4 ил, участками, соединенные посредством фланцев и резьбовых деталей, Недостаткомэтого соединения является интенсивная разгрузка уплотняемых поверхностей при увеличении давления среды в аппарате(трубопроводе), значительное уменьшение герметизирующих свойств уплотнения вследствие хладотекучести полимерного материала трубчатого элемента.
Цель изобретения — повышение надежности и долговечности соединения., Эта цель достигается тем, что разъемное герметичное фланцевое соединение, содержащее два полимерных трубчатых элемента, выполненных с отбортованными наружу и контактирующими друг с другом торцевыми участками, соединенные посредством фланцев и резьбовых деталей, согласно изобретению, снабжено опорной вставкой, размещенной между фланцами и установленной на совмещенные цилиндрические поверхности отбортованных участков с натягом, при этом размер вставки по поверхности, контактирующей с отбортовками, и суммарный размер оппозитно расположенных отбортова нных торцев связаны следующим соотношением:
h/ho=0,94-0,97.
1754961 где h — размер вставки по стороне, некон- повышения герметичности соединения тактирующей с отбортовками; hO — суммар- вставка 7 снабжается прокладками 9 из мягный размер отбортованных торцев, кого металла (медь. алюминий), которые усконтактирующих со вставкой. Для повыше- танавливаются в проточках фланцев 1, При ния герметизирующих свойств соединения 5 этом создается вторая зона уплотнения, исна взэимообращенных поверхностях флан- ключающая утечку среды из соединения. цев, в зоне их контакта со вставкой, выпал- Опорная вставка 7 может быть выполнена в нены оппозитно расположенные проточки, виде кольца, имеющего в поперечном сечев которых размещены прокладки из пла- нии криволинейную форму, установленного стичного металла. Для увеличения долговеч- 10 в выточки 10 во фланцах 1. ности работы соединения опорная вставка Соединение работает следующим обраможет быть выполнена составной из набора зом, аналогичных вставок меньшей толщины. В соответствии с приведенным выше для повышения надежности соединения на соотношением подбирается высота опорвазимообращенных поверхностях фланцев 15 ной вставки 7 (или набора вставок 8). Опормогут быть выполнены оппозитно располо- ная вставка устанавливается с натягом на
>кенные кольцевые проточки, опорная совмещенные цилиндрические поверхновставка выполнена в сечении криволиней- сти отбортовки 6 полимерных трубчатых ной формы с выпуклостью, обращенной в элементов 5, При затяжке крепежных болсторону резьбовых деталей, при этом центр 20 тов 3 происходит деформация отбортовки, ее кривизны расположен на оси симметрии увеличивается удельная нагрузка на ее упвставки, торцы которой размещены в про- лотняемые поверхности, а также на ее торточках фланцев. цевые поверхности, контактирующие с
На фиг.1 представлен общий вид разь- опорной вставкой 7, При этом образуется емного герметичного фланцевога соедине- 25 две зоны уплотнения: между отбортовками н,я; на фиг,2, 3 и 4 — варианты выполнения и между отбортовками и опорной втулкой 7, узла уплотнения. что значительно повышает надежность соеРазъемные герметичные фланцевые со- динения. единения содержат фланцы 1, обечайку 2, Заданное соотношение вь сот вставки и крепежные болты 3 и гайку 4, два полимер- 30 отбортовки позволяет обеспечить требуеных трубчатых элемента 5, отбортованные муюудельную нагрузку герметизации наупчасти6которыхразмещены междуфланца- лотняемые поверхности отбортовки при ми 1 и выполняют роль прокладки, С натя- соприкосновении фланцев 1 с торцевыми
loM по совмещенным цилиндрическим поверхностямиопорнойвставки7, Вследстповерхностям отбортовки 6 установлена 35 вие значительной жесткости вставки, выопорная вставка 7. Для обеспечения требу- полняемой из стали, дальнейшая затяжка емойудельной нагрузки науплотняемые по- болтов практически не приведет к увеличеверхности отбортовки 7 высота опорной нию деформации отбортовки 6, что исклювставки h определяется из условия чит ее пережатие, позволит увеличить
h/ho=0,94-0,97, где ho — суммарная высота 40 долговечность соединения. отбортовки. Из практического опыта и про- При увеличении давления рабочей среведенных исследований при величине ды в аппарате(трубопроводе), в первуюочеh/h 0,97 деформация отбортовки и, следо- редь, вследствие значительной жесткости вательно, нагрузка на уплотняемые поверх- опорной вставки 7, происходит уменьшение ности недостаточна для герметизации 45 нагрузки на ее торцевые поверхности. Нафланцевого соединения. При h/ho<0,94 грузкаже науплотняемые поверхности(торгерметизация соединения обеспечивается, цевье и боковые) отбортовки 6 и нагрузка нэ но при этом на крепежные детали действует крепежные болты 3 при этом не изменяется. повышенная нагрузка, что приводит к необ- Поэтому, в отличие от известных соединеходимости увеличения диаметра крепеж- 50 ний, герметизирующие свойства предлоных шпилек, т.е. металлоемкости женного соединения с ростом давления не соединения. ухудшаются. Для соединения по фиг.4 увеВследствие пластической деформации личение давления уплотняемой среды приотбортовки при затяжке соединения ее сум- ведет к "распрямлению" деформированной марная высота уменьшается. Для обеспече- 55 при затяжке опорной вставки и. следования возможности повторной сборки тельно, к дополнительному нагружению упсоединения опорная вставка выполняется лотняемых поверхностей отбортовки. составной из набора вставок 8 меньшей вы- Формула изобретения соты, часть которых перед очередной сбор- 1. Разьемное герметичное фланцевое кой вынимается из соединения, Для соединение, содежащее двэ полимерных
1754961 трубчатых злем ета, выполненных с отбортованными нару>ку торцевыми участками, располо>кенными в контакте друг с другом указанными участками, Соединенные между собой посредством фланцев и резьбовых деталей, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и долговечности, QHo c)» çáæåíî опорной BcTBBKovl, p33 мещенной между фланцами и установленной на совмещенные цилиндрические поверхности отбортованных участков с натягом, при этом размер вставки по
nobep> h/h<>=-0,94„,0,97, где h — размер вставки по стороне, контактирующей с отбортовками, ho — суммарный размер отбортованных торцев, контактирующих со вставкой. 2. Соединение по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что на взаимообращенных поверхностях фланцев, в зоне их контакта совСтавкой, выполнены оппозитно расположенные 5 проточки, в которых размещены прокладки из пластичного металла. 3. Соединение по п.1, о т л и ч а ю щ е е-. с я тем, что опорная вставка выполнена 10 составной из набора аналогичных вставок меньшей толщины, 4. Соединение по и 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что на взаимообращенных поверхностях фланцев выполнены оппозитно рас15 поло>кенные кольцевые проточки, опорная вставка выполнена в сечении криволинейной формы с выпуклостью, обращенной в сторону резьбовых деталей, при этом центр ее кривизны расположен на оси симметрии вставки, а торцы последней размещены в 45 проточках фланцев. 
