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温度对大型法兰的影响

温度对大型法兰的影响

  • 分类:行业动态
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  • 来源:
  • 发布时间:2021-03-01
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【概要描述】大型法兰高温会降低垫片的回弹性和实际密封性能。就法兰螺栓结构而言,温度引起的变形是影响密封的主要因素之一。在加热过程中,法兰环从内到外有一定的温差,因为热量是在法兰内壁附近从外壁传递到外壁的,法兰部分的温度随时间滞后于内壁。单独接触传热面时,法兰螺栓的温度应大于螺栓与法兰之间的滞后。

温度对大型法兰的影响

【概要描述】大型法兰高温会降低垫片的回弹性和实际密封性能。就法兰螺栓结构而言,温度引起的变形是影响密封的主要因素之一。在加热过程中,法兰环从内到外有一定的温差,因为热量是在法兰内壁附近从外壁传递到外壁的,法兰部分的温度随时间滞后于内壁。单独接触传热面时,法兰螺栓的温度应大于螺栓与法兰之间的滞后。

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大型法兰高温会降低垫片的回弹性和实际密封性能。就法兰螺栓结构而言,温度引起的变形是影响密封的主要因素之一。

1.瞬态温度场

在加热过程中,法兰环从内到外有一定的温差,因为热量是在法兰内壁附近从外壁传递到外壁的,法兰部分的温度随时间滞后于内壁。单独接触传热面时,法兰螺栓的温度应大于螺栓与法兰之间的滞后。

2.由温度变化引起的法兰变形

在加热阶段初期,法兰喷嘴加热速度比法兰环快得多,两者的热膨胀差异很大。喷嘴膨胀的进一步发展受到法兰环的限制,导致法兰。

当温度稳定法兰时,法兰与最小喷嘴之间的温差也有减小的趋势,但线性膨胀和轴向和径向法兰螺栓的量增加。

3.温升引起的变形和压力变化对大型法兰连接系统密封性能的影响

系统升压时垫片的有效紧固力小于预紧力,但系统升温时螺栓温度上升缓慢,法兰快速升温引起的热膨胀进一步压缩垫片,增大垫片应力。因此,垫片的应力变化取决于增压和加温的共同作用。一方面,法兰转角的变化抑制了法兰和螺栓膨胀差引起的垫片应力的进一步增大;另一方面,由于法兰的旋转变形,垫圈进一步受到外部压缩,导致塑性变形并降低垫圈的弹性,这对垫圈的密封产生不利影响。

瞬时温升过大也会导致不良后果,因为垫片会在短时间内被过度压缩,失去其较大的回弹力,同时法兰会发生较大变形,降低其密封能力。此外,法兰还会产生较大的瞬态热应力,不利于密封,因此必须控制升温速率。瞬时冷却幅度也会导致法兰瞬间发生较大变形,产生较大的瞬时热应力和泄漏,因此需要控制冷却幅度。

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