一种压力容器卡块连接紧固结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及压力容器领域，具体涉及一种压力容器卡块连接紧固结构。
【背景技术】
[0002]压力容器根据承压壳体的结构分为可拆式和不可拆式两种，其中可拆式结构的压力容器，可以在不破坏容器的情况下，将承压壳体拆解为两个或两个以上部分，以便装入或取出内件及内部填充物(如催化剂、填料)，或者使人员进入容器内部进行检修及保养。
[0003]根据压力容器的设计压力A压力容器划分为低压、中压、高压和超高压四个压力等级(具体见TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》附件A第A2条)。
[0004]对于低压或中压容器，拆开部位的连接结构一般采用法兰连接，法兰连接结构简单、密封可靠、装拆方便。但对于高压容器，法兰连接结构只能用于小直径的容器，当容器的直径较大时，就要采用其他连接结构。
[0005]目前在可拆式高压容器上，常用的连接结构型式有:金属平垫密封结构、双锥密封结构、伍德密封结构、卡扎里密封结构、八角垫和椭圆垫密封结构、卡箍连接紧固结构(具体见GB 150.3 - 2011《压力容器第3部分:设计》附录C，《高压容器》化学工业出版社2003年1月第1版第四章“密封设计”中的第107?118页)。
[0006]根据现行的压力容器设计规范，金属平垫密封结构适用的最大直径为Φ1000 mm,双锥密封结构适用的直径为Φ400 mm?Φ3200 mm (具体见GB 150.3 一 2011《压力容器第3部分:设计》附录C表C-1)。对于伍德密封结构、卡扎里密封结构、八角垫和椭圆垫密封结构、卡箍连接紧固结构，设计规范中没有规定具体的适用直径范围，但根据结构形式及现有的加工能力，适用的直径均不大于Φ2000 _，其中卡箍连接紧固结构适用的容器直径一般不大于Φ 1000 mm。
[0007]双锥密封结构的适用直径虽然可以达到为Φ3200 mm，但双锥密封结构是采用主螺栓连接的，容器的直径越大、容器内介质的压力越高，需要的螺栓直径就越大。随着螺栓直径的增大，连接结构的尺寸也要相应扩大，使得整个密封连接结构相当笨重，而且造价也很高，当容器的直径超过Φ3200 _，双锥密封结构就不适用了。
[0008]卡箍连接紧固结构是一种无主螺栓的连接结构，与同样直径的双锥密封连接结构相比，卡箍连接紧固结构尺寸比较紧凑。但由于卡箍的形状是不规则的，用于大直径高压容器的卡箍需要用大型锻件加工，而且加工切削量很大，不仅材料准备不容易，加工难度大，费工费时，而且成本很高，因此卡箍连接紧固结构不适用于大直径的高压容器(具体见《高压容器》化学工业出版社2003年1月第1版第118页左栏上部)。
[0009]根据现有技术及压力容器设计规范，当可拆式高压容器的直径超过Φ3200mm时，没有相应连接紧固结构可以采用，这就制约了可拆高压容器向大型化的方向发展。
【发明内容】
[0010]本实用新型的目的是提供一种既能适用于大直径可拆式高压容器，而且又结构轻便，材料准备容易，加工方便，成本较低的压力容器卡块连接紧固结构。
[0011]为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是:一种压力容器卡块连接紧固结构，具有第一高颈、第二高颈、密封元件和紧固装置，所述第一高颈的外圆面上具有第一凸肩，所述第二高颈的外圆面上具有第二凸肩，第一高颈与第二高颈之间具有密封元件，其创新在于:所述紧固装置包括卡块和钢板圈，所述第一高颈和第二高颈的外周装有若干个卡块，所述卡块的两端均具有卡爪，且两端的卡爪、分别卡在第一高颈的第一凸肩上和第二高颈的第二凸肩上，所述钢板圈包在若干个卡块的外侧面上，并将卡块包住。
[0012]在上述技术方案中，所述第一高颈上具有第一压紧面，且第一压紧面的锥度角A为3。?35°，所述第二高颈上具有第二压紧面，且第二压紧面的锥度角为3°?35°，卡块两端的卡爪的压紧面的倾斜角度分别与第一压紧面的锥度角A和第二压紧面的锥度角公2相同。
[0013]在上述技术方案中，所述卡块的外侧面为外凸的圆弧面。
[0014]在上述技术方案中，所述卡块的外侧面上有两个顶丝螺纹通孔。
[0015]在上述技术方案中，所述卡块外侧面的宽度^大于卡爪内侧面的宽度巧。
[0016]在上述技术方案中，所述钢板圈的两个接头处均设有连接螺栓，且连接螺栓穿过连接板的连接孔，并由螺母和连接螺栓将连接板固定在钢板圈的两个接头上。
[0017]在上述技术方案中，所述钢板圈的两个接头直接采用焊接连接。
[0018]在上述技术方案中，所述钢板圈沿轴向具有上、下两圈，且两圈之间有间隔。
[0019]在上述技术方案中，所述钢板圈沿钢板厚度方向分为2层或2层以上，并且分别将每层钢板圈的两个接头直接采用焊接连接。
[0020]在上述技术方案中，所述第一高颈的第一密封面与第二高颈的第二密封面之间设有密封元件，且所述密封元件为强制式密封垫片或自紧式密封垫片或半自紧式密封垫片。
[0021]在上述技术方案中，所述第一高颈与第二高颈之间具有的密封元件为无垫片焊接密封元件。
[0022]本实用新型所具有的积极效果是:解决了现有技术没有可用于大直径可拆式高压容器的连接紧固结构的问题，为可拆式高压容器向大型化方向发展提供了一种途径。而且这种压力容器卡块连接紧固结构中采用了若干个卡块和钢板圈组成的紧固装置，因而，它与现有的双锥密封连接结构相比，取消了主螺栓，可以大大减小连接结构件的尺寸，既可减少材料消耗又能降低设备造价，结构轻便，成本较低，它与卡箍连接紧固结构相比，不需要采用大型锻件，而是采用若干个小尺寸卡块和一个钢板圈，材料准备容易，加工方便，成本更低。因此，本实用新型不仅适用的容器直径可以很大，而且由卡块和钢板圈组成的紧固装置结构轻便，材料准备容易，加工方便，同时，大大节约了成本和降低了设备的造价。
【附图说明】
[0023]图1是本实用新型的轴向剖视示意图；
[0024]图2是本实用新型的俯视不意图；
[0025]图3是本实用新型的第一、第二高颈连接处的放大示意图；
[0026]图4是图3中的钢板圈分为上下两圈的结构示意图；
[0027]图5是本实用新型的第二高颈的轴截面示意图；
[0028]图6是本实用新型的第一高颈的轴截面示意图；
[0029]图7是本实用新型中卡块的立体示意图；
[0030]图8是本实用新型中卡块的外侧面宽度大于内侧面宽度时的端面形状俯视示意图；
[0031]图9是图2中I部的放大示意图；
[0032]图10是将图9中钢板圈的两个接头直接采用焊接连接的结构示意图；
[0033]图11是图10中的钢板圈沿钢板厚度方向分为3层的结构示意图。
【具体实施方式】
[0034]以下结合附图以及给出的实施例，对本实用新型作进一步的说明。
[0035]如图1、2、3、4、5、6、7、9、10、11所示，一种压力容器卡块连接紧固结构，具有第一高颈1、第二高颈5、密封元件4和紧固装置，所述第一高颈1的外圆面上具有第一凸肩1-1，所述第二高颈5的外圆面上具有第二凸肩5-1，第一高颈1与第二高颈5之间具有密封元件4，所述紧固装置包括卡块2和钢板圈3，所述第一高颈1和第二高颈5的外周装有若干个卡块2，所述卡块2的两端均具有卡爪2-1、2-2，且两端的卡爪2-1、2-2分别卡在第一高颈1的第一凸肩1-1上和第二高颈5的第二凸肩5-1上，所述钢板圈3包在若干个卡块2的外侧面2-5上，将卡块2包住，并将钢板圈3沿周向拉紧。具体卡块2的数量由单个卡块2的承载能力及压紧密封元件4所需的载荷与容器内介质的压力载荷而定。
[0036]如图1所示，所述第一高颈1下部与筒体10相连接，第二高颈5上部与连有封头11的筒体10相连接，当然也可以是第二高颈5上部直接与封头11相连接。
[0037]如图1、3、4、5、6所不，所述第一高颈1上具有第一压紧面1-3，且第一压紧面1-3的锥度角A为3°?35°，所述第二高颈5上具有第二压紧面5-3，且第二压紧面5-3的锥度角A为3°?35°，卡块2两端的卡爪2-1、2-2的压紧面2-3、2-4的倾斜角度分别与第一压紧面1-3的锥度角A和第二压紧面5-3的锥度角相同。当第一高颈1上的第一压紧面1-3的锥度角&和第二高颈5上的第二压紧面5-3的锥度角均为3°?8.5°时，由于该锥度角A和锥度角A的角度小于钢与钢接触的摩擦角，所以当用钢板圈3使卡块2将第一高颈1和第二高颈5卡紧后，即使将钢板圈3松开，卡块2与第一高颈1和第二高颈5之间因存在摩擦力而自锁，卡块2不会自行脱开。当第一高颈1上的第一压紧面1-3的锥度角&和第二高颈5上的第二压紧面的锥度角均为8.5°?35°时，由于该锥度角A和锥度角A的角度大于钢与钢接触的摩擦角，所以，当用钢板圈3使卡块2将第一高颈1和第二高颈5卡紧后，要保持钢板圈3的拉紧状态，防止卡块2松开；当需要松开卡块2时，只需将钢板圈3松开，即可使卡块2与第一高颈1和第二高颈5脱开。
[0038]如图2、7、8、9、10、11所示，所述卡块2的外侧面2-5为外凸的圆弧面。目的是为了使卡块2的外侧面2-5与钢板圈3紧密贴合。
[0039]如图7、8所示，所述卡块2的外侧面2-5上有两个顶丝螺纹通孔2_6。目的是如需使卡块2脱开，可用顶丝拧入两个顶丝螺纹通孔2-6并借助于顶丝螺纹通孔2-6的力传递作用而将卡块2顶出。
[0040]如图8所示，所述卡块2外侧面2-5的宽度巧大于卡爪2-1、2-