小型低压设备的快开式密封结构的制作方法

本发明涉及化工和石化领域，具体涉及该领域需要实现快开的小型低压设备。

背景技术：

随着世界对化工产品需求量的不断提升，化工和石化行业发展迅速。化工和石化行业中，特别是其反应设备中，大量采用间歇操作设备，其中部分间歇操作设备需要经常开启。

目前最常见的密封结构由法兰、螺栓、螺母和垫片构成，而该结构的开启和压紧效率极低，需要耗费大量时间，占用大量人力，且会严重影响设备的使用效率。常见的快开结构通常采用卡具代替螺栓螺母，这样开启工作和压紧工作依然需要人工进行，其开启和压紧效率依然难以满足工业化生产的要求。

因此，开发一种可自动化控制、具有更高开启和密封效率、增加设备使用时间的密封结构具有重要现实意义。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种小型低压设备的快开式密封结构。该结构可实现自动化控制，具有更高的开启和密封效率，能够增加设备的使用时间，一定程度上降低化工厂的运行成本。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种小型低压设备的快开式密封结构，包括设备筒体和凸形封头，其特征是凸形封头与设备筒体之间采用两级密封结构，气动压缸位于凸形封头中间区域的上方，气动压缸通过悬臂固定在旋转轴上，旋转轴固定于设备筒体上，旋转轴通过其上方的转动气缸操控实现旋转；气动压缸升压时实现密封，气动压缸泄压时密封结构松开，气动压缸泄压后，通过转动气缸将凸形封头从设备上方移开，实现快开。

密封结构包括法兰和密封垫片，密封面型式采用突面密封或凹凸面密封。

当设备直径较大时，在凸形封头上设置径向加强筋，径向加强筋设置于凸形封头内部或外部。

悬臂在远离气动压缸一侧尺寸逐渐变大，抗弯能力逐渐增大。

设备筒体设置加强垫板进行局部加强。

本发明的特点：

1、采用两级密封结构，提高密封效率，有效降低泄漏量；

2、设备采用凸形封头，提高结构的抗压能力；

3、当设备直径较大时，可在封头上设置加强筋，进一步提高封头承载能力；

4、设备顶部设置气动压缸，气动压缸工作时实现密封，气动压缸泄压时密封结构松开；

5、气动压缸泄压后，通过转动气缸将封头转向，实现快开；

6、悬臂在远离气动压缸一侧尺寸逐渐变大，抗弯能力逐渐增大；

7、旋转轴固定于设备筒体，无需额外的固定装置；

8、对于小型低压设备，该结构能够实现设备的密封和快开，其开启速度不超过一分钟，大大的提高了操作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是小型低压设备的快开式密封结构的示意图。

附图标记说明：1—两级密封结构，2—凸形封头，3—径向加强筋，4—气动压缸，5—悬臂，6—转动气缸，7—旋转轴，8—加强垫板，9—设备筒体。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所得到的所有其他实施方式，都属于本发明所保护的范围。

以下结合附图对本发明进行详细描述。

如图1所示，一种小型低压设备的快开式密封结构，包括两级密封1、凸形封头2、加强筋3、气动压缸4、悬臂5、转动气缸6、旋转轴7、加强贴板8和设备筒体9，其特征是设备顶部的凸形封头2与设备筒体9之间采用两级密封结构1，气动压缸4位于凸形封头中间区域的上方，气动压缸4通过悬臂5固定在旋转轴7上，旋转轴7固定于设备筒体9上，旋转轴7通过其上方的转动气缸6操控实现旋转；气动压缸4升压时实现密封，气动压缸4泄压时密封结构松开，气动压缸4泄压后，通过转动气缸6将凸形封头2从设备上方移开，实现快开。

所述的密封结构1包括法兰和密封垫片，提高密封效率，有效降低泄漏量。密封垫片可采用石棉垫片或橡胶垫，密封面型式可采用突面密封或凹凸面密封。

所述的快开设备采用凸形封头2(如椭圆封头和球封头等)，提高结构的抗压能力。应根据气动压缸4的压力选择相应的封头形式，凸形封头2材料由承装介质决定。凸形封头2的厚度由其在气动压缸4压力下的抗屈曲能力(或承装介质的设计压力)决定。

所述的快开设备直径较大时，可在凸形封头2上设置径向加强筋3，进一步提高结构的承载能力。径向加强筋3可设置于凸形封头2内部或外部。设置于外部时，其材料可采用普通碳钢(如q235)，设置于凸形封头2内部时，其材料由承装介质决定。径向加强筋3厚度通常取6～8mm，宽度通常取20～50mm，间距通常取500～800mm。

所述的气动压缸4设置在快开设备顶部，气动压缸4升压时实现密封，气动压缸4泄压时密封结构松开。气动压缸4的压力应根据垫片的密封要求确定。应尽量选取升压和降压速度快的气动压缸4。

所述的悬臂5在远离气动压缸4一侧尺寸逐渐变大，抗弯能力逐渐增大。悬臂5材料可采用普通碳钢(如q235)，其纵截面尺寸由气动压缸产生的弯矩决定。也可选用工字钢等结构钢作为悬臂5。

所述的气动压缸4泄压后，通过转动压缸6将凸形封头2从设备上方移开，实现快开。转动压缸6的功率可根据封头的重量选取。该密封结构的工作速度主要取决于气动压缸4和转动压缸6的效率。通常而言该结构的开启速度不超过一分钟，大大的提高了设备的工作效率。

所述的旋转轴7固定于设备筒体9，无需额外的固定装置，设备筒体9应设置加强垫板8进行局部加强。加强垫板8材料可采用普通碳钢(如q235)，其厚度通常取8mm～20mm。

以上所述，仅仅是本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。

技术特征：

1.一种小型低压设备的快开式密封结构，包括设备筒体(9)和凸形封头(2)，其特征是凸形封头(2)与设备筒体(9)之间采用两级密封结构(1)，气动压缸(4)位于凸形封头中间区域的上方，气动压缸(4)通过悬臂(5)固定在旋转轴(7)上，旋转轴(7)固定于设备筒体(9)上，旋转轴(7)通过其上方的转动气缸(6)操控实现旋转；气动压缸(4)升压时实现密封，气动压缸(4)泄压时密封结构松开，气动压缸(4)泄压后，通过转动气缸(6)将凸形封头(2)从设备上方移开，实现快开。

2.如权利要求1所述的小型低压设备的快开式密封结构，其特征是密封结构(1)包括法兰和密封垫片，密封面型式采用突面密封或凹凸面密封。

3.如权利要求1所述的小型低压设备的快开式密封结构，其特征是当设备直径较大时，在凸形封头(2)上设置径向加强筋(3)，径向加强筋(3)设置于凸形封头(2)内部或外部。

4.如权利要求1所述的小型低压设备的快开式密封结构，其特征是悬臂(5)在远离气动压缸(4)一侧尺寸逐渐变大，抗弯能力逐渐增大。

5.如权利要求1所述的小型低压设备的快开式密封结构，其特征是设备筒体(9)设置加强垫板(8)进行局部加强。

技术总结
本发明公开了一种小型低压设备的快开式密封结构。其特征是设备顶部的凸形封头与设备筒体之间采用两级密封结构，气动压缸位于凸形封头中间区域的上方，气动压缸通过悬臂固定在旋转轴上，旋转轴固定于设备筒体上，旋转轴通过其上方的转动气缸操控实现旋转；气动压缸升压时实现密封，气动压缸泄压时密封结构松开，气动压缸泄压后，通过转动气缸将凸形封头从设备上方移开，实现快开。对于小型低压设备，该结构能够实现设备的密封和快开，其开启速度不超过一分钟，大大的提高了操作效率。

技术研发人员：卜凡;梁宏斌;任超
受保护的技术使用者：华陆工程科技有限责任公司
技术研发日：2020.04.13
技术公布日：2020.07.03