專利名稱：換熱設(shè)備用復(fù)合墊片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于靜密封元件。
在諸如石油、化工等工業(yè)部門的各種生產(chǎn)裝置中，有些設(shè)備如多管程的換熱器，其端蓋法蘭的密封墊片形狀比較特殊。這類墊片除了密封外殼法蘭，防止流體外漏外，還要使端蓋隔板與管板間保持密封，以防流體內(nèi)部泄漏，形成短路。因此這種墊片的形狀往往由外圈和圈內(nèi)設(shè)置的隔條組合而成。外圈與外殼法蘭形狀相適應(yīng)，通常為圓環(huán)形。隔條的形狀與換熱器的管程配置相適應(yīng)，通常是直段或由直段組合成一定形狀。以往這種墊片主要是由石棉橡膠板材料制成、或采用包覆形式制造，也有外圈采用纏繞式墊片的結(jié)構(gòu)而隔條采用包覆形式并通過焊接方法使之成為一整體的。這些材料構(gòu)成的墊片存在或者性能不好、或者結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造困難、成本高等缺陷。
專利號(hào)為90215559.8的實(shí)用新型專利推出了一種由膨脹石墨與金屬復(fù)合而成的新型墊片，它具有優(yōu)良的密封性能，而加工工藝則極簡便，但其僅適用于普通設(shè)備和管道法蘭的連接密封，無法用于墊片形狀特殊的設(shè)備如多管程換熱器的連接密封上。本實(shí)用新型的目的是提出一種由金屬骨架和膨脹石墨復(fù)合而成的特殊形狀的新型墊片，用以解決多管程換熱器或類似設(shè)備的連接密封。
本實(shí)用新型以金屬材料為骨架，骨架的形狀按密封部位的形狀制作。金屬骨架的外圈上、下表面均開有二個(gè)或多個(gè)同心溝槽，圈內(nèi)的隔條上、下表面也開有二條或多條互相平行的溝槽。每一同心溝槽和平行溝槽與兩旁相鄰的同心溝槽或平行溝槽相接，以使每兩個(gè)相鄰的同心溝槽或平行溝槽之間形成一高度相同的尖齒狀凸峰環(huán)或棱。上、下兩表面上均覆蓋一層膨脹石墨。為使墊片有優(yōu)良的回彈性，金屬骨架上一面的同心溝槽或平行溝槽的底部中心分別與另一面兩個(gè)相鄰溝槽的尖齒凸峰環(huán)相對(duì)。同心溝槽或平行溝槽的斷面形狀可以是三角形、梯形、圓弧形等。
附圖
展示了本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例。
在附圖中，1是金屬骨架，2是環(huán)形外圈，3是隔條，4是環(huán)形同心溝槽，5是平行溝槽，6是尖齒狀凸峰，7是膨脹石墨，8是尖齒狀凸峰棱。
以下結(jié)合附圖來進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的工作原理，并同時(shí)闡明其積極的效果。
使用時(shí)復(fù)合墊片安放在設(shè)備如多管程換熱器的兩個(gè)被接合的部位之間，環(huán)形外圈2與上、下兩法蘭接觸，隔條3與相應(yīng)的隔板和管板接觸，當(dāng)聯(lián)接法蘭壓緊后，環(huán)形同心溝槽4和隔條3的平行溝槽5里的膨脹石墨7被進(jìn)一步壓縮，從而使法蘭的接合面和隔板與管板之間的接合面形成良好的非金屬材料密封。與此同時(shí)，相鄰溝槽之間的尖齒狀凸峰6和8的頂端在法蘭壓緊力的作用下分別與法蘭接合面或隔板和管板之間的接合面相接觸，由于接觸面極小，因而形成極高的壓應(yīng)力，使這微小局部金屬材料發(fā)生足夠的形變，從而形成良好的金屬密封。這樣，復(fù)合墊片在法蘭聯(lián)接的部位和隔板與管板的接合部位形成的密封實(shí)際上是多道膨脹石墨密封和金屬密封的聯(lián)合協(xié)同作用，從而使新的復(fù)合墊片具有非常優(yōu)秀的密封性能。另一方面，由于金屬骨架上下表面的溝槽成相錯(cuò)的位置分布，使金屬骨架成為波紋狀的結(jié)構(gòu)，從力學(xué)的角度講，這樣的結(jié)構(gòu)在壓緊力的作用下很容易產(chǎn)生大的彈性變形，因而使復(fù)合墊片具有非常優(yōu)良的壓縮回彈特性。而且復(fù)合墊片這種彈性主要是由金屬骨架產(chǎn)生的，因此這種彈性能長期得以保持，克服了一般非金屬材料構(gòu)成的墊片通常出現(xiàn)的應(yīng)力松弛現(xiàn)象。這使新的復(fù)合墊片在使用時(shí)能長期保持其優(yōu)秀的密封性能。又因?yàn)檫@種復(fù)合墊片的金屬骨架的尖齒狀凸峰能與法蘭接合面和隔板與管板間接合面緊密接觸確保了膨脹石墨被牢固地封閉在法蘭接合面與環(huán)形外圈同心溝槽所組成的環(huán)形空間和隔板或管板接合面與平行溝槽所組成的條狀空間內(nèi)，因而有效地避免了膨脹石墨被“吹空”，使墊片使用時(shí)極其安全可靠。
由此可見，由特殊金屬骨架和膨脹石墨復(fù)合構(gòu)成的換熱設(shè)備用復(fù)合墊片不僅具有優(yōu)秀的密封性能和極好的壓縮回彈性而且有非常高的安全可靠性。
權(quán)利要求1.一種由金屬骨架和膨脹石墨構(gòu)成的復(fù)合墊片，其特征是金屬骨架1的環(huán)形外圈2的上下兩表面開有二個(gè)或多個(gè)同心溝槽4，金屬骨架1圈內(nèi)隔條3的上下表面開有二條或多條互相平行的溝槽5，每一同心溝槽和平行溝槽與其兩旁相鄰的同心溝槽或平行溝槽相接，使每兩個(gè)相鄰的溝槽之間形成一高度相同的尖齒狀凸峰環(huán)6或棱8。金屬骨架環(huán)形外圈和隔條的上、下兩表面均覆蓋膨脹石墨7。
2.按權(quán)利要求1所述的復(fù)合墊片，其特征在于金屬骨架上的同心溝槽4和平行溝槽5的斷面形狀是三角形、梯形、圓弧形等。
3.按權(quán)利要求1或2所述的復(fù)合墊片，其特征在于金屬骨架上一面的同心溝槽和平行溝槽的底部中心分別與另一面兩相鄰溝槽間的尖齒狀凸峰環(huán)或棱相對(duì)。
專利摘要一種由金屬骨架和膨脹石墨構(gòu)成的復(fù)合墊片，金屬骨架的環(huán)形外圈的上下兩表面開有二個(gè)或多個(gè)同心溝槽，金屬骨架圈內(nèi)隔條的上下表面開有二條或多條互相平行的溝槽，每一同心溝槽和平行溝槽與其兩旁相鄰的同心溝槽或平行溝槽相接，使每兩個(gè)相鄰的溝槽之間形成一高度相同的尖齒狀凸峰環(huán)或棱。金屬骨架環(huán)形外圈和隔條的上、下兩表面均覆蓋膨脹石墨。當(dāng)墊片被壓緊后，墊片在法蘭聯(lián)接的部位和隔板與管板的接合部位形成多道石墨密封圈和多道金屬密封圈。墊片的密封效果優(yōu)良，且制造工藝簡便。
文檔編號(hào)F28F3/08GK2112795SQ9221517
公開日1992年8月12日 申請(qǐng)日期1992年2月25日 優(yōu)先權(quán)日1992年2月25日
發(fā)明者吳樹濟(jì) 申請(qǐng)人:吳樹濟(jì)