什么是伍德密封

伍德密封的结构见图29.10-10。该结构是目前高压加氢装置上使用较为满意的一种高压自紧式密封，其密封机理是靠密封环壳体锥面及浮动顶盖的凸形面接触来实现的，借预紧螺栓达到预紧作用。当工作时，介质压力通过浮动顶盖传递到密封环上，从而产生自紧作用。四合环是可拆卸的，由四部分组成并用螺栓联接，四合环和密封环之间做成斜面，这样可越拉越紧。密封环三面做成斜形，给自紧作用建立了先决条件。由于顶盖1可以自由移动，故温度、压力有波动时密封性能良好，且有自紧作用。开启速度快，适用于快开的场合。该结构虽然没有大螺栓，但密封结构较复杂，零件多、组装时要求高，加工精度要求高。
使用范围：直径D=600～800mm，温度t＜350℃，压力p≥30MPa。

图29.10-10 伍德密封
a）伍德密封结构；b）压垫的结构及受力分析
1—顶盖；2—预紧螺栓；3—螺母；4—支持环；5—四合环；
6—拉紧螺栓；7—密封环；8—筒体端部
支持环的结构见图29.10-11，四合环系由四块元件组成的圆环，每块元件均有一个螺孔（见图29.10-12）计算时是将四合环视为一个圆环进行强度较核。
密封环的受力分析如图29.10-13所示，假设预紧螺栓保证顶盖和密封环间密封性的最低密封压力为：每1mm接触长度上的力为q，考虑到摩擦力的作用，预紧螺栓预紧载荷为

式中： DK——顶盖与密封环接触直径，这里DK=856mm；
α——密封圈锥角，α=30°；
ρ——摩擦角，取ρ=8°30′
q——保证预盖和密封圈间的密封性的最低单位长度密封力，取q=300N/mm。
故
预紧时，密封圈的侧压力

操作时，密封环单位长度上受力

图29.10-11 支持环

图29.10-12 四合环

图29.10-13 密封环受力分析
对于伍德式密封，N1一般控制在5500N/mm左右，就能保证密封的可靠性了。至于密封环与顶盖的接触应力σmax校核，建仪以0.6σmax≤σS为限制条件。

卡扎里密封
卡扎里密封的结构见图29.10-3，密封力和内压力由预紧螺栓和筒体上的锯齿螺纹分别承受，套筒具有上下两段锯齿形螺纹，下段与筒体联接部分为连续螺纹，上段开有6个间隔为30°槽的间断螺纹，装配时只需将顶盖插入套筒后旋转30°即可，由于紧固件采用螺纹长套筒，因而省去了大直径的主螺栓，拆装方便，在同样操作压力下，螺纹套筒的轴向变形远小于螺栓的轴向变形，因此安装时所需预应力较小。

图29.10-3 卡轧里密封结构
1—顶盖；2—螺纹套筒；3—筒体端部；4—预紧螺栓；5—压坏；6—密封垫
螺纹套筒的加工困难，螺纹精度要求高，用于内径D1≥1000，温度t≤350℃，压力p≥30MPa的场合。
密封垫见图29.10-4，压环见图29.10-5。密封垫的受力分析：由图29.10-4，轴向载荷为：
1）预紧时，取下列二值中的较大值为Q0

2）操作时，取下列二值中的较大值为Q

图29.10-4 密封垫

图29.10-5 压环

图29.10-6 内螺纹卡扎里密封结构
1—螺栓；2—螺母；3—压环；4—平盖；5—密封垫；6—筒体端部

图29.10-7 改良卡扎里密封结构
1—主螺栓；2—主螺母；3—垫圈；4—平盖；5—预紧螺栓；
6—筒体端部法兰；7—压环；8—密封垫
式中 D1——内直径（mm）；
DG——密封面平均直径（mm）；
b——垫片宽度（mm）
p0——密封预紧单位面积压力（MPa）；
p——单位面积工作压力（MPa）；
α——楔形角，可取30°、45°、60°。
卡扎里密封的另外二种结构见图29.10-6和7。改良卡扎里密封仍采用大螺栓承受内压。

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