平墊密封分強(qiáng)制式和自緊式二種,強(qiáng)制式平墊密封(下稱平墊密封)的結(jié)構(gòu)與一般法蘭連接密封相同,由于工作壓力較高,密封面一般都采用凹凸型或榫槽型,也有在密封面上加工幾道同心圓密封溝槽(圖2-29)。
平墊密封結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,使用時(shí)間較長(zhǎng),經(jīng)驗(yàn)比較成熟,墊片及密封面加工容易,多用于溫度不高、直徑較小、壓力較低的容器上。當(dāng)壓力容器的壓力升高,直徑變大時(shí),端蓋和筒體法蘭均需相應(yīng)地增厚加大,從而變得笨重,連接螺栓的規(guī)格亦需加大,數(shù)量增多,造成加工和裝配都不方便。所以,在大直徑的高壓容器上不宜采用平墊密封。此外,在溫度較高(200℃以上)和壓力、溫度波動(dòng)較大的工況條件下平墊密封也不可靠。其推薦使用范圍可查閱《鋼制壓力容器》;平墊密封所使用的墊片可選用退火鋁、退火紫銅和10號(hào)鋼制作。
平墊密封雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但需要有較大的緊固力,所以端蓋和連接螺栓的尺寸都較大,為了減輕端蓋與筒體端部連接螺栓的載荷,有些高壓容器采用了帶壓緊環(huán)的平墊密封結(jié)構(gòu)(見(jiàn)圖2-30)。這種密封是在平墊圈的上面裝有一個(gè)壓緊環(huán)和若干個(gè)壓緊螺栓,墊圈下面裝有托板。容器的密封是通過(guò)擰、壓緊螺栓加力于壓緊環(huán)而壓緊平墊來(lái)實(shí)現(xiàn)的,從而具有端蓋與筒體端部的連接螺栓,可不承受墊圈的壓緊力及墊圈易于預(yù)緊等優(yōu)點(diǎn)。
自緊式平墊密封是依靠容器介質(zhì)的壓力作用在頂蓋上壓緊平墊片來(lái)實(shí)現(xiàn)的,其結(jié)構(gòu)如圖2-31所示。它減少了笨重而復(fù)雜的法蘭螺栓連接結(jié)構(gòu),頂蓋與筒體端部以螺紋連接,密封可靠。由于頂蓋可以在一定范圍內(nèi)移動(dòng),所以在溫度、壓力波動(dòng)時(shí)仍能保持良好的密封性能。這種結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是拆卸較困難,對(duì)大直徑容器擰緊其螺紋套筒也有困難,所以不宜用于大直徑的高壓容器。