壓力容器卡塊連接緊固結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及壓力容器領域，具體涉及一種壓力容器卡塊連接緊固結構。
【背景技術】
[0002]壓力容器根據承壓殼體的結構分為可拆式和不可拆式兩種，其中可拆式結構的壓力容器，可以在不破壞容器的情況下，將承壓殼體拆解為兩個或兩個以上部分，以便裝入或取出內件及內部填充物(如催化劑、填料)，或者使人員進入容器內部進行檢修及保養。
[0003]根據壓力容器的設計壓力A壓力容器劃分為低壓、中壓、高壓和超高壓四個壓力等級(具體見TSG R0004-2009《固定式壓力容器安全技術監察規程》附件A第A2條)。
[0004]對于低壓或中壓容器，拆開部位的連接結構一般采用法蘭連接，法蘭連接結構簡單、密封可靠、裝拆方便。但對于高壓容器，法蘭連接結構只能用于小直徑的容器，當容器的直徑較大時，就要采用其他連接結構。
[0005]目前在可拆式高壓容器上，常用的連接結構型式有:金屬平墊密封結構、雙錐密封結構、伍德密封結構、卡扎里密封結構、八角墊和橢圓墊密封結構、卡箍連接緊固結構(具體見GB 150.3 - 2011《壓力容器第3部分:設計》附錄C，《高壓容器》化學工業出版社2003年I月第I版第四章“密封設計”中的第107?118頁)。
[0006]根據現行的壓力容器設計規范，金屬平墊密封結構適用的最大直徑為Φ1000 mm,雙錐密封結構適用的直徑為Φ400 mm?Φ3200 mm (具體見GB 150.3 一 2011《壓力容器第3部分:設計》附錄C表C-1)。對于伍德密封結構、卡扎里密封結構、八角墊和橢圓墊密封結構、卡箍連接緊固結構，設計規范中沒有規定具體的適用直徑范圍，但根據結構形式及現有的加工能力，適用的直徑均不大于Φ2000 _，其中卡箍連接緊固結構適用的容器直徑一般不大于Φ 1000 mm。
[0007]雙錐密封結構的適用直徑雖然可以達到為Φ3200 mm，但雙錐密封結構是采用主螺栓連接的，容器的直徑越大、容器內介質的壓力越高，需要的螺栓直徑就越大。隨著螺栓直徑的增大，連接結構的尺寸也要相應擴大，使得整個密封連接結構相當笨重，而且造價也很高，當容器的直徑超過Φ3200 _，雙錐密封結構就不適用了。
[0008]卡箍連接緊固結構是一種無主螺栓的連接結構，與同樣直徑的雙錐密封連接結構相比，卡箍連接緊固結構尺寸比較緊湊。但由于卡箍的形狀是不規則的，用于大直徑高壓容器的卡箍需要用大型鍛件加工，而且加工切削量很大，不僅材料準備不容易，加工難度大，費工費時，而且成本很高，因此卡箍連接緊固結構不適用于大直徑的高壓容器(具體見《高壓容器》化學工業出版社2003年I月第I版第118頁左欄上部)。
[0009]根據現有技術及壓力容器設計規范，當可拆式高壓容器的直徑超過Φ3200mm時，沒有相應連接緊固結構可以采用，這就制約了可拆高壓容器向大型化的方向發展。

【發明內容】

[0010]本發明的目的是提供一種既能適用于大直徑可拆式高壓容器，而且又結構輕便，材料準備容易，加工方便，成本較低的壓力容器卡塊連接緊固結構。
[0011 ] 為了實現上述目的，本發明的技術方案是:一種壓力容器卡塊連接緊固結構，具有第一高頸、第二高頸、密封元件和緊固裝置，所述第一高頸的外圓面上具有第一凸肩，所述第二高頸的外圓面上具有第二凸肩，第一高頸與第二高頸之間具有密封元件，其創新在于:所述緊固裝置包括卡塊和鋼板圈，所述第一高頸和第二高頸的外周裝有若干個卡塊，所述卡塊的兩端均具有卡爪，且兩端的卡爪、分別卡在第一高頸的第一凸肩上和第二高頸的第二凸肩上，所述鋼板圈包在若干個卡塊的外側面上，并將卡塊包住。
[0012]在上述技術方案中，所述第一高頸上具有第一壓緊面，且第一壓緊面的錐度角A為3。?35°，所述第二高頸上具有第二壓緊面，且第二壓緊面的錐度角為3°?35°，卡塊兩端的卡爪的壓緊面的傾斜角度分別與第一壓緊面的錐度角A和第二壓緊面的錐度角公2相同。
[0013]在上述技術方案中，所述卡塊的外側面為外凸的圓弧面。
[0014]在上述技術方案中，所述卡塊的外側面上有兩個頂絲螺紋通孔。
[0015]在上述技術方案中，所述卡塊外側面的寬度^大于卡爪內側面的寬度巧。
[0016]在上述技術方案中，所述鋼板圈的兩個接頭處均設有連接螺栓，且連接螺栓穿過連接板的連接孔，并由螺母和連接螺栓將連接板固定在鋼板圈的兩個接頭上。
[0017]在上述技術方案中，所述鋼板圈的兩個接頭直接采用焊接連接。
[0018]在上述技術方案中，所述鋼板圈沿軸向具有上、下兩圈，且兩圈之間有間隔。
[0019]在上述技術方案中，所述鋼板圈沿鋼板厚度方向分為2層或2層以上，并且分別將每層鋼板圈的兩個接頭直接采用焊接連接。
[0020]在上述技術方案中，所述第一高頸的第一密封面與第二高頸的第二密封面之間設有密封元件，且所述密封元件為強制式密封墊片或自緊式密封墊片或半自緊式密封墊片。
[0021]在上述技術方案中，所述第一高頸與第二高頸之間具有的密封元件為無墊片焊接密封元件。
[0022]本發明所具有的積極效果是:解決了現有技術沒有可用于大直徑可拆式高壓容器的連接緊固結構的問題，為可拆式高壓容器向大型化方向發展提供了一種途徑。而且這種壓力容器卡塊連接緊固結構中采用了若干個卡塊和鋼板圈組成的緊固裝置，因而，它與現有的雙錐密封連接結構相比，取消了主螺栓，可以大大減小連接結構件的尺寸，既可減少材料消耗又能降低設備造價，結構輕便，成本較低，它與卡箍連接緊固結構相比，不需要采用大型鍛件，而是采用若干個小尺寸卡塊和一個鋼板圈，材料準備容易，加工方便，成本更低。因此，本發明不僅適用的容器直徑可以很大，而且由卡塊和鋼板圈組成的緊固裝置結構輕便，材料準備容易，加工方便，同時，大大節約了成本和降低了設備的造價。
【附圖說明】
[0023]圖1是本發明的軸向剖視示意圖；
圖2是本發明的俯視不意圖；
圖3是本發明的第一、第二高頸連接處的放大示意圖；
圖4是圖3中的鋼板圈分為上下兩圈的結構示意圖；
圖5是本發明的第二高頸的軸截面示意圖； 圖6是本發明的第一高頸的軸截面示意圖；
圖7是本發明中卡塊的立體示意圖；
圖8是本發明中卡塊的外側面寬度大于內側面寬度時的端面形狀俯視示意圖；
圖9是圖2中I部的放大示意圖；
圖10是將圖9中鋼板圈的兩個接頭直接采用焊接連接的結構示意圖；
圖11是圖10中的鋼板圈沿鋼板厚度方向分為3層的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0024]以下結合附圖以及給出的實施例，對本發明作進一步的說明。
[0025]如圖1、2、3、4、5、6、7、9、10、11所示，一種壓力容器卡塊連接緊固結構，具有第一高頸1、第二高頸5、密封元件4和緊固裝置，所述第一高頸I的外圓面上具有第一凸肩1-1，所述第二高頸5的外圓面上具有第二凸肩5-1，第一高頸I與第二高頸5之間具有密封元件4，所述緊固裝置包括卡塊2和鋼板圈3，所述第一高頸I和第二高頸5的外周裝有若干個卡塊2，所述卡塊2的兩端均具有卡爪2-1、2-2，且兩端的卡爪2-1、2-2分別卡在第一高頸I的第一凸肩1-1上和第二高頸5的第二凸肩5-1上，所述鋼板圈3包在若干個卡塊2的外側面2-5上，將卡塊2包住，并將鋼板圈3沿周向拉緊。具體卡塊2的數量由單個卡塊2的承載能力及壓緊密封元件4所需的載荷與容器內介質的壓力載荷而定。
[0026]如圖1所示，所述第一高頸I下部與筒體10相連接，第二高頸5上部與連有封頭11的筒體10相連接，當然也可以是第二高頸5上部直接與封頭11相連接。
[0027]如圖1、3、4、5、6所不，所述第一高頸I上具有第一壓緊面1_3，且第一壓緊面1_3的錐度角A為3°?35°，所述第二高頸5上具有第二壓緊面5-3，且第二壓緊面5-3的錐度角A為3°?35°，卡塊2兩端的卡爪2-1、2-2的壓緊面2-3、2-4的傾斜角度分別與第一壓緊面1-3的錐度角A和第二壓緊面5-3的錐度角相同。當第一高頸I上的第一壓緊面1-3的錐度角A和第二高頸5上的第二壓緊面5-3的錐度角均為3° -8.5°時，由于該錐度角A和錐度角A的角度小于鋼與鋼接觸的摩擦角，所以當用鋼板圈3使卡塊2將第一高頸I和第二高頸5卡緊后，即使將鋼板圈3松開，卡塊2與第一高頸I和第二高頸5之間因存在摩擦力而自鎖，卡塊2不會自行脫開。當第一高頸I上的第一壓緊面1-3的錐度角A和第二高頸5上的第二壓緊面的錐度角均為8.5° -35°時，由于該錐度角A和錐度角的角度大于鋼與鋼接觸的摩擦角，所以，當用鋼板圈3使卡塊2將第一高頸I和第二高頸5卡緊后，要保持鋼板圈3的拉緊狀態，防止卡塊2松開；當需要松開卡塊2時，只需將鋼板圈3松開，即可使卡塊2與第一高頸I和第二高頸5脫開。
[0028]如圖2、7、8、9、10、11所示，所述卡塊2的外側面2-5為外凸的圓弧面。目的是為了使卡塊2的外側面2-5與鋼板圈3緊密貼合。
[0029]如圖7、8所示，所述卡塊2的外側面2-5上有兩個頂絲螺紋通孔2_6。目的是如需使卡塊2脫開，可用頂絲擰入兩個頂絲螺紋通孔2-6并借助于頂絲螺紋通孔2-6的力傳遞作用而將卡塊2頂出。
[0030]如圖8所示，所述卡塊2外側面2-5的寬度K大于卡爪2-1、2-2內側面2_7的寬度r2，不僅增加了卡塊2腰部的