基于螺栓预紧力及密封结构综合优化的换热器及密封方法与流程

本发明涉及换热器，具体涉及一种基于螺栓预紧力及密封结构综合优化的换热器及密封方法。

背景技术：

1、换热器是一种设备，用于在不同介质之间传递热量，广泛应用于工业、制冷、供热、化工等领域，换热器的主要功能是通过热传导的方式实现热量的交换，密封结构是换热器设计和制造过程中至关重要的一个环节，直接关系到换热器的性能和安全性。

2、目前换热器的密封结构为设在两个待连接结构的端面上的密封槽以及设于密封槽内的密封圈，其中，待连接结构可以为盖体或壳体，在实际使用过程中存在连接需求的组合一般为盖体与壳体，或者壳体与壳体，密封圈的截面为o型为主，通过锁紧件挤压两个待连接结构，密封槽内的o型密封圈挤压变形，而起到两个待连接结构密封的作用。

3、在上述方式中，存在以下问题：o型密封圈受到挤压力变形后，o型密封圈变形后与待连接结构端面之间的密封面比较小，长期使用过程中可能出现应力松弛和永久变形，影响密封效果。

4、公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

1、本发明中提供了一种基于螺栓预紧力及密封结构综合优化的换热器及密封方法，从而有效解决背景技术中所指出的问题。

2、为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

3、一种基于螺栓预紧力及密封结构综合优化的换热器，包括：

4、包括设于两个待连接结构连接位置的密封结构，所述待连接结构为盖体或壳体，且两个所述待连接结构采用螺栓连接；

5、所述密封结构包括分别设于两个所述待连接结构上成环状的密封槽，和设于两个所述密封槽之间成环状的密封圈；

6、所述密封槽包括相对于待连接结构端面成环状凹陷的区域，以及相对于所述区域的底面成环状凸起的定位结构，所述区域在所述定位结构的外圈和内圈分别形成第一密封段和第二密封段；

7、所述密封圈从外圈到内圈依次包括螺栓承压部、定位部和两个介质承压部，所述螺栓承压部、定位部和一个所述介质承压部共同提供一个外表面，所述外表面至少与所述密封槽的定位结构和第一密封段贴合，所述螺栓承压部与凹陷的所述区域侧面设有第一间隙，两所述介质承压部之间形成间隔位置形成介质施压区，以供换热器内部高压介质进入，两所述定位结构之间至少容纳部分所述介质承压部。

8、进一步地，所述螺栓承压部在两所述待连接结构的对接方向上的厚度，满足在两所述待连接结构与所述密封圈贴合且不施压的情况下，两所述待连接结构间隔设置形成第二间隙。

9、进一步地，两个所述介质承压部相对的侧面呈发散状设置。

10、进一步地，两个所述介质承压部相对的侧面为平面或者弧面设置。

11、进一步地，所述定位结构包括从外圈到内圈依次连接的第一侧壁、第二侧壁和第三侧壁，所述第一侧壁和第三侧壁分别与所述第一密封段和第二密封段连接。

12、进一步地，所述第一侧壁和所述第一密封段之间的夹角成90°至150°。

13、进一步地，所述第二侧壁与所述待连接结构的端面平行设置。

14、进一步地，所述第三侧壁与所述第二密封段之间的夹角成90°至150°。

15、进一步地，所述介质承压部位于两所述第三侧壁和两第二密封段之间。

16、本发明还包括一种如上述的基于螺栓预紧力及密封结构综合优化的换热器的密封方法，包括：所述密封圈安装完成后，通过所述螺栓对所述密封圈施加特定范围的挤压力。

17、通过本发明的技术方案，可实现以下技术效果：通过密封圈设置成螺栓承压部、定位部和两个介质承压部，且三者形成的密封圈外表面与密封槽的定位结构和第一密封段贴合，在螺栓外部的压力和换热器内部高压介质的共同作用下，形成多重密封效果，还通过换热器内部的高压介质在介质施压区向介质承压部施压，能够形成稳定的密封效果，有效防止换热器内部高压介质泄漏，减小了单个密封面的应力集中，延长了密封圈的使用寿命，减少了应力松弛和永久变形的风险，提高了密封效果。

技术特征：

1.基于螺栓预紧力及密封结构综合优化的换热器，其特征在于，包括设于两个待连接结构连接位置的密封结构，所述待连接结构为盖体或壳体，且两个所述待连接结构采用螺栓连接；

2.根据权利要求1所述的基于螺栓预紧力及密封结构综合优化的换热器，其特征在于，所述螺栓承压部在两所述待连接结构的对接方向上的厚度，满足在两所述待连接结构与所述密封圈贴合且不施压的情况下，两所述待连接结构间隔设置形成第二间隙。

3.根据权利要求1所述的基于螺栓预紧力及密封结构综合优化的换热器，其特征在于，两个所述介质承压部相对的侧面呈发散状设置。

4.根据权利要求3所述的基于螺栓预紧力及密封结构综合优化的换热器，其特征在于，两个所述介质承压部相对的侧面为平面或者弧面设置。

5.根据权利要求1所述的基于螺栓预紧力及密封结构综合优化的换热器，其特征在于，所述定位结构包括从外圈到内圈依次连接的第一侧壁、第二侧壁和第三侧壁，所述第一侧壁和第三侧壁分别与所述第一密封段和第二密封段连接。

6.根据权利要求5所述的基于螺栓预紧力及密封结构综合优化的换热器，其特征在于，所述第一侧壁和所述第一密封段之间的夹角成90°至150°。

7.根据权利要求5所述的基于螺栓预紧力及密封结构综合优化的换热器，其特征在于，所述第二侧壁与所述待连接结构的端面平行设置。

8.根据权利要求5所述的基于螺栓预紧力及密封结构综合优化的换热器，其特征在于，所述第三侧壁与所述第二密封段之间的夹角成90°至150°。

9.根据权利要求5所述的基于螺栓预紧力及密封结构综合优化的换热器，其特征在于，所述介质承压部位于两所述第三侧壁和两第二密封段之间。

10.一种如权利要求1所述的基于螺栓预紧力及密封结构综合优化的换热器的密封方法，其特征在于，包括：所述密封圈安装完成后，通过所述螺栓对所述密封圈施加特定范围的挤压力。

技术总结本发明涉及换热器技术领域，具体涉及一种基于螺栓预紧力及密封结构综合优化的换热器及密封方法，换热器包括密封圈设置成螺栓承压部、定位部和两个介质承压部，且三者形成的密封圈外表面与密封槽的定位结构和第一密封段贴合，在螺栓外部的压力的作用下，形成多重密封效果，还通过换热器内部的高压介质在介质施压区，部分高压介质内向两侧的介质承压部施加压力，增加第二密封段的密封效果，且另一部分高压介质向承压部的底部施加压力，使得承压部发生变形，从而增加第一密封段的密封效果，确保在高压环境下仍能保持良好的密封性能，能够形成稳定的密封效果，减少泄漏风险，减小了单个密封面的应力集中，延长了密封圈的使用寿命。技术研发人员：王振政,李丽丽,邹小桔,刘莺歌,石正平受保护的技术使用者：风凯换热器制造（常州）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/15