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机械设计与研究2025年第03期:核级设备用小型化C形环设计及密封性能研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:刘强;刘科;涂盛辉;

单位:中广核研究院有限公司;

摘要:某小型化核级设备需在寿期内进行拆装,以更换其部分零部件。由于空间尺寸限制,该设备的密封法兰结构直径小,其密封面窄且螺栓布置空间有限。要在高温、高压、高辐照环境下保证密封的可靠性,密封环的性能要求高,研发难度大。研究一种新型的小型化C形密封环,该密封环安装在某小型化核级设备一个紧凑的法兰密封结构中。针对该密封环的工作环境和密封要求,对密封环的结构设计和材料选择进行了介绍,通过仿真分析模拟了密封环在工作条件下的压缩回弹性能,按照标准要求对密封环进行了紧密度测试、冷热态载荷-位移特性测定、应力松弛性能试验、水压试验和热循环试验等多方面研究,得到了其实际的泄漏率数据和载荷-位移曲线,并将其与仿真曲线进行了对比,两者吻合性较高,验证了试验数据的可靠性。在水压试验和热循环试验时未出现泄漏和任何异常现象,表明两者结构强度可靠,完全满足该小型化核级设备的使用要求。同时通过样件的制造验证了制造工艺,为后续密封环供货提供了技术上的保障。

关键词:高温高压;;小型化;;C形密封环;;密封性能;;仿真分析

基金资助:深圳市科技计划项目(KQTD20200820145821019)