专利名称：一种耐高温的新型电绝缘法兰装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种耐高温的新型电绝缘法兰装置。
技术背景 在石油化工、食品加工、生物制药、能源领域，经常需要将带电金属管道与不带电管道隔离，达到管路绝缘、防止电化学腐蚀等目的。通常在管道中设置绝缘法兰达到该目的，但在高温高压流体流动的金属管道内，当温度达到300°以上，压力达到IOMPa以上时，绝缘法兰中的常规绝缘垫片如石棉垫片往往出现垫片损坏导致绝缘失效，同时在管内高压作用下出现管内流体的泄漏。现有的绝缘法兰，如中国专利公告号CN2185831，实用新型名称“一种耐温绝缘法兰”中公开的一种绝缘法兰，通过增加法兰盘和法兰面阶梯结构设计达到承受高温高压的目的，但在较为恶劣的条件下(如流体温度500°C，压力30MPa)，绝缘垫片无法承受高温，会导致密封破坏和绝缘失效。
实用新型内容鉴于现有的绝缘法兰的绝缘垫片不能承受高温，且绝缘垫片在高温高压下易产生变形破坏，不能达到管路隔离绝缘目的，本实用新型提供一种采用冷却水冷却和隔热套管隔热的绝缘法兰装置，具体为，采用法兰内冷却水局部冷却，同时通过隔热套管隔离管内高温高压流体的方式降低热量散失，有效地对绝缘垫片进行冷却，达到高温高压流体的密封和管道间的电绝缘目的。本实用新型的技术方案如下一种耐高温的新型电绝缘法兰装置，包括一对长颈承压法兰，所述长颈承压法兰之间采用榫槽面连接，榫槽面间设有绝缘垫片，所述每个长颈承压法兰均设有冷却水流道，所述冷却水流道设于绝缘垫片附近；所述每个长颈承压法兰腔室内均设有隔热套管组件，所述隔热套管组件包括隔热套管和固定/绝缘件；所述隔热套管与长颈承压法兰的腔室内表面之间设有空隙。较佳地，所述隔热套管与长颈承压法兰的腔室内表面之间的空隙内设有滞止的流体。较佳地，所述冷却水流道包括冷却水进口、冷却水出口以及两者之间的流道。较佳地，所述隔热套管为不锈钢隔热套管，所述固定/绝缘件包括一弹性元件、不锈钢定位环和陶瓷压环，所述不锈钢定位环和陶瓷压环设在不锈钢隔热套管的两端，所述弹性元件设于所述不锈钢定位环和所述不锈钢隔热套管之间。较佳地，所述弹性元件为弹簧。与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下本实用新型的绝缘法兰装置有效降低了法兰绝缘密封面处的温度，通过热套管设计有效降低管道内不必要的热损失，从而使得该绝缘法兰能在管道内流体压力大于30MPa，流体温度大于500°C的条件下长期有效使用。
图I为本实 用新型实施例耐高温的新型绝缘法兰装置的剖面图。
具体实施方式
下方结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的描述。
实施例参见图1，一种耐高温的新型电绝缘法兰装置，包括一对长颈承压法兰，分别标记为长颈承压法兰I和长颈承压法兰12，本实施例中将长颈承压法兰I和12的连接面设计为榫槽面，榫槽面间采用绝缘垫片9绝缘，本实施例中绝缘垫片选用石棉垫，两个长颈承压法兰采用螺栓结构(螺栓、螺母、金属垫片，标记为6、7、8)和石棉绝缘套10连接，石棉绝缘套10将长颈承压法兰和螺栓结构隔离开，螺栓结构紧固两个长颈绝缘法兰，达到承压密封的目的，同时通过榫槽面间采用石棉垫9和螺栓结构采用石棉绝缘套10实现了长颈承压法兰I和12的密封。在本实用新型的其他实施例中，还可采用除石棉垫以外的其他绝缘垫片，本实用新型不对此做出限定。为保证长颈承压法兰密封面绝缘垫片的绝缘效果，本实施例的每个长颈承压法兰的绝缘垫片附近均设置有冷却水流道,每个冷却水流道均包括冷却水进口、冷却水出口以及两者之间的流道。在冷却水流道的冷却水进口 5通过冷却水,从冷却水出口 4排出冷却水，冷却水的冷却可保证绝缘垫片9在较低的温度范围内使用。在降低长颈承压法兰I和12的密封面的起始温度的同时，为了降低由于冷却水的存在导致的法兰内部高温流体的热量的导出，每个长颈承压法兰腔室内均设置隔热套管组件，隔热套管组件包括隔热套管和固定/绝缘件，在本实施例中，隔热套管为不锈钢隔热套管3，固定/绝缘件包括一弹性元件压紧弹簧2、不锈钢定位环14和陶瓷压环11，不锈钢隔热套管3通过压紧弹簧2、不锈钢定位环14和陶瓷压环11固定在长颈承压法兰腔室内，不锈钢定位环14和陶瓷压环11为不锈钢隔热套管起定位作用，压紧弹簧2起压紧支撑作用，同时陶瓷压环11对不锈钢隔热套管3起电绝缘作用。不锈钢隔热套管3内形成高温高压流体流动通道。另外，不锈钢隔热套管3与每个长颈承压法兰内表面间存在空隙，空隙中设有滞止的流体，由此对长颈承压法兰内表面与管道内的高温高压流体的传热形成了隔热管管内外对流传热热阻、空隙中的滞止流体导热热阻以及法兰腔内壁面的对流热阻，这样显著降低了管道内的高温高压流体对法兰体内水道冷却水的传热，有利降低了管道内的热量散失。在使用本实施例的绝缘法兰装置时，将长颈承压法兰I和12的接口与试验管道焊接，采用两条独立的冷却水分别对法兰I和法兰12进行冷却，可实现管道内高温高压流体的电绝缘，并能确保良好的电绝缘性能和密封效果。以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式
。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实 用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
权利要求1.一种耐高温的新型电绝缘法兰装置，包括一对长颈承压法兰，所述长颈承压法兰之间采用榫槽面连接，榫槽面间设有绝缘垫片，其特征在于，所述每个长颈承压法兰均设有冷却水流道，所述冷却水流道设于绝缘垫片附近； 所述每个长颈承压法兰腔室内均设有隔热套管组件，所述隔热套管组件包括隔热套管和固定/绝缘件； 所述隔热套管与长颈承压法兰的腔室内表面之间设有空隙。
2.根据权利要求I所述的耐高温的新型电绝缘法兰装置，其特征在于，所述隔热套管与长颈承压法兰的腔室内表面之间的空隙内设有滞止的流体。
3.根据权利要求I所述的耐高温的新型电绝缘法兰装置，其特征在于，所述冷却水流道包括冷却水进口、冷却水出口以及两者之间的流道。
4.根据权利要求I所述的耐高温的新型电绝缘法兰装置，其特征在于，所述隔热套管为不锈钢隔热套管，所述固定/绝缘件包括一弹性元件、不锈钢定位环和陶瓷压环，所述不锈钢定位环和陶瓷压环设在不锈钢隔热套管的两端，所述弹性元件设于所述不锈钢定位环和所述不锈钢隔热套管之间。
5.根据权利要求4所述的耐高温的新型电绝缘法兰装置，其特征在于，所述弹性元件为弹簧。
专利摘要本实用新型公开了一种耐高温的新型电绝缘法兰装置，包括一对长颈承压法兰，长颈承压法兰之间采用榫槽面连接，榫槽面间设有绝缘垫片，每个长颈承压法兰均设有冷却水流道，该冷却水流道设于绝缘垫片附近；每个长颈承压法兰腔室内均设有隔热套管组件，隔热套管组件包括隔热套管和固定/绝缘件；其中，隔热套管与长颈承压法兰的腔室内表面之间设有空隙，较优的，所述空隙内设有滞止的流体。本实用新型通过在长颈承压法兰内通入冷却水对绝缘垫片进行冷却，确保绝缘垫片不因高温失效；隔热套管组件用于长颈承压法兰内高温高压流体的隔热，以降低冷却水造成的热损失，使本实用新型采用常规的绝缘垫片即可实现高温高压流体运行条件下的电绝缘。
文档编号F16L53/00GK202733245SQ20122022246
公开日2013年2月13日 申请日期2012年5月17日 优先权日2012年5月17日
发明者顾汉洋, 赵萌, 卢冬华, 程旭, 张辉 申请人:上海交通大学, 中科华核电技术研究院有限公司