BRPI0621196A2

BRPI0621196A2 - estrutura de vedação para um recipiente de pressão

Info

Publication number: BRPI0621196A2
Application number: BRPI0621196-8A
Authority: BR
Inventors: Shoji Morinaga; Koji Ito; Haruyuki Nishimi; Yoriyuki Kanemori; Kiichiro Yamaji; Yuji Mori
Original assignee: Shi Mechanical & Equipment Inc
Priority date: 2006-01-31
Filing date: 2006-01-31
Publication date: 2011-12-06
Also published as: US20100181324A1; WO2007088593A1; RU2383803C1; TW200730747A; EP1983234A1; JP4966870B2; CN101360935A; JPWO2007088593A1

Abstract

ESTRUTURA DE VEDAçãO PARA UM RECIPIENTE DE PRESSãO. é proporcionada uma estrutura de vedação a qual seguramente mantém o desempenho da vedação de um recipiente de pressão incluindo um corpo de recipiente com a parte inferior tubular com uma extremidade aberta e uma tampa de fechamento para a extremidade aberta. Nesta estrutura de vedação do recipiente de pressão, ranhuras (11a, 11b) e nervuras (21a, 21b) em forma de anel fixados uns aos outros, são formados sobre ambos o lado interno e o lado externo nas faces de união da extremidade aberta (11) do corpo do recipiente (10) e a tampa (20), e um orifício de ventilação anelar (30) é formado entre a nervura interna (21a) e a nervura externa (21b). Um orifício para a alimentação de ar (31) para alimentar um gás inerte no orifício de ventilação (30) é formado na tampa (20). As faces de união sobre o lado de dentro da ranhura interna (lia) e da nervura interna (12a) estão em contato de metal para metal. Adicionalmente, gaxetas (51a, 51b) são mantidas entre as nervuras (21a, 21b) e as ranhuras (11a, 11b).

Description

"ESTRUTURA DE VEDAÇÃO PARA UM RECIPIENTE DE PRESSÃO" Campo da Técnica

A presente invenção refere-se a uma estrutura de vedação para um recipiente de pressão a qual inclui um corpo de recipiente tendo uma parte inferior tubular proporcionado com uma extremidade aberta, e uma tampa a qual cobre a extremidade aberta e, mais especificamente, para vedar uma estrutura de recipiente de pressão o qual é aquecido até uma temperatura mais alta de, por exemplo, cerca de 250 0C a 400 °C. Antecedentes da Invenção

Como um aparelho para a polimerização de resina, um recipiente de pressão conforme é mostrado na Fig. 2 ou 3 é usado. Este recipiente de pressão inclui um corpo de recipiente com uma parte inferior tubular 10 em uma postura vertical proporcionado com uma extremidade aberta 11, e com uma tampa 20, a qual cobre a extremidade aberta 11. A extremidade aberta 11 do corpo do recipiente 10, é proporcionada com um flange no sentido para fora 14, com uma porção periférica externa da tampa 20 que é unida ao flange externo 14, e ambas a extremidade aberta 11 e a tampa 20 são fixadas juntas pelos parafusos 1 e pelas porcas 2.

Como a tampa 20, há uma tampa semi-esférica ou uma tampa semi-eliptica conforme é mostrado na Fig. 2, e uma tampa no formato de uma placa espessa conforme é mostrado na Fig. 3. Em qualquer uma delas, conforme é mostrado na Fig. 4, gaxetas no formato de anéis soldados 5 para intensificar o desempenho da vedação no recipiente de pressão, são usadas entre a tampa 20 e a extremidade aberta 11 do corpo do recipiente 10. As gaxetas no formato de anel soldados 5 são anéis finos de metal os quais são usados em um estado onde duas gaxetas se sobrepõem, uma a outra, as extremidades periféricas externas 5a, 5a sobre o lado das faces unidas das gaxetas projetam se distanciado ainda mais a partir das porções sobre o lado das faces não unidas das gaxetas, e a vedação é completamente desempenhada pela soldagem das extremidades periféricas externa 5a e 5a . Embora a Fig. 4 seja um diagrama esquemático no qual a tampa 20, mostrada na Fig. 2 é ampliada, as mesmas gaxetas no formato de anéis 5 são usadas até mesmo na tampa mostrada na Fig. 3.

Também, envoltórios (não mostrados) através dos quais óleo médio de aquecimento flui com uma alta temperatura de, por exemplo, cerca de 250 0C a 400 °C, são proporcionados adicionalmente em uma face superior da tampa 20 e em uma superfície periférica externa do corpo do recipiente 10. Adicionalmente, o lado de dentro do recipiente de pressão é mantido em um estado de vácuo, e faz-se com que um material bruto flua através de uma porção da tampa 20. A resina é polimerizada no interior do corpo do recipiente 10 a partir do material bruto, e esta resina é descartada através da extremidade inferior do corpo do recipiente 10.

Quando a manutenção, tal como da lavagem do lado de dentro do corpo do recipiente 10, é desempenhada em tal recipiente de pressão, os parafusos 1 e as porcas 2, os quais fixam a extremidade aberta 11 do corpo do recipiente 10 e a tampa 20 são desapertados, e a soldagem das extremidades periféricas externas 5a, 5a das gaxetas no formato de anéis 5 é removida.

Mesmo em um aparelho para preencher gás líquido ou uma substância pressurizada, um recipiente de pressão da mesma configuração, conforme o acima mencionado, é usado.

Sumário da invenção

Problema a ser Resolvido pela Invenção

O recipiente de pressão expande conforme é aquecido até uma temperatura alta de, por exemplo, cerca de 250 0C a 400 °C, e o recipiente de pressão contrai quando o aquecimento é terminado. Em conformidade, as gaxetas no formato de anéis 5, usadas entre o corpo do recipiente 10 e a tampa 20 expandem e contraem termicamente.

Todavia, uma vez que é difícil para controlar igualmente a temperatura do corpo do recipiente 10 e da tampa 20, as gaxetas no formato de anéis superiores e as inferiores 5 diferenciam em termos de contração térmica, e conseqüentemente um estresse térmico é gerado. Então, as porções soldadas das gaxetas no formato de anéis 5 podem ser rachadas devido ao estresse térmico, e um espaçamento pode ser criado. Como ar ambiente flui no recipiente de pressão através deste espaçamento, a resina polimerizada no interior do corpo do recipiente 10 gerará um aumento de produtos irregulares, os quais não terão uma qualidade pré-determinada, isto é, deteriorará a produção.

Por esta razão, os recipientes de pressão nos quais o formato de seção transversal das extremidades periféricas externas 5a, 5a, das gaxetas no formato de anéis soldados 5, são feitas de uma forma circular e são proporcionadas de tal maneira que as porções soldadas não rachem, mesmo se um estresse térmico é gerado nas gaxetas no formato de anéis 5, devido à expansão térmica e a contração térmica. Todavia, um encolhimento diferencial vertical causado nas gaxetas no formato de anéis 5 proporcionado em um recipiente de pressão de tamanho grande, o qual o diâmetro interno excede 4 m, é enorme. Como um resultado, o volume de deformação das gaxetas não pode ser absorvido.

Assim sendo, o objeto da invenção é proporcionar uma estrutura de vedação de um recipiente de pressão adaptado para manter, seguramente, o desempenho da vedação mesmo se uma expansão térmica ou uma contração térmica ocorrer. Meios para Resolver o Problema

De acordo com a presente invenção, é proporcionada uma estrutura de vedação de um recipiente de pressão que inclui um corpo de recipiente com uma parte inferior tubular proporcionado com uma extremidade aberta e uma tampa de fechamento para a extremidade aberta. Ranhuras anulares e nervuras encaixadas, umas as outras, são formadas sobre ambos o lado interno e o lado externo nas faces de união da extremidade aberta do corpo do recipiente e a tampa, um orifício de ventilação anular é formado entre a nervura interna e a nervura externa, um orifício de alimentação de ar para alimentar iam gás inerte no orifício de ventilação é formado na tampa ou no corpo do recipiente, e as faces unidas no lado de dentro da nervura interna e da ranhura interna encontram-se em contato de metal para metal, e as gaxetas são mantidas entre as nervuras e as ranhuras.

De acordo com esta estrutura de vedação de um recipiente de pressão, ranhuras anulares e nervuras encaixadas, umas as outras, são formadas em ambos o lado interno e o lado externo nas faces de união da extremidade aberta do corpo do recipiente e a tampa, um orifício de ventilação anular preenchido com um gás inerte é formado entre a nervura interna e a nervura externa, e gaxetas são mantidas entre as nervuras e as ranhuras. Daí, portanto, não há uma porção soldada, e até mesmo quando uma contração térmica ocorre, a vedação é seguramente realizada de tal maneira que nenhum ar ambiente flui no corpo do recipiente através da porção contraída de uma maneira térmica.

Adicionalmente, as faces unidas no lado de dentro da nervura interna e da ranhura interna encontram-se em contato de metal para metal. Daí, portanto, uma vez que a resina, a qual fluiu no corpo do recipiente, não se torna estagnada nas faces unidas, a resina pode ser polimerizada sem qualquer alteração. Também, mesmo se a margem de aperto das gaxetas for insuficiente devido a erros de fabricação, as gaxetas mantidas entre as nervuras duplas e as ranhuras duplas previnem contra a entrada de ar ambiente no recipiente de pressão. Adicionalmente, mesmo quando um gás inerte é alimentado no orifício de ventilação proporcionado entre ambas nervuras através do orifício de alimentação de ar e este gás inerte entra no recipiente de pressão, ar ambiente não entrará no recipiente de pressão.

Adicionalmente, na estrutura de vedação de um recipiente de pressão da presente invenção, preferivelmente, a tampa é formada pela integração conjunta de um corpo de tampa e um corpo de estrutura unidos à extremidade aberta do corpo do recipiente, e o corpo da estrutura é formado com ambas as nervuras. De acordo com esta estrutura de vedação de um recipiente de pressão, as nervuras são formadas no corpo da estrutura integrado com o corpo da tampa. Daí, portanto, as nervuras podem ser facilmente formadas.

Adicionalmente, na estrutura de vedação de um recipiente de pressão da presente invenção, preferivelmente, o lado de dentro do corpo da estrutura unido à tampa é formado com uma superfície curvada e côncava. De acordo com esta estrutura de vedação de um recipiente de pressão, uma superfície curvada e côncava é formada no corpo da estrutura. Daí portanto, não é proporcionada qualquer porção angular no lado de dentro do corpo da tampa, fazendo com que um material bruto fluindo no recipiente de pressão, seja prevenido de estagnar em uma porção limite entre o corpo da tampa e o corpo da estrutura.

Adicionalmente, na estrutura de vedação de um recipiente de pressão da presente invenção, preferivelmente, a gaxeta mantida entre a nervura interna e a ranhura interna é uma gaxeta de envoltório de metal, e a gaxeta mantida entre a nervura externa e a ranhura externa é uma gaxeta de vedação de empacotamento. De acordo com esta estrutura de vedação de um recipiente de pressão, uma gaxeta de envoltório de metal tendo uma excelente resistência térmica é usada como a gaxeta mantida entre a nervura interna e a ranhura interna. Dai, portanto, a estrutura de vedação é, praticamente, não deformável. Como um resultado, as faces de união no lado de dentro da nervura interna e da ranhura interna podem ser mantidas em um contato de metal para metal. Por outro lado, uma gaxeta de vedação de empacotamento para ser adequadamente usada em uma porção na qual uma força de tensão é aplicada, é usada como a gaxeta mantida entre a nervura externa e a ranhura externa. Dai, portanto, os lados de fora do corpo do recipiente e a tampa a ser apertada conjuntamente por parafusos e por porcas, podem ser vedados apropriadamente.

Vantagem da Invenção

De acordo com a estrutura de vedação de um recipiente de pressão, ranhuras anulares e nervuras encaixadas, umas as outras, são formadas em ambos e os lados internos, um orifício de ventilação anular preenchido com um gás inerte é formado entre a nervura interna e a nervura externa, e gaxetas são mantidas entre as nervuras e as ranhuras. Daí, portanto, o desempenho de vedação pode ser intensificado mesmo quando as gaxetas não são soldadas, e ar ambiente é prevenido de fluir no corpo do recipiente, mesmo quando uma contração térmica ocorrer. Em conformidade, uma vez que um material bruto que está fluindo no recipiente de pressão é aquecido em iam estado onde ar ambiente não flui no recipiente de pressão, e produtos tendo uma qualidade pré-determinada podem ser fabricados, a produção pode ser aperfeiçoada. Breve Descrição dos Desenhos

A Fig. 1 é uma vista seccional ampliada das partes essenciais mostrando uma realização de uma estrutura de vedação de um recipiente de pressão da presente invenção;

a Fig. 2 é uma vista seccional esquemática mostrando um exemplo do recipiente de pressão;

a Fig. 3 é uma vista seccional esquemática mostrando um exemplo de um recipiente de pressão diferente a partir do acima mencionado; e

a Fig. 4 é uma vista seccional ampliada das partes essenciais mostrando uma estrutura de vedação de um recipiente de pressão convencional.

Números de referência

10: corpo do recipiente

11: extremidade aberta

11a: ranhura

11b: ranhura

20: tampa

20a: corpo da tampa

21: corpo da estrutura

21a: nervura

21b: nervura

30: orifício de ventilação

31: orifício de alimentação de ar

51a: gaxeta

51b: gaxeta

Realizações Preferidas para levar a Cabo a Invenção

Uma realização de uma estrutura de vedação deJ um recipiente de pressão da presente invenção será descrita com referência aos desenhos. Deve ser aqui observado que a descrição será feita alocando os mesmos números referenciais conforme os números convencionais no que diz respeito às mesmas proporções. Conforme é mostrado nas Figs. 2 ou 3, este recipiente de pressão também inclui um corpo de recipiente com uma parte inferior tubular 10 em uma postura vertical proporcionado com uma extremidade aberta 11, uma tampa 20 a qual cobre a extremidade aberta 11 do corpo do recipiente 10, no qual uma porção periférica externa da tampa 20 é apertada conjuntamente pelos parafusos 1 e pelas porcas 2.

Também, com o objetivo de possibilitar manter o desempenho da vedação de uma forma segura no corpo do recipiente 10, o corpo do recipiente 10 é proporcionado com uma estrutura de vedação conforme é mostrado na Fig. 1. Esta estrutura de vedação é formada em cada uma das faces de união da extremidade aberta 11 do corpo do recipiente 10 e da tampa 20, e é configurada acerca de ranhuras anulares duplas lia e Ilb e de nervuras anulares 21a e 21b as quais são encaixadas, umas as outras.

As ranhuras anulares lia e Ilb são formadas na face de união da extremidade aberta 11 do corpo do recipiente 10, e as nervuras anulares 21a e 21b são formadas no corpo da estrutura 21 proporcionado no corpo da tampa 20a. O corpo da estrutura 21 tem o mesmo diâmetro interno que o diâmetro interno da extremidade aberta 11 do corpo do recipiente 10, e é integrado com o corpo da tampa 20a por meio de soldagem, etc. Quando as nervuras 21a e 21b são formadas no corpo da estrutura 21 e são integradas com o corpo da tampa 20a, as nervuras 21a e 21b podem ser facilmente formadas no corpo da tampa 20a.

Também, em um estado onde as nervuras 21a e 21b são encaixadas nas ranhuras lia e 11b, respectivamente, um orifício de ventilação anular 30 é proporcionado entre a nervura interna 21a e a nervura externa 21b. O lado de dentro do orifício de ventilação 30 é adaptado para ser preenchido com gás inerte, tal como nitrogênio, para ser alimentado através de um orifício de alimentação de ar 31. O orifício de alimentação de ar 31 é exposto para a superfície da tampa 20, e é conectado a um tubo (não mostrado) . O orifício de alimentação de ar 31 é formado na extremidade aberta 11 do corpo do recipiente 10 ao invés da tampa 20.

Também, ambas as faces de união do corpo da estrutura 21 da tampa 20 e da extremidade aberta 11 do corpo do recipiente são unidas conjuntamente no lado de dentro da nervura interna 21a e da ranhura lia por meio de um contato de metal para metal. Como ambas as faces de união são posicionadas em um contato apertado, uma com a outra, por meio de um contato de metal para metal, um material bruto o qual fluiu no recipiente de pressão pode ser prevenido a partir da estagnação entre o corpo da estrutura 21 da tampa 20 e da extremidade aberta 11 do corpo do recipiente 10.

Também, as gaxetas 51a e 51b são mantidas entre as nervuras 21a e 21b e as ranhuras 11a e 11b. Mesmo se a margem de aperto das gaxetas for insuficiente devido a erros de fabricação, as gaxetas 51a e 51b previnem com que ar ambiente penetre no recipiente de pressão. Adicionalmente, as ranhuras 11a e 11b são formadas nas faces de união da extremidade aberta 11 do corpo do recipiente 10, e as gaxetas 51a e 51b são encaixadas nas ranhuras 11a e 11b de tal maneira a serem ali encaixadas. Daí, portanto, as gaxetas 51a e 51b não são deslocadas.

Como uma gaxeta interna 51a, por exemplo, uma gaxeta de envoltório de metal é usada de tal maneira que um contato de metal para metal possa ser mantido. A gaxeta de envoltório de metal é aquela que é obtida pelo revestimento de um núcleo, tal como um material de amortecimento sem asbestos com uma pelicula fina de metal, tal como aço, cobre, níquel ou alumínio leve, e tem a característica de ter uma resistência térmica excelente.

Por outro lado, como uma gaxeta externa 51b, por exemplo, uma gaxeta de vedação de empacotamento é usada de tal maneira que o lado de fora onde os parafusos 1 e as porcas 2 são apertadas conjuntamente, possam ser adequadamente vedados. A gaxeta de vedação de empacotamento é uma que é moldada a partir de vários tipos de lubrificantes e de aditivos fusíveis, usando fibras inorgânicas ou fibras orgânicas como um constituinte principal, e é usada enquanto uma força de tensão é a ela fornecida.

Adicionalmente, uma periferia interna do corpo da estrutura 21 é formada com uma superfície curvada e côncava de tal maneira que uma quina não é proporcionada em uma porção de limite entre o corpo da estrutura e o corpo da tampa 20a. Esta superfície curvada e côncava previne o material bruto líquido que flui no recipiente de pressão a partir de uma estagnação na quina interna da tampa 20.

Quando a tampa 20 fecha a extremidade aberta 11 do corpo do recipiente 10 no recipiente de pressão proporcionado com esta estrutura de vedação, as nervuras 21a e 21b são encaixadas nas ranhuras 11a e 11b com as gaxetas 51a e 51b mantidas entre elas, e os parafusos 1 e as porcas 2 são apertados conjuntamente com as faces de união estando em um contato de metal para metal. Também, enquanto um gás inerte é alimentado no orifício de ventilação 30 através do orifício de alimentação de ar 31, isto leva o material bruto líquido a fluir no corpo do recipiente 10 através de uma porção da tampa 20. Uma vez que o material bruto o qual foi levado a fluir 110 corpo do recipiente não se torna estagnado graças ao contato de metal para metal entre o corpo da estrutura 21 e a extremidade aberta 11 do corpo do recipiente 10, ou graças a superfície curvada e côncava do corpo da estrutura 21, uma resina de alta qualidade, sem gel sendo gerado na mesma, é polimerizada.

Adicionalmente, mesmo quando o corpo do recipiente 10 e a tampa 20 expande conforme o recipiente de pressão é aquecido, e o corpo do recipiente 10 e a tampa 20 contraem conforme o aquecimento é terminado, uma vez que as ranhuras lia e Ilb e as nervuras 21a e 21b encaixam, umas nas outras, e as gaxetas 51a e 51b são mantidas entre ambas as nervuras e as ranhuras 21a, 21b, lia e 11b, um espaçamento não é criado entre o corpo do recipiente 10 e a tampa 20. Adicionalmente, uma vez que nenhum gás inerte penetra no corpo do recipiente 10 através do orifício de ventilação 30, ar ambiente não flui no corpo do recipiente de forma alguma. Desta maneira, uma resina de alta qualidade é polimerizada no interior do recipiente de pressão.

Durante a manutenção, tal como a lavagem do lado de dentro do corpo do recipiente 10, os parafusos 1 e as porcas 2 as quais apertam o corpo do recipiente 10 e a tampa 20 conjuntamente, são desapertados, e a tampa 20 é removida. Neste momento, as gaxetas 51a e 51b podem ser removidas a partir da extremidade aberta 11 do corpo do recipiente 10.

A presente invenção não é limitada à realização acima mencionada, mas pode ser mudada de uma maneira variada dentro do escopo em particular da invenção que é estabelecido nas reivindicações. Por exemplo, o recipiente de pressão também pode ser usado não só como um aparelho para a fabricação de polímeros, mas como um aparelho o qual preenche gás líquido ou uma substância pressurizada.

Adicionalmente, o recipiente de pressão pode ser similarmente implementado não apenas em uma postura vertical mas também em uma postura horizontal e uma postura inclinada. Adicionalmente, a nervura 21a e a nervura 21b, e a ranhura lia e a ranhura Ilb podem ser proporcionadas não apenas como uma estrutura dupla, mas como uma estrutura tripla ou ainda maior.

Aplicação Industrial

A estrutura de vedação da presente invenção pode ser efetivamente utilizada para um recipiente de pressão o qual é usado como um aparelho para polimerizar resina em uma alta temperatura de 250°C a 400°C ou como um aparelho para preencher gás líquido ou uma substância pressurizada.

Claims

1. Estrutura de vedação para um recipiente de pressão compreendendo um corpo de recipiente tubular com uma parte inferior fechada proporcionado com uma extremidade aberta e uma tampa de fechamento para a extremidade aberta, caracterizada pelo fato que ranhuras e nervuras em forma de anel fixados uns aos outros são formados sobre ambos os lados interno e externo nas faces de união da extremidade aberta do corpo do recipiente e a tampa, um orifício de ventilação em forma de anel é formado entre a nervura interna e a nervura externa, um orifício para a alimentação de ar para alimentar um gás inerte para o orifício de ventilação é formado na tampa ou no corpo do recipiente, e as faces de união no lado de dentro da nervura interna e da ranhura interna tem um contato de metal para metal, e gaxetas são mantidas entre as nervuras e as ranhuras.

2. Estrutura de vedação para um recipiente de pressão de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato que a tampa é formada pela integração conjunta de um corpo de tampa e um corpo de estrutura, unidos na extremidade de abertura do corpo do recipiente, e o corpo da estrutura é formado com ambas as nervuras.

3. Estrutura de vedação para um recipiente de pressão de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato que o lado de dentro do corpo de estrutura unido à tampa é formado com uma superfície curva côncava.

4. Estrutura de vedação para um recipiente de pressão de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizada pelo fato que a gaxeta mantida entre a nervura interna e a ranhura é uma gaxeta de jaqueta de metal, e a gaxeta mantida entre a nervura externa e a ranhura é uma gaxeta de vedação de empacotamento .