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一、法兰连接结构与密封原理

法兰连接结构是一个组合件，是由一对法兰，若干螺栓、螺母和一个垫片所组成。故法兰连接的设计中主要解决的问题是防止介质泄漏。

法兰密封的原理：法兰在螺栓预紧力的作用下，把处于密封面之间的垫片压紧，当垫片单位面积上所受到的压紧力达到一定的数值会使垫片变形而被压实，把密封面上的凹凸不平处填满，这样就为阻止介质泄漏形成初始密封条件。所需的这个压紧力叫垫片的预紧密封比压，单位为MPa。预紧密封比压主要决定于垫片材质。工作状态内向力拉伸，降低了压紧力。垫片有足够回弹能力，补偿变形?预紧密封比压值不小于某一值(工作密封比压-使介质不泄漏?在密封面与垫片之间所必须保留下来的比压。)保持良好密封。反之，回弹不足，预紧密封比压下降到工作密封比压以下，甚至密封处重新出现缝隙，则此密封失效。

法兰本体设计

法兰设计分为按内压和外压两种情况。承受外压的法兰可按承受内压的法兰计算方法进行设计，只是计算法兰的操作力矩略有不同。

窄面法兰的计算方法分为两种，即按松式法兰计算和按整体法兰计算。任意式法兰通常按整体法兰计算，在满足某些条件下可简化为按松式法兰计算。

松式法兰计算较为简单，法兰的厚度可一次性算出。而整体法兰的设计需采用假设各部分结构尺寸进行反复试算的方法来完成。

对整体法兰，弥勒不锈钢法兰盘，首先根据设备结构条件假设法兰锥颈和法兰环的各尺寸。然后计算出法兰承受的力矩及产生的各项应力。当各应力与相应的许用应力相差较大时，应调整原先设定的法兰尺寸，重复以上计算，直至各项应力都小于各自的许用应力且相差不大时为合理设计。

宽面法兰的计算不分形式，均按"简支梁"的简化模型进行计算。

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