專利名稱：一種球形高溫高壓連續(xù)進料氣鎖系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬于機械制造領域和條狀、桿狀或塊狀、粒狀固體物料的生產(chǎn)加工領域，涉及一種球形高溫高壓連續(xù)進料氣鎖系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)⒐腆w物料由低溫低壓環(huán)境連續(xù)不斷地輸送進入高溫高壓環(huán)境進行處理。
背景技術(shù)：
在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)行業(yè)，如煙草生產(chǎn)行業(yè)中的煙梗蒸梗加工、釀酒行業(yè)中對糧食原料的蒸煮加工、糧食和食品行業(yè)中對原料的蒸煮加工、造紙行業(yè)、制藥行業(yè)以及科研實驗領域(如生物質(zhì)制氫領域)等，都經(jīng)常需要將固體物料由低溫低壓環(huán)境輸送進入到高溫高壓環(huán)境進行處理。在這個過程中，高溫高壓環(huán)境下的氣體容易泄漏到低溫低壓的環(huán)境中。為了防止高溫高壓氣體泄漏，在實際操作過程中是在低溫低壓環(huán)境和高溫高壓環(huán)境之間設置一個帶有加壓、卸壓裝置的腔體，該腔體和兩種環(huán)境都可以導通，也可以用閥門阻斷。其加料過程為第一步，將腔體與高溫高壓環(huán)境阻斷，與低溫低壓環(huán)境導通，將固體物料輸送進入腔體后再封閉腔體。第二步，在腔體內(nèi)充入蒸汽對腔體加溫、加壓，至腔體內(nèi)的環(huán)境達到規(guī)定的高溫高壓環(huán)境后，停止加溫、加壓過程。第三步，將腔體與高溫高壓環(huán)境導通，將固體物料輸送進入高溫高壓環(huán)境。第四步，將腔體封閉，通過卸壓裝置將腔體內(nèi)壓力卸掉后，腔體與低溫低壓環(huán)境導通，進行第二次加料動作。該方法存在的問題是固體物料由低溫低壓環(huán)境輸送進入到高溫高壓環(huán)境的過程是非連續(xù)性的斷續(xù)過程。采用該方法的加料速度受到腔體封閉速度和導通速度，以及腔體加壓速度和卸壓速度的影響，所以這種非連續(xù)性的斷續(xù)加料方式的生產(chǎn)效率低下。采用該方法，固體物料由低溫低壓環(huán)境輸送進入高溫高壓環(huán)境的“量”(質(zhì)量或體積量等等)受到腔體承載能力的限制。同時由于每次加料都有一個對腔體充壓和卸壓的過程，卸去的蒸汽會產(chǎn)生損失。上述這些問題限制了這種方法在實際工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科研實驗領域中的使用。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述非連續(xù)性的斷續(xù)進料方式存在的效率低下等缺陷或不足，本發(fā)明的目的在于，提供一種球形高溫高壓連續(xù)進料氣鎖系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)⒐腆w物料由低溫低壓環(huán)境連續(xù)不斷地輸送進入到高溫高壓環(huán)境中，使固體物料可以快速進入高溫高壓環(huán)境中處理，實現(xiàn)連續(xù)不斷的加料過程，同時在加料過程中不發(fā)生蒸汽泄漏，或蒸汽泄漏量控制在一個可以接受的小量上，提高了工作效率，滿足工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科研實驗的需要。
為了實現(xiàn)上述任務，本發(fā)明采取如下的技術(shù)解決方案一種球形高溫高壓連續(xù)進料氣鎖系統(tǒng)，包括一個機殼，其特征在于，所述的機殼為球形，由兩個半球形筒體凹面相對，采用螺栓法蘭聯(lián)接，并由兩個壓蓋經(jīng)由螺栓法蘭聯(lián)接而成，半球形筒體上分別開設有入、出料口，并焊接有入、出料口法蘭。機殼內(nèi)安裝有轉(zhuǎn)輪，所述的轉(zhuǎn)輪由均勻分布的半圓形轉(zhuǎn)輪片和兩邊的球缺形擋板圈片焊接在轉(zhuǎn)軸上，并且轉(zhuǎn)輪片和擋板圈片也相互焊接在一起，以提高轉(zhuǎn)輪的整體強度和承壓能力；轉(zhuǎn)輪片頂部連接有弧形寬體摩擦片，轉(zhuǎn)軸的兩端分別設有軸承頭，軸承頭分別通過鍵與轉(zhuǎn)軸相連。
本發(fā)明的其它一些特點是所述的球缺形擋板圈片與半球形筒體的內(nèi)表面具有相同的曲率半徑，使二者之間的空間狹小，以減少蒸汽泄漏面積。
所述的弧形寬體摩擦片的工作曲面與球形機殼的內(nèi)表面具有相同的曲率半徑，使弧形寬體摩擦片的工作曲面和球形機殼的內(nèi)表面緊密接觸，實現(xiàn)面摩擦密封，以減少蒸汽泄漏。
所述的弧形寬體摩擦片內(nèi)安裝有波形彈簧。
球形高溫高壓連續(xù)進料氣鎖系統(tǒng)采用有效的耐高溫高壓材料密封，在擋板圈片的邊緣設置有密封裝置，進一步阻止蒸汽通過轉(zhuǎn)輪和機殼之間的空間泄漏，并且在軸承頭處采用成熟的填料軸密封技術(shù)來密封，形成多重密封結(jié)構(gòu)來阻止蒸汽經(jīng)由軸承處泄漏。
本發(fā)明的球形高溫高壓連續(xù)進料氣鎖系統(tǒng)，由于采用球形機殼，比其他樣式的機殼能夠承受更大的工作壓力。其徑向密封采用弧形寬體摩擦片和半球形筒體內(nèi)表面相互接觸密封?；⌒螌掦w摩擦片的工作曲面具有和半球形筒體內(nèi)表面相同的曲率半徑，從而使弧形寬體摩擦片的工作曲面和半球形筒體內(nèi)表面緊密接觸達到面密封的效果，減少泄漏量，并且通過安裝自壓緊裝置使弧形寬體摩擦片始終與半球形筒體內(nèi)表面緊密接觸，在磨損的情況下也可以使弧形寬體摩擦片和半球形筒體內(nèi)表面緊密接觸實現(xiàn)面密封。采用上述密封措施的球形高溫高壓連續(xù)進料氣鎖系統(tǒng)具有工作效率高、密封性能好，蒸汽泄漏量少，易于管理控制等優(yōu)點，是一項適用于工業(yè)生產(chǎn)和科研實驗工作的具有重要意義的新發(fā)明。
本發(fā)明的優(yōu)點可實現(xiàn)條狀、桿狀或塊狀、粒狀固體物料由低溫低壓環(huán)境連續(xù)輸送進入高溫高壓環(huán)境中；工作效率高，密封性能好，泄漏量少，負荷調(diào)節(jié)范圍大；強度高，承壓能力強，結(jié)構(gòu)合理簡單，投資和運行費用適中；實用范圍廣，具有光明的推廣前景和巨大的經(jīng)濟效益。


圖1是球形高溫高壓連續(xù)進料氣鎖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
圖2是圖1的軸向剖視圖。
圖3是弧形寬體摩擦片剖視圖。
圖中的標號分別表示1、入料口，2、入料口法蘭，3、第一筒體，4、第一密封腔上半腔體，5、第一壓蓋，6、第一軸承頭，7、出料口，8、出料口法蘭，9、第二筒體，10、第二密封腔下半腔體，11、第二軸承頭，12、第二壓蓋，13、第一擋板圈片，14、第二擋板圈片，15、轉(zhuǎn)輪片，16、波形彈簧，17、第一鍵，18、轉(zhuǎn)軸，19、弧形寬體摩擦片，20、第一盤根材料，21、第一密封腔下半腔體，22、第二密封腔上半腔體，23、第二鍵，24、第二盤根材料。
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
具體實施例方式
參見附圖，本發(fā)明的球形高溫高壓連續(xù)進料氣鎖系統(tǒng)，包括一個球形機殼，該球形機殼由兩個半球形筒體3、9凹面相對，采用螺栓法蘭聯(lián)接，并由兩個壓蓋5、12經(jīng)由螺栓法蘭聯(lián)接而成。筒體3上部開設入料口1，筒體9下部開設出料口7，并分別焊接有入料口法蘭2和出料口法蘭8。球形機殼比其他樣式的機殼能夠承受更大的工作壓力。機殼內(nèi)安裝有轉(zhuǎn)輪，該轉(zhuǎn)輪由均勻分布的半圓形轉(zhuǎn)輪片15和兩邊的球缺形擋板圈片13、14焊接在轉(zhuǎn)軸18上，轉(zhuǎn)輪片15頂部連接有弧形寬體摩擦片19，轉(zhuǎn)軸18的兩端設有軸承頭6、11，軸承頭6、11通過第一、第二鍵17、23與轉(zhuǎn)軸18相連。
以下發(fā)明人給出以煙梗或稻殼、碎秸稈為例的球形高溫高壓連續(xù)進料氣鎖系統(tǒng)的工作過程固體物料在重力作用下由入料口1下落至轉(zhuǎn)輪空倉內(nèi)，轉(zhuǎn)輪的軸承頭6或11在電動機帶動下轉(zhuǎn)動，當承載有固體物料的轉(zhuǎn)輪空倉轉(zhuǎn)到出料口7上方時，固體物料在重力作用下離開轉(zhuǎn)輪空倉，經(jīng)由出料口7進入高溫高壓環(huán)境。在整個加料過程中，固體物料的輸送量由轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)速控制，同時這一加料過程是連續(xù)不斷的。
轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動時，半圓形轉(zhuǎn)輪片15頂部的弧形寬體摩擦片19始終和第一、第二兩個半球形筒體3、9的內(nèi)表面緊密接觸，弧形寬體摩擦片19可以選用耐磨材料(如錫青銅)制作，其工作曲面和球形機殼的內(nèi)表面具有相同的曲率半徑，同時弧形寬體摩擦片19內(nèi)安裝有波形彈簧16，波形彈簧對弧形寬體摩擦片19產(chǎn)生自壓緊的作用，即使發(fā)生磨損，弧形寬體摩擦片19也可以與球形機殼的內(nèi)表面緊密接觸達到面密封，減少泄漏量。
轉(zhuǎn)輪上的第一、第二兩個球缺形擋板圈片13、14與轉(zhuǎn)輪片15相互焊接，強度很高，所以承壓能力強，可以耐受高壓。第一、第二擋板圈片13、14和球形機殼具有相同的曲率半徑，所以二者之間的空間狹小，減少了蒸汽泄漏面積，并且在第一、第二兩個擋板圈片13、14的邊緣周向設置有密封裝置。例如在第一、第二兩個擋板圈片13、14的邊緣開設密封槽，周向安裝耐高溫的第二盤根材料24，經(jīng)過機殼壓緊后，可以進一步阻止蒸汽通過擋板圈片13、14和機殼之間的空間泄漏。在軸承頭處采用成熟的填料軸密封技術(shù)來阻止蒸汽由軸承處泄漏。例如在第一密封腔4、21和第二密封腔10、22之間的圓周槽內(nèi)，周向安裝耐高溫的第一盤根材料20，經(jīng)過第一、第二壓蓋5、12壓緊后，可以耐受上百個大氣壓和600℃左右的高溫。
權(quán)利要求
1.一種球形高溫高壓連續(xù)進料氣鎖系統(tǒng)，包括一個機殼，其特征在于，所述的機殼為球形，由兩個半球形的上、下筒體(3、9)的凹面相對，采用螺栓法蘭聯(lián)接，并由兩個壓蓋(5、12)經(jīng)由螺栓法蘭聯(lián)接而成，上筒體(3)上部開設入料口(1)，下筒體(9)下部開設出料口(7)，入料口(1)和出料口(7)上分別焊接有入料口法蘭(2)和出料口法蘭(8)；機殼內(nèi)安裝有轉(zhuǎn)輪；所述的轉(zhuǎn)輪由均勻分布的半圓形轉(zhuǎn)輪片(15)和兩邊的球缺形擋板圈片(13、14)焊接在轉(zhuǎn)軸(18)上，并且轉(zhuǎn)輪片(15)和擋板圈片(13、14)也相互焊接在一起，以提高轉(zhuǎn)輪的整體強度和承壓能力；轉(zhuǎn)輪片(15)頂部連接有弧形寬體摩擦片(19)，轉(zhuǎn)軸(18)的兩端分別設有軸承頭(6、11)，軸承頭(6、11)分別通過鍵(17、23)與轉(zhuǎn)軸(18)相連。
2.如權(quán)利要求1所述的球形高溫高壓連續(xù)進料氣鎖系統(tǒng)，其特征在于，所述的球缺形擋板圈片(13、14)和球形機殼的內(nèi)表面具有相同的曲率半徑，使兩者之間的空間狹小，以減少蒸汽泄漏面積。
3.如權(quán)利要求1所述的球形高溫高壓連續(xù)進料氣鎖系統(tǒng)，其特征在于，所述的球缺形擋板圈片(13、14)的邊緣設置有密封裝置，以阻止蒸汽通過轉(zhuǎn)輪和機殼之間的空間泄漏。
4.如權(quán)利要求3所述的球形高溫高壓連續(xù)進料氣鎖系統(tǒng)，其特征在于，所述的球缺形擋板圈片(13、14)的邊緣設置的密封為多處，構(gòu)成多重密封結(jié)構(gòu)，進一步阻止蒸汽通過轉(zhuǎn)輪(18)和機殼之間的空間泄漏。
5.如權(quán)利要求1所述的球形高溫高壓連續(xù)進料氣鎖系統(tǒng)，其特征在于，所述的弧形寬體摩擦片(19)的工作曲面與球形機殼的內(nèi)表面具有相同的曲率半徑，使弧形寬體摩擦片(19)的工作曲面和球形機殼的內(nèi)表面緊密接觸，實現(xiàn)面摩擦密封，以減少蒸汽泄漏。
6.如權(quán)利要求1所述的球形高溫高壓連續(xù)進料氣鎖系統(tǒng)，其特征在于，所述的弧形寬體摩擦片(19)內(nèi)安裝有波形彈簧(16)。
7.如權(quán)利要求1所述的球形高溫高壓連續(xù)進料氣鎖系統(tǒng)，其特征在于，所述的兩個軸承頭(6、11)與上、下筒體(3、9)連接處分別采用周向填料密封的密封方式，以阻止蒸汽泄漏。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種球形高溫高壓連續(xù)進料氣鎖系統(tǒng)，包括一個球形機殼，該機殼由兩個半球形筒體凹面相對，采用螺栓法蘭聯(lián)接，并由兩個壓蓋經(jīng)由螺栓法蘭聯(lián)接而成。半球形筒體上分別開設入、出料口，并分別焊接有入、出料口法蘭。球形機殼比其他樣式的機殼能夠承受更大的工作壓力。機殼內(nèi)安裝有轉(zhuǎn)輪，該轉(zhuǎn)輪由均勻分布的半圓形轉(zhuǎn)輪片和兩邊的球缺形擋板圈片焊接在轉(zhuǎn)軸上組成，并且轉(zhuǎn)輪片和擋板圈片也相互焊接在一起，在轉(zhuǎn)輪片頂部安裝有弧形寬體摩擦片，以面摩擦密封代替以往產(chǎn)品的線密封。該系統(tǒng)能耐受高溫和上百個大氣壓，特別適用于高溫達600℃的環(huán)境下將固體物料由低溫低壓環(huán)境連續(xù)輸送進入高溫高壓環(huán)境的各種工農(nóng)業(yè)應用和科研實驗場合。
文檔編號B01J3/02GK101053805SQ20071001739
公開日2007年10月17日 申請日期2007年2月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月12日
發(fā)明者王樹眾, 鄭路, 徐東海 申請人:西安交通大學