專利名稱：固體處理設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及固體處理設(shè)備。具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種用于固體處理設(shè)備的安裝座部件，并且涉及一種固體處理閉鎖組件。
背景技術(shù)：
針對(duì)一些固體處理設(shè)備，諸如Sasol fbdb 氣化器，需要間歇地或連續(xù)地裝載和卸載粒狀材料，諸如粒狀碳質(zhì)材料(例如，煤)和灰。因此，例如，以增壓氣化器(例如，固定床干底氣化器)為例，粒狀碳質(zhì)原料被裝載到工作中的氣化器中，并且在高溫和高壓下氣化，并且在氣化之后將任何殘留的未氣化材料作為灰燼經(jīng)灰鎖(ash lock)從氣化器中去除。為了在氣化器工作的同時(shí)將碳質(zhì)材料送進(jìn)到氣化器中，在大氣壓下分批次用碳質(zhì)送進(jìn)材料填充所謂的煤鎖(coal lock)。利用煤鎖頂部閥組件(即，提供密封的所謂的煤 鎖頂部圓錐體和安裝座組件)密封煤鎖的碳質(zhì)送進(jìn)材料頂部流動(dòng)通道，并且隨后利用來(lái)自氣化器的原合成氣或另一增壓介質(zhì)(例如CO2)增壓至氣化器的工作壓力。一旦煤鎖處于氣化器的工作壓力下，煤鎖的底部流動(dòng)通道通過(guò)底部閥組件(所謂的煤鎖底部圓錐體和安裝座組件)打開(kāi)，并且碳質(zhì)材料在重力作用下被送進(jìn)到氣化器中。在清空煤鎖之后，底部流動(dòng)通道通過(guò)底部閥組件被再次關(guān)閉，并且煤鎖被減壓，其后重復(fù)碳質(zhì)送進(jìn)材料裝載程序。為了確保增壓氣化器在將煤鎖卸載到氣化器中的過(guò)程中的連續(xù)性和安全操作，重要的是在增壓煤鎖和大氣環(huán)境之間保持壓力密封。在本領(lǐng)域的當(dāng)前狀態(tài)下，通過(guò)所謂的煤鎖頂部閥組件來(lái)實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，所述煤鎖頂部閥組件主要是閥組件或固體處理閉鎖部件，包括兩個(gè)主要子組件或組裝的部件，即用于關(guān)閉固體流動(dòng)通道的閉鎖部件(通常為圓錐形閥閉鎖主體或圓錐體)和限定用于閉鎖部件的安裝座和限定所述流動(dòng)通道的主體或分離的安裝座部件。當(dāng)閉鎖部件在打開(kāi)和關(guān)閉狀態(tài)之間沿著安裝座部件或主體和閉鎖部件的公共中心線被液力致動(dòng)(通常沿著豎直面上下致動(dòng))的同時(shí)，安裝座部件或主體通常保持靜止。當(dāng)在閥組件上存在壓差時(shí)，除了當(dāng)在封閉條件下提供壓力密封之外，閥組件還用于控制材料流通過(guò)閥組件進(jìn)入煤鎖。在現(xiàn)有技術(shù)中，安裝座主體通常包括單個(gè)、圓形金屬鍛件，其具有圍繞其內(nèi)孔的環(huán)形機(jī)加工槽，橡膠密封元件或橡膠環(huán)安裝在所述環(huán)形機(jī)加工槽中。安裝座主體的徑向內(nèi)邊緣設(shè)有硬化的表面，以為閉鎖部件提供安裝座表面。閉鎖部件通常包括直徑大于安裝座孔的直徑的平坦圓盤形鍛件，其連接到用作與液力致動(dòng)系統(tǒng)連接的連接件的系縛桿。圓盤形鍛件的外周被倒角并且倒角表面被硬化處理。當(dāng)閉鎖部件從打開(kāi)狀態(tài)被致動(dòng)為關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，首先通過(guò)閉鎖部件和安裝座主體之間的橡膠環(huán)的壓縮形成壓力密封，并且之后很快通過(guò)閉鎖部件的硬化的邊緣和安裝座主體的硬化的邊緣之間的金屬與金屬的接觸形成壓力密封。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的閥組件，由于氣體通過(guò)閥組件泄漏，因此出現(xiàn)不能保持壓力密封的情況。在極端情況下，這導(dǎo)致設(shè)備(例如增壓氣化器)的停機(jī)，這明顯是不期望的，因?yàn)樗蓢?yán)重影響所述設(shè)備產(chǎn)生的產(chǎn)品等級(jí)和收益。就氣化器而言，泄漏的氣體還高度易燃并且可導(dǎo)致不安全的條件。因此，現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計(jì)導(dǎo)致低效率工作，并且減小或緩解這種低效率將是有益的。研究表明，在閉鎖部件和橡膠環(huán)之間的泄漏路徑的形成是由于與安裝座主體的設(shè)計(jì)和與橡膠環(huán)的設(shè)計(jì)相關(guān)的問(wèn)題。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在安裝座主體中橡膠環(huán)的保持性能(retention)并不好，因?yàn)橄鹉z環(huán)在很短的工作時(shí)間之后容易松懈。在原地更換橡膠環(huán)很困難并且是潛在危險(xiǎn)的行為，并且現(xiàn)場(chǎng)安裝環(huán)的預(yù)期壽命比在受控的車間生產(chǎn)條件下安裝的環(huán)的預(yù)期壽命短。此外，整個(gè)系統(tǒng)具有非常小的余量(redundancy)。當(dāng)橡膠環(huán)損壞時(shí),通過(guò)橡膠密封提供的壓縮密封受到損害，并且金屬與金屬密封具有有限的密封效果，這是由于安裝座主體和閉鎖部件的硬化的密封表面之間的細(xì)小材料聚集。橡膠環(huán)更適于容納細(xì)粒材料，這是由于環(huán)在壓縮下的變形允許在橡膠環(huán)和閉鎖部件之間的密封接口處包括一些細(xì)小材料。發(fā)明人還認(rèn)識(shí)到在流體供應(yīng)(B卩，液體或氣體供應(yīng))中使用的常規(guī)閥(GB 199672)、常規(guī)塞子和旋塞(US 4，836，500 )、滑動(dòng)形狀的閉鎖構(gòu)件(US5，732，727 )和蝶形閥(US 4,006,883)以及采用單個(gè)密封件，來(lái)提供整個(gè)流體流動(dòng)通道的壓力緊密性密封。這些閥中沒(méi)有適用于處理固體流的。GB 199672涉及流體供應(yīng)中的常規(guī)閥，并教導(dǎo)了將金屬安裝環(huán)固定到閥或閥體以獲得對(duì)金屬安裝環(huán)的更好保持效果的新方法。更具體地講，GB199672涉及雙凸緣設(shè)計(jì)閥或閥體，其用于在適當(dāng)位置處通過(guò)將一個(gè)凸緣構(gòu)件卷在金屬安裝環(huán)上來(lái)夾持金屬安裝環(huán)。金屬安裝環(huán)因此被永久夾持在閥或閥體上的兩個(gè)凸緣之間設(shè)置的凹槽中。US 5，732，727涉及在流體供應(yīng)中的滑動(dòng)形狀(B卩，活塞)的閉鎖構(gòu)件(即，閥)中使用的密封構(gòu)件。在US 5，732，727的優(yōu)選實(shí)施例中，在當(dāng)閥處于封閉位置和當(dāng)閥處于打開(kāi)位置兩種條件下，徑向密封裝置被周向壁支承和保護(hù)。在封閉位置(如US 5，732，727的圖I所示)，通過(guò)橡膠與金屬密封保持密封。在打開(kāi)位置(如US 5，732，727的圖4所示)，通過(guò)橡膠與橡膠密封保持密封。US 5，732，727的密封件2*或2，2*位于安裝座主體4中。在US5，732，727中，閥被描述為雙安裝座閥，這是由于密封構(gòu)件根據(jù)閥處于打開(kāi)位置還是關(guān)閉位置而抵靠?jī)蓚€(gè)不同的安裝座之一。在轉(zhuǎn)換過(guò)程中，密封構(gòu)件以一定程度抵靠?jī)蓚€(gè)安裝座。US 4，836，500參考了現(xiàn)有技術(shù)涉及(示于US 4，836，500的圖3中)，其中密封環(huán)受限于底切的周向槽中。所述密封件設(shè)有一對(duì)縱向肩部，它們可與底切的周向槽中的相對(duì)的凸緣接合。所述密封環(huán)還設(shè)有第二 “O形環(huán)”，其作用是消除密封環(huán)和容納密封環(huán)的凹槽之間的任何泄漏通道。US 4，836，500此后繼續(xù)論述這種設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)并且提出了針對(duì)組件的新設(shè)計(jì)以將密封環(huán)和相關(guān)的O形環(huán)保持在閥的安裝座表面中。新組件包括在安裝座表面上的用于容納密封環(huán)的第一周向槽，以及用于容納保持元件的第二周向狹槽。US4，836，500的設(shè)計(jì)適用于在流體供應(yīng)中工作的常規(guī)旋塞和蝶形閥，并且具體涉及由彈性材料制成的密封環(huán)。US 4，006, 883涉及蝶形閥的可調(diào)節(jié)安裝座。彈性材料的密封構(gòu)件的一側(cè)布置在具有單個(gè)底切肩部的環(huán)形槽中。提供了多個(gè)周向間隔的向內(nèi)指向的保持構(gòu)件，它們抵靠密封構(gòu)件的第二側(cè)。調(diào)節(jié)裝置抵靠保持構(gòu)件作用，從而調(diào)節(jié)密封構(gòu)件的密封壓力
發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種用于固體處理設(shè)備的安裝座部件，所述安裝座部件包括金屬安裝座主體，所述金屬安裝座主體限定用于利用金屬與金屬接觸地安置抵靠閉鎖部件的環(huán)形硬化的金屬安裝座表面，并且固體流動(dòng)通道延伸穿過(guò)所述安裝座主體，所述環(huán)形硬化的金屬安裝座表面環(huán)繞或繞著行程軸線延伸，在使用中，所述安裝座主體以及所述閉鎖部件的至少一個(gè)沿著所述行程軸線可移動(dòng)，從而打開(kāi)和關(guān)閉延伸穿過(guò)所述安裝座主體的所述固體流動(dòng)通道，所述安裝座主體包括從所述硬化的金屬安裝座表面相對(duì)于所述行程軸線向外沿徑向間隔開(kāi)的環(huán)形凹槽，從而所述硬化的金屬安裝座表面比凹槽更靠近所述行程軸線，并且所述凹槽具有嘴部和與所述嘴部相通并從所述嘴部延伸遠(yuǎn)離并進(jìn)入所述安裝座主體的內(nèi)部，所述凹槽的內(nèi)部具有比嘴部寬的至少一個(gè)區(qū)域，或者所述區(qū)域比所述較寬區(qū)域和所述嘴部之間的凹槽的較窄區(qū)域更寬，所述較寬區(qū)域通過(guò)在凹槽的寬度方向上的至少一個(gè)階梯變化部分限定，其中所有寬度在徑向遠(yuǎn)離行程軸線延伸的公共面以及橫對(duì)環(huán)形凹槽的公共方向或平行方向獲取；以及彈性材料的環(huán)形密封件，所述密封件的一部分布置在所述凹槽內(nèi)，并且所述密封 件的一部分通過(guò)所述凹槽的嘴部向外延伸，所述密封件的在所述凹槽內(nèi)的所述部分限定至少一個(gè)保持構(gòu)件(retention formation),所述保持構(gòu)件沿著所述凹槽的寬度方向在所述階梯變化部分后方的所述較寬區(qū)域中捕獲住，從而抑制所述密封件移動(dòng)到凹槽之外，密封件的在凹槽外部的更靠近行程軸線的那部分的側(cè)部以及密封件的在凹槽外部的遠(yuǎn)離行程軸線的那部分的一側(cè)二者均以一定角度相對(duì)于行程軸線傾斜，或以一定角度相對(duì)于豎直方向傾斜，并且環(huán)形凹槽與硬化的金屬安裝座表面間隔開(kāi)，從而提供密封件將被壓縮在其中的空間，而不防止所述閉鎖部件抵靠硬化的金屬安裝表面的金屬與金屬安置。在本說(shuō)明書中，術(shù)語(yǔ)“部件”旨在包括包含不止一個(gè)零件的裝配部件，諸如至少包括安裝座主體和環(huán)形密封件的安裝座部件。當(dāng)在橫截面中看時(shí)，凹槽因此在至少一個(gè)區(qū)域中變寬或者在至少一個(gè)區(qū)域中變窄，使得存在比嘴部更寬的明確可辨的區(qū)域，或者存在于嘴部和較寬區(qū)域之間的較窄區(qū)域，從而抑制密封件從凹槽中通過(guò)所述至少一個(gè)保持構(gòu)件移動(dòng)，所述保持構(gòu)件沿著凹槽的寬度方向在階梯變化部分后方的較寬區(qū)域中被捕獲住。通常，流動(dòng)通道在橫截面中是圓形的，并且閉鎖部件被構(gòu)造為通過(guò)塞住流動(dòng)通道而關(guān)閉所述流動(dòng)通道。因此，環(huán)形安裝座表面通常是環(huán)形的，其中固體流動(dòng)通道通過(guò)所述安裝座主體中的圓形孔限定。相似地，安裝座主體中的環(huán)形凹槽是通常圓形的。沿著凹槽寬度方向的階梯變化部分可通過(guò)布置在所述凹槽的所述較寬區(qū)域和所述凹槽的所述嘴之間的一對(duì)橫向相對(duì)的唇部提供。包括所述至少一個(gè)保持構(gòu)件的一部分密封件隨后在所述凹槽的較寬區(qū)域內(nèi)部在唇部的后方被捕獲住。所述唇部可以是環(huán)形的。在所述凹槽內(nèi)的所述密封件的所述部分可限定一對(duì)保持構(gòu)件，每個(gè)保持構(gòu)件在相關(guān)的一個(gè)唇部后方被捕獲住。所述保持構(gòu)件可以是環(huán)形的。在所述凹槽內(nèi)的所述密封件的所述部分可限定在所述一對(duì)保持構(gòu)件中的保持構(gòu)件之間的槽，以幫助迫使所述保持構(gòu)件靠近在一起，從而有利于將所述保持構(gòu)件插入到所述凹槽中，所述槽在橫截面中可以是V形的。
所述槽可沿著朝向嘴部的方向延伸到所述密封件中。優(yōu)選地，所述凹槽沿著凹槽的寬度方向不延伸到所述階梯變化部分之外。所述槽可以是環(huán)形的。所述安裝座主體的安裝座表面可以比所述凹槽更加靠近行程軸線。所述安裝座表面可與所述凹槽間隔開(kāi)，從而提供空間，所述密封件將被壓縮到所述空間中，而不防止閉鎖部件抵靠安裝座表面的直接或金屬與金屬密封。所述安裝座表面可通過(guò)安裝座主體的環(huán)形區(qū)域限定，所述環(huán)形區(qū)域相對(duì)于安裝座主體的其余部分被硬化處理。所述密封件可被形成為這樣的形狀，S卩，使得穿過(guò)所述嘴部向外延伸的所述密封件的所述部分的橫截面在所述嘴部之外變寬。應(yīng)該理解，在使用中，所述密封件通常將高壓環(huán)境與低壓環(huán)境分離開(kāi)。所述密封件 可沿著朝著在使用時(shí)可代表高壓環(huán)境的區(qū)域或進(jìn)入該區(qū)域的方向變寬。所述密封件可沿著遠(yuǎn)離所述環(huán)形安裝座表面的方向變寬，如之前的描述，在所述環(huán)形安裝座表面上獲取寬度。換句話說(shuō)，所述密封件可沿著從行程軸線向外延伸遠(yuǎn)離的方向變寬。密封件的在凹槽外部的更靠近行程軸線的那部分的側(cè)部以及密封件的在凹槽外部的遠(yuǎn)離行程軸線的那部分的側(cè)部二者因而均相對(duì)于行程軸線以一定角度傾斜，或相對(duì)于豎直方向以一定角度傾斜。優(yōu)選地，與靠近行程軸線的密封件的側(cè)部相比，遠(yuǎn)離行程軸線的密封件的側(cè)部相對(duì)于行程軸線傾斜得更多。所述密封件可限定遠(yuǎn)離所述安裝座主體的密封表面，以在使用中當(dāng)流動(dòng)通道關(guān)閉時(shí)與閉鎖部件接觸，所述密封表面與截頭圓錐體表面互補(bǔ)。換句話說(shuō)，所述密封件可被斜切或截?cái)?，以限定可緊密地貼合或抵靠截頭圓錐體的環(huán)形傾斜密封表面。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種固體處理閉鎖組件，其包括閉鎖部件，其在關(guān)閉狀態(tài)和打開(kāi)狀態(tài)之間可移動(dòng)，從而關(guān)閉和打開(kāi)固體流動(dòng)通道；以及安裝座部件，當(dāng)在關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，所述安裝座部件提供用于閉鎖部件的安裝表面，其中所述安裝座部件是根據(jù)先前所述的安裝座部件。所述閉鎖部件可包括限定當(dāng)閉鎖部件處于所述關(guān)閉狀態(tài)時(shí)與密封件和安裝座部件的安裝座表面接觸的基本截頭圓錐體表面的金屬閉鎖主體。截頭圓錐體表面的環(huán)形區(qū)域可相對(duì)于閉鎖主體的其余部分進(jìn)行硬化處理，以抵靠安裝座部件的安裝座安置。當(dāng)行程軸線豎直布置時(shí)，所述閉鎖主體的截頭圓錐體表面的傾斜角度可與遠(yuǎn)離所述安裝座主體的所述密封表面與水平方向形成的角度相同。換句話說(shuō)，當(dāng)在豎直截面圖中看閉鎖組件時(shí)，密封件的環(huán)形傾斜的密封表面可平行于閉鎖主體的截頭圓錐體表面，使得所述密封表面緊密地貼合或抵靠閉鎖主體的截頭圓錐體表面。通常，所述固體處理閉鎖組件包括連接到閉鎖部件的致動(dòng)器，所述致動(dòng)器沿著固體流動(dòng)通道延伸，并穿過(guò)所述安裝座部件。所述固體處理閉鎖組件可形成所述增壓氣化器的一部分，以氣化粒狀碳質(zhì)材料，所述增壓氣化器例如固定床干底氣化器。具體地說(shuō)，所述固體處理閉鎖組件可形成增壓氣化器的碳質(zhì)送進(jìn)材料煤鎖閥組件的一部分。原理上，固體處理閉鎖組件還可用作在高溫高壓下處理固體材料的其它增壓設(shè)備或容器的送料閉鎖機(jī)構(gòu)，具體地說(shuō)，所述設(shè)備為處理濕的或研磨的固體材料的設(shè)備，例如，針對(duì)農(nóng)產(chǎn)品或選礦的燃燒設(shè)備、熱解設(shè)備、流動(dòng)床氣化設(shè)備、食物處理設(shè)備和大塊材料處理設(shè)備。


現(xiàn)在將參照附圖通過(guò)舉例的方式描述本發(fā)明，圖中圖I示出了增壓氣化器的煤送進(jìn)器系統(tǒng)的一部分的豎直截取的側(cè)視圖，其包括處于關(guān)閉狀態(tài)的固體處理閉鎖組件；圖2示出了在圖I中所示的閉鎖組件，其處于打開(kāi)狀態(tài)；圖3示出了圖I中標(biāo)記“A”的部分的細(xì)節(jié)，其中所述固體處理閉鎖組件包括常規(guī)安裝座部件，其中固體處理閉鎖組件處于部分打開(kāi)狀態(tài)；
圖4示出了圖I中標(biāo)記“A”的部分的細(xì)節(jié)，其中所述安裝座部件是根據(jù)本發(fā)明的安裝座部件，并且所述固體處理閉鎖組件處于部分打開(kāi)狀態(tài)；以及圖5示出了圖4的細(xì)節(jié)，其中固體處理閉鎖組件處于完全關(guān)閉狀態(tài)。
具體實(shí)施例方式參照附圖的圖1，示出了總體由標(biāo)號(hào)10指代的煤送進(jìn)器系統(tǒng)的上部。煤送進(jìn)器系統(tǒng)10用于增壓氣化器中，并且具體地說(shuō)，用于固定床干底氣化器(未示出)中。煤送進(jìn)器系統(tǒng)10包括容器12 (B卩，煤鎖)，其具有頂部入口，其中固體處理閉鎖組件14布置在所述頂部入口中。閉鎖組件14通過(guò)螺栓15被螺栓連接到容器12的凸緣上。閉鎖組件14包括閉鎖部件16，所述閉鎖部件16可在關(guān)閉狀態(tài)(如圖I所示)和打開(kāi)狀態(tài)(如圖2所示)之間沿著通過(guò)標(biāo)號(hào)18指示的行程軸線(stroke axis)移動(dòng)。閉鎖部件16包括相對(duì)平坦、圓盤形鍛件形式的金屬閉鎖主體20。從附圖的圖3中可看出，閉鎖主體20具有倒角的周邊，其限定了基本截頭圓錐體表面22。所述截頭圓錐體表面22的環(huán)形區(qū)域24相對(duì)于閉鎖主體20的其余部分被硬化。閉鎖主體20附著到系縛桿26上，系縛桿26通常通過(guò)液力操作，并且閉鎖部件通過(guò)所述系縛桿可在分別如圖I和圖2所示的其關(guān)閉狀態(tài)和其打開(kāi)狀態(tài)之間移動(dòng)。煤滑槽28附著到所述系縛桿并且沿著行程軸線18與系縛桿一起上下運(yùn)動(dòng)。煤接漏托盤30形成所述閉鎖組件14的一部分。當(dāng)閉鎖組件處于圖I所示的關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，煤滑槽28位于所述接漏托盤30上方，使得從煤滑槽28漏出的任何煤被接漏托盤30接住。然而，當(dāng)閉鎖組件14處于如圖2所示的打開(kāi)狀態(tài)時(shí)，煤滑槽28穿過(guò)煤接漏托盤30落下，以將煤直接沉積到容器12中。閉鎖組件14包括安裝座部件17，所述安裝座部件17包括金屬安裝座主體32，所述安裝座主體32限定用于使閉鎖部件16安裝抵靠的環(huán)形安裝座表面。安裝座主體32采取現(xiàn)有技術(shù)中提供的單個(gè)、環(huán)形的金屬鍛件的形式，其具有環(huán)形機(jī)加工槽34，如附圖的圖3所示。形成安裝座部件17的一部分的橡膠密封件36安裝到所述槽34中，并沿著向下的方向從所述槽34突出。安裝座主體32限定用于煤的固體流動(dòng)通道，所述固體流動(dòng)通道總體由帶有標(biāo)號(hào)38的箭頭指示。固體流動(dòng)通道38通過(guò)安裝座主體32的中央環(huán)形孔限定，其中行程軸線18從中間穿過(guò)所述孔。安裝座主體32的徑向內(nèi)邊緣設(shè)有硬化的表面40，并限定用于閉鎖部件16的所述環(huán)形安裝座表面。因此，應(yīng)該理解，環(huán)形安裝座表面40環(huán)繞或者圍繞所述行程軸線18延伸。在使用時(shí)，間歇性地使用煤送進(jìn)器系統(tǒng)10將煤裝載到固定床干底氣化器中。閉鎖組件14如圖2所示打開(kāi)，其中煤滑槽28延伸通過(guò)所述安裝座主體32，并且在煤沿著固體流動(dòng)通道38流動(dòng)穿過(guò)滑槽28的情況下，所述容器12在大氣壓下被分批次填充。當(dāng)容器12被填充好時(shí)，閉鎖組件14如附圖的圖I所示地關(guān)閉，并且隨后用來(lái)自氣化器的原合成氣或另一合適增壓介質(zhì)(例如CO2)增壓到氣化器的工作壓力。當(dāng)容器12處于氣化器的工作壓力時(shí)，容器12的底部流動(dòng)通道(未示出)通過(guò)底部閥組件(未示出)打開(kāi)，并且煤在重力下從容器12被送進(jìn)氣化器中。在清空容器12之后，底部流動(dòng)通道通過(guò)底部閥組件被再次關(guān)閉，并且容器12被減壓，其后重復(fù)煤裝載程序。在閉鎖組件14的關(guān)閉動(dòng)作過(guò)程中，即，當(dāng)閉鎖主體20通過(guò)系縛桿26向上朝著安裝座部件17移動(dòng)時(shí)，首先通過(guò)閉鎖主體20和安裝座主體32之間的橡膠密封件36的壓縮產(chǎn)生壓力密封，之后很快通過(guò)環(huán)形硬化的密封表面40和環(huán)形硬化的區(qū)域24之間的金屬與·金屬接觸產(chǎn)生壓力密封。根據(jù)附圖的圖3所示的現(xiàn)有技術(shù)槽34和橡膠密封件36，由于氣體通過(guò)閉鎖組件14泄漏，因此出現(xiàn)當(dāng)容器12被增壓時(shí)不能保持壓力密封的情況。將橡膠密封件36保持在凹槽34中并不好，并且橡膠密封件36在很短的工作時(shí)間之后容易松懈。當(dāng)橡膠密封件36損壞時(shí)，通過(guò)橡膠密封件36提供的壓縮密封被損壞，并且在硬化的安裝座表面40和環(huán)形硬化的區(qū)域24之間的金屬與金屬密封由于在表面40、24之間收集的細(xì)小材料(S卩，煤顆粒)而具有有限的密封效果。包括改進(jìn)的安裝座部件17的根據(jù)本發(fā)明的閉鎖組件被示于附圖的圖4和圖5中。在圖4和圖5中，除非另外指示，否則使用與圖3中使用的標(biāo)號(hào)相同的標(biāo)號(hào)來(lái)指代相同或相似的部件或特征。與機(jī)加工槽34不同，本發(fā)明的閉鎖組件的金屬安裝座主體32具有環(huán)形的T形環(huán)形凹槽50，其具有嘴部53和與嘴部相通并從嘴部52延伸遠(yuǎn)離并進(jìn)入安裝座主體32的內(nèi)部54。凹槽50具有區(qū)域56，區(qū)域56比嘴部52寬并通過(guò)沿著凹槽50的寬度的一對(duì)階梯變化部分(st印wise change)限定，其中所述階梯變化部分繼而通過(guò)設(shè)置在較寬的區(qū)域56和嘴部52之間的一對(duì)橫向相對(duì)設(shè)置的唇部58提供。所有寬度沿著與通過(guò)標(biāo)號(hào)60指示的箭頭平行的方向獲取，并且因此在沿徑向遠(yuǎn)離行程軸線18并橫對(duì)凹槽50延伸的公共面中獲取。在本發(fā)明的閉鎖組件中，并非僅凹槽50不同于凹槽34。在本發(fā)明的閉鎖組件中采用橡膠密封件70，其看上去與橡膠密封件36明顯不同。布置在凹槽50中的所述橡膠密封件70的一部分限定了一對(duì)保持構(gòu)件72，它們?cè)诖讲?8后方的所述更寬的區(qū)域56中被捕獲住。保持構(gòu)件72與唇部58協(xié)同抑制橡膠密封件70滑動(dòng)到凹槽50之外。保持構(gòu)件72還通過(guò)沿著橡膠密封件70的寬度方向的階梯變化部分限定，從而為橡膠密封件70提供用作保持構(gòu)件72的一對(duì)肩部。環(huán)形的V形槽74居中布置在保持構(gòu)件72之間，并且沿著凹槽50的嘴部52的方向延伸，即沿著垂直于獲取所有寬度的方向60延伸?？蓮膱D4中看出，凹槽74不延伸到唇部58之外。
可從附圖的圖4中看出，密封件70的在凹槽50外部的一部分在橫截面中沿著遠(yuǎn)離安裝座表面40的方向(即，基本沿著通過(guò)箭頭60指示的方向)變寬。所述密封件70的在凹槽50外側(cè)的所述部分的側(cè)部78以及所述密封件70的在凹槽50外側(cè)的所述部分的側(cè)部80相對(duì)于行程軸線18 (即相對(duì)于豎直方向)以一定角度傾斜。與所述側(cè)部78相比，所述側(cè)部80相對(duì)于行程軸線18傾斜得更多。密封件70限定用于在本發(fā)明的閉鎖組件的關(guān)閉過(guò)程中以及當(dāng)閉鎖部件16處于附圖中的圖5所示的關(guān)閉狀態(tài)時(shí)與閉鎖主體20接觸的密封表面82。密封表面82與閉鎖主體20的基本截頭圓錐體表面22互補(bǔ)，使得當(dāng)閉鎖部件16沿著行程軸線18向上移動(dòng)時(shí)，密封表面82均勻地接觸閉鎖主體20的截頭圓錐體表面22。換句話說(shuō)，當(dāng)在圖4所示的豎直截面圖中看時(shí)，密封表面82平行于基本截頭圓錐體表面22。當(dāng)本發(fā)明的閉鎖組件處于附圖的圖5所示的關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，在到達(dá)最大壓縮點(diǎn)時(shí)，密封件70部分填充安裝座主體32和閉鎖主體20之間的連通空間，所述最大壓縮點(diǎn)與安裝座表面40和環(huán)形硬化的區(qū)域24之間的金屬與金屬接觸一致。在容器12的后續(xù)壓縮過(guò)程(例如，達(dá)到約30巴(表壓)的壓力)中，有限元分析示出，密封件70進(jìn)一步膨脹，從而在一方面增大密封件70和閉鎖主體20之間的接觸應(yīng)力，并且在另一方面增大密封件70和安裝·座主體32之間的接觸應(yīng)力。這樣，通過(guò)使密封件70膨脹到主體20和32之間的連通空間中，提供了額外的密封機(jī)制。此外，作為凹槽50和密封件70的構(gòu)造的結(jié)果，密封件70在凹槽50中的保持性能提高了，并且實(shí)際消除了在密封件70和安裝座主體32之間出現(xiàn)泄漏路徑。因此，如圖所示的本發(fā)明的閉鎖組件由于設(shè)備的更大的可利用性而減少了產(chǎn)量損失，由于密封件70所需的維護(hù)的減少而降低了工作成本。此外，有利的是，僅需要很小的改動(dòng)就可改裝本發(fā)明提供的方案以應(yīng)用于現(xiàn)有設(shè)備。換句話說(shuō)，因此通過(guò)對(duì)現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行相對(duì)小的改動(dòng)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有閉鎖組件的改裝以獲得本發(fā)明的有益效果。研究表明，該改進(jìn)的版本還比現(xiàn)有技術(shù)的當(dāng)前狀態(tài)的制造成本少。必須理解的是，本發(fā)明的安裝座部件和閉鎖組件也可應(yīng)用于碳質(zhì)送料(例如，煤、碳質(zhì)廢物、生物質(zhì)能燃料或它們的組合)選礦或升級(jí)工廠，并且還潛在應(yīng)用于處理固體材料(尤其是濕的或研磨的固體材料)的其它增壓設(shè)備或容器(例如以5巴(表壓)和100巴(表壓)之間的壓力工作)，例如，針對(duì)農(nóng)產(chǎn)品或選礦的燃燒設(shè)備、熱解設(shè)備、流動(dòng)床氣化設(shè)備、食物處理設(shè)備和大塊材料處理設(shè)備。
權(quán)利要求
1.一種用于固體處理設(shè)備的安裝座部件，所述安裝座部件包括 金屬安裝座主體，所述金屬安裝座主體限定用于利用金屬與金屬接觸地安置抵靠閉鎖部件的環(huán)形硬化的金屬安裝座表面，并且固體流動(dòng)通道延伸穿過(guò)所述安裝座主體，所述環(huán)形硬化的金屬安裝座表面環(huán)繞或繞著行程軸線延伸，在使用中，所述安裝座主體以及所述閉鎖部件的至少一個(gè)沿著所述行程軸線可移動(dòng)，從而打開(kāi)和關(guān)閉延伸穿過(guò)所述安裝座主體的所述固體流動(dòng)通道，所述安裝座主體包括從所述硬化的金屬安裝座表面相對(duì)于所述行程軸線向外徑向間隔開(kāi)的環(huán)形凹槽，從而所述硬化的金屬安裝座表面比凹槽更靠近所述行程軸線，并且所述凹槽具有嘴部和與所述嘴部相通并從所述嘴部延伸遠(yuǎn)離并進(jìn)入所述安裝座主體的內(nèi)部，所述凹槽的內(nèi)部具有比嘴部寬的至少一個(gè)區(qū)域，或者所述區(qū)域比所述較寬區(qū)域和所述嘴部之間的凹槽的較窄區(qū)域更寬，所述較寬區(qū)域通過(guò)在凹槽的寬度方向上的至少一個(gè)階梯變化部分限定，其中所有寬度在徑向遠(yuǎn)離行程軸線延伸的公共面以及橫對(duì)環(huán)形凹槽的公共方向或平行方向獲取；以及 彈性材料的環(huán)形密封件，所述密封件的一部分布置在所述凹槽內(nèi)，并且所述密封件的一部分通過(guò)所述凹槽的嘴部向外延伸，所述密封件的在所述凹槽內(nèi)的所述部分限定至少一個(gè)保持構(gòu)件，所述保持構(gòu)件沿著所述凹槽的寬度方向在所述階梯變化部分后方的所述較寬區(qū)域中捕獲住，從而抑制所述密封件移動(dòng)到凹槽之外，密封件的在凹槽外部的更靠近行程軸線的那部分的側(cè)部以及密封件的在凹槽外部的遠(yuǎn)離行程軸線的那部分的側(cè)部二者均以一定角度相對(duì)于行程軸線傾斜，或以一定角度相對(duì)于豎直方向傾斜，并且環(huán)形凹槽與硬化的金屬安裝座表面間隔開(kāi)，從而提供密封件將被壓縮在其中的空間，而不防止所述閉鎖部件抵靠硬化的金屬安裝表面的金屬與金屬安置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的安裝座部件，其特征在于，沿著凹槽寬度方向的階梯變化部分通過(guò)布置在所述凹槽的所述較寬區(qū)域和所述凹槽的所述嘴之間的一對(duì)橫向相對(duì)的唇部提供。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的安裝座部件，其特征在于，在所述凹槽內(nèi)的所述密封件的所述部分限定了一對(duì)保持構(gòu)件，每個(gè)保持構(gòu)件在相關(guān)的一個(gè)唇部后方被捕獲住。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的安裝座部件，其特征在于，在所述凹槽內(nèi)的所述密封件的所述部分限定了在所述一對(duì)保持構(gòu)件中的保持構(gòu)件之間的槽，以幫助迫使所述保持構(gòu)件靠近在一起，從而有利于將所述保持構(gòu)件插入到所述凹槽中，所述槽沿著朝著所述嘴部的方向延伸到所述密封件中，并且所述槽沿著凹槽寬度方向不延伸到階梯變化部分之外。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的安裝座部件，其特征在于，所述密封件被形成為這樣的形狀，即，使得穿過(guò)所述嘴部向外延伸的所述密封件的所述部分的橫截面在所述嘴部之外變寬。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的安裝座部件，其特征在于，所述密封件沿著從行程軸線向外延伸遠(yuǎn)離的方向變寬。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的安裝座部件，其特征在于，與靠近行程軸線的密封件的側(cè)部相比，遠(yuǎn)離行程軸線的密封件的側(cè)部相對(duì)于行程軸線傾斜得更多。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的安裝座部件，其特征在于，所述密封件限定遠(yuǎn)離所述安裝座主體的密封表面，以在使用中當(dāng)流動(dòng)通道關(guān)閉時(shí)與閉鎖部件接觸，所述密封表面與截頭圓錐體表面互補(bǔ)。
9.一種固體處理閉鎖組件，其包括閉鎖部件，其在關(guān)閉狀態(tài)和打開(kāi)狀態(tài)之間可移動(dòng)，從而關(guān)閉和打開(kāi)固體流動(dòng)通道；以及 安裝座部件，當(dāng)在關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，所述安裝座部件提供用于閉鎖部件的安裝表面，其中所述安裝座部件是根據(jù)權(quán)利要求I所述的安裝座部件。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的固體處理閉鎖組件，其特征在于，所述閉鎖部件包括限定當(dāng)閉鎖部件處于所述關(guān)閉狀態(tài)時(shí)與密封件和安裝座部件的安裝座表面接觸的基本截頭圓錐體表面的金屬閉鎖主體，并且其中，所述安裝座部件是根據(jù)權(quán)利要求8所述的安裝座部件，并且其中，當(dāng)行程軸線豎直布置時(shí)，所述閉鎖部件的截頭圓錐體表面的傾斜角度與遠(yuǎn)離所述安裝座主體的所述密封表面與水平方向形成的角度相同。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的固體處理閉鎖組件，其特征在于，所述固體處理閉鎖組件形成增壓氣化器的一部分，以氣化粒狀碳質(zhì)材料。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種固體處理設(shè)備，尤其是用于固體處理設(shè)備的安裝座部件，其包括限定環(huán)形硬化的金屬安裝座表面的金屬安裝座主體。安裝座主體具有從硬化的金屬安裝座表面沿徑向間隔開(kāi)的環(huán)形凹槽，其具有嘴部和內(nèi)部。凹槽的內(nèi)部具有比嘴部寬的至少一個(gè)區(qū)域，或者區(qū)域比較寬區(qū)域和嘴部之間的凹槽的較窄區(qū)域?qū)?。較寬區(qū)域沿著凹槽的寬度方向通過(guò)至少一個(gè)階梯變化部分限定。彈性材料的環(huán)形密封件沿著凹槽的寬度方向限定至少一個(gè)保持構(gòu)件，保持構(gòu)件在階梯變化部分后方的較寬區(qū)域中被捕獲住或布置在較寬區(qū)域中。密封件的在凹槽之外的一部分的側(cè)部二者相對(duì)于閉鎖部件或安裝座主體的行程軸線以一定角度傾斜，并且環(huán)形凹槽與硬化的金屬安裝座表面間隔開(kāi)。
文檔編號(hào)F16K1/00GK102900853SQ20121026263
公開(kāi)日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月26日
發(fā)明者P·S·鮑曼, D·弗朗西斯 申請(qǐng)人:沙索技術(shù)有限公司