[发明专利]一种用于汽爆作业的入料阀及作用方式

说明书

本发明公开了一种用于汽爆作业的入料阀及作用方式，该阀由上部的气缸部分和下部的阀体部分及中部的四根支柱构成主体结构，装配于汽爆罐的入料口上。该阀以“锥塞式启闭机构”和“自由体构造”及“压力制衡方式”，兼顾了气、固、液三态物质特性，可对生物质固态物料进行快速入罐和密封控制，显著提高了汽爆作业的效率，具有适应范围广、密封性能好、运行快捷平稳、维护简便易行、设备使用寿命长的优势，可广泛用于各类间歇式承压罐体，为工业应用提供了一种较为理想的设备选型。

技术领域

本发明属于化工设备领域，具体涉及一种用于汽爆作业的入料阀，以及作用方式。

背景技术

工业生产中普遍使用压力容器对各类物料进行高温高压处理，成效明显，但与之配套的属关键部位的阀门类却相对滞后，多是沿用早期设计的、针对单一液态或固态或气态物料的控制结构。随着新材料、新产业的不断涌现，对三态混杂物料的控制需求越来越强烈，因此开发适应多态混杂物料的专用控制阀门就十分重要和迫切。

利用秸杆、果壳等农林剩余物及废弃物作为工业生产原料，越来越受青睐，但这些生物质物料不可避免含有沙土等杂质，在以蒸汽为介质进行高温高压爆碎处理时(以下简称汽爆)，蒸汽(或其他气体)和液态水(或其他液体)与固态物料构成了三态共存的混有杂质的伴高温高压的恶劣工况，显然现行各类阀门难于完全适应，勉强使用形同瓶颈。

如普遍使用的电动球阀、截止阀、柱塞阀等，虽有较好的灵动性和密封性，但根本上源自液态料阀，遇恶劣工况条件，易塞料磨损泄漏而频繁更换，且受结构限制通径小、单位时间流量少，产出率低，只能满足小批量试验需求。

再如企业生产中使用较多的“快开门”装置，虽有较大通径且能适应固态物料特性，但粗大笨重，需电机经机械传动实现开启闭合，单次时间长且能耗大，难以形成汽爆作业需瞬间高压释料、从而将料爆碎的效果，直接影响生产效率和产出物质量。

另有一些属实验室阶段的所谓多态料阀报导，大多与生产实践不相适应，易损易坏维修量大，难见工业化应用。

发明内容

针对现有阀门难以满足汽爆作业的要求，本发明研制了一种适应汽爆恶劣工况的气动入料阀，置于汽爆罐上，并以“锥塞式启闭机构”和“自由体构造”及“压力制衡方式”，实现了快捷的启闭功能、可靠的密封性能、宽泛的工况适应性能，提高了汽爆作业的效率和产出质量，延长了设备使用寿命，且操控简单，运行平稳，维护方便易行。

本发明的技术方案是：该阀由上部的带前端法兰的气缸及该缸活塞杆端部的圆台形阀芯构成启闭机构，再由处于下部的法兰及嵌在该法兰中的锥套构成阀体阀座，该上下两部分均经法兰垂直同心用四根支柱连接固定、形成该阀的主体结构，并整体装配在汽爆罐上端的入料口之上；从而实现该阀经此入料口，开启时向罐内输入固态物料、或闭合时稳固密封该罐的功效。

所述启闭机构，其驱动件是耐高温高压气缸，并经该缸的换向阀(2)与外接的压缩空气源连通，该缸的活塞杆(5)轴向设有中空通孔(6)，并穿该缸活塞(4)与缸体的上气腔(3)连通，该中空活塞杆的端部以滑配方式连接有中空的圆台形阀芯(14)，该阀芯内径的上半部扩大成凹陷空室，其上固定有压盖(15)，该阀芯外径的斜锥面上设有硬质密封环(20)和软质密封圈(19)，该阀芯下端面的中心位置嵌有滤网块(22)。

所述阀体的本体为下法兰(10)，其内径呈两级台阶状；阀座的本体是嵌在该下法兰内径中的带台阶状外径的锥套(11)，其锥度内径(12)为该阀的密封副，同时也是阀体通道。

所述阀芯(14)受气缸驱动，可随该缸活塞杆而升降，降落时其锥度外径可垂直塞入阀座的锥度内径(12)中而互相紧密吻合，经密封环(20)和密封圈(19)的作用完全密封该阀体通道即该阀闭合，上升时该阀芯脱离锥套而敞开该通道即该阀开启。