一种提高泄压速度的加压泄压装置及其加压泄压方法

一种提高泄压速度的加压泄压装置及其加压泄压方法
【专利摘要】本发明公开了一种提高泄压速度的加压泄压装置及其加压泄压方法，加压泄压装置包括分缸筒密封装置和气动开启机构，所述分缸筒密封装置包括上缸筒和下缸筒；所述下缸筒为两端开口的圆筒结构，套装在上缸筒的外侧，上缸筒包括位于底部的蒸汽阀口和位于侧部的出料口，外部蒸汽管道与蒸汽阀口连接，气动开启机构用于驱动下缸筒上下滑动。本发明的加压泄压装置筒克服了传统方法有效截面积的限制，采用多方向出料，增加排气出料面积，显著增加了加压泄压装置的出料效率，提高了泄压速度，达到了较好的爆碎效果，并使有机质处理效果更加安全可靠，效率更高。
【专利说明】
一种提高泄压速度的加压泄压装置及其加压泄压方法
技术领域
[0001] 本发明属于有机质处理领域，具体来说涉及一种提高泄压速度的加压泄压装置及 其加压泄压方法。
【背景技术】
[0002] 大型容器类装置放气泄压速度的主要瓶颈在于放气截面积的大小，传统的放气阀 结构，增大口径与提高开启速度是相互矛盾的，因此普遍存在泄压速度慢，处理效率低的问 题。笼式弹射装置虽增大了放气口径和泄压速度，但是负载大，结构复杂，填料困难，且密封 部位无保护，存在泄压效率低，密封圈受损严重，可靠性和维护性差等问题。
[0003] 目前本领域常规的密封容器放气最大有效截面积为为密封容器的外 径。很难增加有效截面积，由于放气有效截面积的限制，加压泄压装置的泄压速度也很难提 高，导致有机质处理无法达到理想的爆碎效果。如果克服传统方式的有效截面积的限制，提 高泄压速度，是有机质处理领域急需解决的问题。

【发明内容】

[0004] 针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种提高泄压速度的加压泄压装置及 其加压泄压方法，该加压泄压装置可克服传统方式的有效截面积的限制。
[0005] 本发明的目的是通过下述技术方案予以实现的。
[0006] -种提高泄压速度的加压泄压装置，包括分缸筒密封装置和气动开启机构，所述 分缸筒密封装置包括上缸筒和下缸筒;所述下缸筒为两端开口的圆筒结构，套装在上缸筒 的外侧，上缸筒包括位于底部的蒸汽阀口和位于侧部的出料口，外部蒸汽管道与蒸汽阀口 连接，用于将高温高压蒸汽加注进上缸筒内部，下缸筒与上缸筒滑动连接，当下缸筒滑动至 最上端时，下缸筒封闭出料口，上缸筒密封;当下缸筒滑动至最下端时，完全打开出料口，加 压泄压装置通过出料口排出蒸汽和物料;气动开启机构用于驱动下缸筒上下滑动。
[0007] 在上述技术方案中，所述出料口为多个，均匀分布在上缸筒的表面，多个出料口截 面弧长的总和大于上缸筒截面圆周周长的三分之二，优选大于十分之九，多个出料口的高 度相同，大于上缸筒高度的三分之二。
[0008] 在上述技术方案中，所述上缸筒具有中部密封件，用于当下缸筒滑动至最上端时， 上缸筒与下缸筒之间的连接部分的密封。
[0009] 在上述技术方案中，所述下缸筒具有下部密封件，用于当下缸筒滑动至最上端时， 上缸筒底部与下缸筒之间的连接部分的密封。
[0010]在上述技术方案中，在所述上缸筒底面的内壁上安装有一受力板，所述受力板向 上凸起且该受力板的周边与所述上缸筒的内壁密封固装，用于在保压时承受压力以加固上 缸筒的底面，所述蒸汽阀口穿过所述受力板并伸入上缸筒内。
[0011]在上述技术方案中，所述气动开启机构包括气缸、关节轴承组件、大口径进气阀、 大口径排气阀和普通进气阀，其中关节轴承组件用于连接气缸和分缸筒密封装置的下缸 筒，大口径进气阀安装在气缸上部的一侧，大口径排气阀和普通进气阀均安装在气缸下部， 其中大口径进气阀用于泄压时气缸的上腔快速充气，大口径排气阀用于气缸的下腔快速排 气，普通进气阀用于下缸筒上行复位时对气缸的下腔充气。
[0012] -种上述加压泄压装置的加压泄压方法，包括如下步骤：
[0013] 1)下缸筒滑动至最上端，装填物料，关闭上盖，使上缸筒处于密封状态；
[0014] 2)将高温高压的蒸汽通过蒸汽阀口加注上缸筒内，当温度或压力达到设定阈值 时，停止蒸汽加注，按预定的时间长度进行保压；
[0015] 3)保压结束后，下缸筒滑动至最下端，完全打开出料口，蒸汽和物料的快速排出。
[0016] 在上述技术方案中，温度的设定阈值为150~300°C，温度传感器螺接在上缸筒上， 用于测量上缸筒内的温度。
[0017] 在上述技术方案中，压力达到设定阈值1~3MPa，压力传感器螺接在上缸筒上，用 于测量上缸筒内的压力。
[0018] 本发明的加压泄压装置筒克服了传统方法有效截面积的限制，采用多方向出料， 增加排气出料面积，显著增加了加压泄压装置的出料效率，提高了泄压速度，达到了较好的 爆碎效果，并使有机质处理效果更加安全可靠，效率更高。加压泄压装置中物料重量和蒸汽 对外压力由上缸筒承受，气缸仅用于支撑和推动下缸筒，降低了对支撑气缸推力的需求;同 时采用半隐藏式密封结构，直接避免了出料过程中物料与密封位置的接触，增加了密封件 的寿命和可靠性。
【附图说明】
[0019] 图1为密封式有机质处理设备结构示意图；
[0020] 图2为加压泄压装置结构示意图；
[0021 ]图3为分缸筒密封装置结构示意图；
[0022]图4为分缸筒密封装置俯视图；
[0023] 图5为气动开启机构的结构示意图；
[0024] 图6为分缸筒密封装置工作过程示意图，其中图6(a)为加压保压工序示意图；图6 (b)为快速卸荷工序不意图；
[0025]图7为进料装置原理图；
[0026]图8为进料装置结构示意图；
[0027] 图9为进料装置进料效果图；
[0028] 图10为进料装置中物料桶夹持架结构示意图；
[0029]图11为进料装置中漏斗不意图；
[0030]图12为分离器结构示意图；
[0031]图13为分离器俯视图；
[0032]图14为安装架结构示意图；
[0033]图15为安装架安装加压泄压装置后的结构示意图；
[0034]图16为安装架俯视图；
[0035]图17为缓冲装置结构示意图；
[0036]图18为启盖装置三维结构图；
[0037]图19为启盖装置结构示意图；
[0038]图20为启盖装置俯视图；
[0039]图21为启盖装置轴侧图；
[0040]图22为锁紧圈与爆仓配合结构示意图。
【具体实施方式】
[0041 ]下面结合附图对本发明的加压泄压装置进行详细说明。
[0042]如图1所示为大口径有机质处理设备结构示意图，由图可知大口径有机质处理设 备具体包括进料装置1、分离器2、启盖机构3、加压泄压装置4和出料装置5，其中加压泄压装 置4安装在分离器2的内部，启盖机构3和进料装置1均安装在加压泄压装置4的上部，即分离 器2的顶部，出料装置5位于分离器2的下方，其中进料装置1将物料通过启盖装置3加注到加 压泄压装置4的内部，加压泄压装置4对物料进行加温加压处理，分离器2对处理后的物料进 行气固分离，出料装置5将分离后的固体运出。
[0043] 如图2所示为加压泄压装置结构示意图，由图可知加压泄压装置结构主要包括分 缸筒密封装置4-1、气动开启机构4-2、导轨4-16-1。
[0044] 如图3所示为分缸筒密封装置结构示意图，图4为分缸筒密封装置俯视图，分缸筒 密封装置4-1包括:上缸筒4-11、下缸筒4-12、安装支耳4-15、中部密封组件4-16、下部密封 组件4-17、上部密封组件4-18。下缸筒4-12为两端开口的圆筒结构，套装在上缸筒4-11的外 侦U，上缸筒4-11包括位于底部的蒸汽阀口 4-14和位于侧部的出料口 4-19，上缸筒底面的内 壁上安装有一受力板4-26,受力板为向上凸起的圆形，该受力板的周边与上缸筒的内壁密 封固装，用于在保压时承受压力以加固上缸筒的底面，蒸汽阀口 4-14穿过受力板的中心位 置并伸入上缸筒内。外部蒸汽管道与蒸汽阀口4-14连接，用于将高温高压蒸汽(例如温度大 于200 °C，压力高于2MPa的饱和水蒸气）加注进上缸筒4-11内部，下缸筒4-12与上缸筒4-11 滑动连接，当下缸4-12滑动至最上端时，下缸筒4-12封闭出料口 4-19，上缸筒4-11密封；当 下缸筒4-12滑动至最下端时，完全打开出料口 4-19,加压泄压装置通过出料口 4-19排出蒸 汽和物料;启盖机构3中的缸盖3-1封盖在上缸筒4-11的顶端;气动开启机构4-2用于驱动下 缸筒4-12上下滑动。
[0045] 如图5所示为气动开启机构的结构示意图；气动开启机构2的气缸位于下缸筒4-12 下部，气动开启机构主要包括高速气缸4-21和关节轴承组件4-22,高速气缸是执行机构的 动力来源，通过高速进气阀4-23、排气阀4-24控制气缸快速运动，关节轴承组件4-22用于连 接气缸和分缸筒密封装置。
[0046] 其中，上缸筒4-11为圆周方向均布带若干出料口4-19的圆柱筒体，上端开口，底部 封闭，下缸筒4-12嵌套在上缸筒4-11的外部，上、下缸筒之间存在两处动密封，分别为中部 密封组件4-16和下部密封组件4-17,上盖13与上缸筒4-11之间通过上部密封组件4-18实现 密封。中部密封组件4-16和下部密封组件4-17的间距可以调整，使中下两处动密封都能同 时达到一个较好的密封状态;上下两端的封头设计可以更好的控制因高温高压而产生的变 形，从而保证密封效果。
[0047] 分缸筒密封装置4-1通过导轨4-16-1连接在安装架上，上缸筒和下缸筒均安装有 安装支耳4-15(图中只标出上缸筒4-11的安装支耳）。上缸筒的安装支耳4-15与安装架通过 螺栓连接。导轨4-16-1与安装架焊接，导轨4-16-1的滑块螺接到下缸筒4-12的安装支耳4-15上。
[0048] 容器放气口径越大，排气泄压速度越快，容器的最大有效放气口径为容器直径。本 实施例设置四个出料口 4-19,在上缸筒4-11表面均匀分布，出料口 4-19位于中部密封4-16 与下部密封4-17之间，宽度接近1/4圆周，该宽度在保证上缸筒自身支撑的情况下，尽量宽， 四个出料口 4-19截面弧长的总和大于上缸筒4-11截面圆周周长的三分之二，优选大于十分 之九，四个出料口4-19的高度相同，大于上缸筒4-11高度的三分之二。如图4所示。本发明中 设计的密封装置放气等效截面积A而可以达到或大于密封装置直径对应的截面积S，从而提 高放气速度，实现仓内压力的快速卸荷。
[0049] 设上缸筒4-11的外径为D，出料开启高度等于出料口4-19高度为H，则放气等效截 面积Α = Η · π · D。而本领域常规的密封容器放气最大有效截面积为D为密封容器 的外径。通过对比可知，本发明提高了放气等效截面积，从而提高了放气泄压的速度。
[0050] 如图4所示，气动开启机构4-2包括气缸4-21、关节轴承组件4-22、大口径进气阀4-23、大口径排气阀4-24和普通进气阀4-25,其中关节轴承组件4-22用于连接气缸4-21和分 缸筒密封装置4-1的下缸筒4-12,大口径进气阀4-23安装在气缸4-21上部的一侧，大口径排 气阀4-24和普通进气阀4-25均安装在气缸4-21下部。
[0051] 为了实现下缸筒4-12的快速下行，实现快速泄压，气动开启机构设置大口径进气 阀4-23(等效进气口径大于50mm)，用于泄压时气缸4-21的上腔快速充气，大口径排气阀4-24(等效排气口径大于50_)，用于气缸4-21的下腔快速排气;为了保持系统工作稳定可靠， 下缸筒4-12的上行复位采用普通进气阀4-25对气缸4-21的下腔充气，普通排气阀对气缸上 腔排气。需快速下行时，打开大口径进气阀4-23，使气缸4-21的上腔快速充气，同时开启大 口径排气阀4-24，使气缸4-21的下腔快速排气。
[0052]如图6所示为分缸筒密封装置工作过程示意图，其中图6a为加压保压工序示意图； 图6b为快速卸荷工序示意图；装填物料后，将高温高压的蒸汽通过蒸汽阀口 4-14通入装置 内，使装置内部压力达到2MPa以上，温度达到200°C以上，缸筒密封装置设有压力和温度传 感器，通过螺栓与上缸筒4-11连接，用于实时监测装置内的压力和温度。达到目标压力后， 停止蒸汽供给，开始按预定的时间长度进行保压。保压结束后，通过气动开启机构驱动气 缸，使气缸上腔进气，下腔排气，气缸缩回，推动下缸筒4-12运动，从中部密封处打开分缸筒 密封装置4-1，实现快速泄压和物料排出。上缸筒4-11具有安装支耳4-15,用于加压泄压装 置与安装支架的外部安装连接。
[0053]通过提高放气等效截面积，设置大口径进气阀与大口径排气阀，从而可在100毫秒 内推动下缸筒4-12快速滑动至最下端。气缸4-21与下缸筒4-12之间通过万向轴承组件连 接，降低运动过程中的侧向力，大大降低了四个主气缸与下缸筒4-12的配合精度要求，减低 装配难度。
[0054]如图7所示为进料装置原理图，图8为进料装置结构示意图，由图可知大角度大载 荷翻转式进料装置，包括物料桶1-1、物料桶夹持架1-2、曲柄1-3、曲柄轴承1-4、连杆轴承1-5、漏斗1 -6、滑块I -10、滑轨I -11、连杆1 -9、液压缸1 -8、第一液压缸铰链1 -23、第二液压缸铰 链1-7与车架、其中物料桶1-1安装在物料桶夹持架1-2上，曲柄1-3的一端固定连接在物料 桶夹持架1-2上，另一端通过曲柄轴承1-4连接在车架上，连杆1-9一端通过连杆轴承1-5连 接在车架上，另一端通过滑块1-10连接在滑轨1-11上，滑轨1-11固定连接在物料桶夹持架 1-2上，液压缸1-8-端通过第二液压缸铰链1-7连接在车架上，另一端通过第一液压缸铰链 1- 23连接在连杆1-9上，漏斗1-6安装在车架上。液压缸1-8驱动连杆1-9绕连杆轴承1-5旋 转，带动滑块I -1 〇在滑轨I -11中滑动，驱动物料夹持架1 -2和曲柄1 -3绕曲柄轴承1 -4旋转， 物料夹持架1 -2带动物料桶I -1翻转，物料进入漏斗1 -6。
[0055] 如图10所示为物料桶夹持架结构示意图，由图可知物料桶夹持架1-2包括背板1- 2- 1、与背板1-2-1垂直的支撑杆1-2-2、防护钩1-2-3,其中背板1-2-1由多个连接杆交错搭 接形成，背板1-2-1顶端的连接杆上安装防护钩1-2-3,防止物料桶1-1掉落。本实施例中防 护钩1-2-3为两个，分别安装在背板1-2-1顶端得两个连接杆上。物料桶1-1底部开有两个凹 槽，物料夹持架1-2的两个支撑杆1-2-2插入凹槽中，对物料桶1-1进行夹持。
[0056] 如图7所示，车架包括翻转机构支撑架1-16、车架底板1-12、电机驱动系统1-13和 从动轮1-14,电机驱动系统1-13包括电机、减速机和驱动轮。翻转机构支撑架1-16垂直安装 在车架底板1-12的上表面，曲柄1-3的另一端通过曲柄轴承1-4连接在翻转机构支撑架1-16 上，漏斗1-6安装在车架底板1-12上，电机驱动系统1-13和从动轮1-14安装在车架底板1-12 的下表面，带动整个车架在导轨1-22上运动。
[0057]曲柄1-3的长度Ll与连杆1-9的长度L2的比值满足:L1/L2S1。优选曲柄1-3的长度 Ll与连杆1-9的长度L2的比值满足:0.2<L1/L2<0.6。本实施例中取值为0.45，使进料装置 受力更加合理，进一步保证了大角度和大载荷的实现。
[0058] 滑轨1-11的长度大于滑块1-10在滑轨1-11内的行程。滑块1-10在滑轨1-11内的行 程L3满足如下关系式：
[0059] L3 = L4-L5；
[0000]其中：L4为曲柄轴承1-4与滑块1-10初始位置的连线长度，L5为曲柄轴承1-4与连 杆轴承1-5连线的长度。滑块1-12可以采用圆柱形滚子轴承，也可以采用其他形状的滑块。 本实施例中滑轨的长度为700mm，滑轨行程为500mm。
[0061]如图11所示为进料装置中漏斗示意图，由图可知气缸1-17和气缸底座1-18,其中 气缸1-17通过气缸底座1-18与车架底板1-12固定连接，漏斗1-6包括漏斗主体1-19和漏斗 延伸接口 1-20,气缸1-17带动漏斗延伸接口 1-20上下运动，使漏斗口延伸到目标位置，防止 物料飞溅。
[0062] 进料装置的工作原理如下：
[0063]进料装置在导轨上有三个工位:待机工位、取料工位、倒料工位。进料装置通过电 机驱动系统1-13中的电机拖动车架在导轨1-15上行走，实现物料的水平运动。当接收到物 料桶1-1信号时，电机驱动系统中的电机正转，拖动车架向左行驶夹取物料桶1-1，当物料桶 1-1被物料桶夹持架1-2插住时，液压缸1-8伸出，推动连杆1-9,连杆1-9上的滑块1-10可以 在滑轨I -11中滑动，迫使物料桶夹持架1 -2和曲柄1 -3绕曲柄轴承1 -4进行旋转，当物料桶1 -1旋转角度为10°左右时，物料桶1 -1被叉起，电机反转拖动车架向右行驶，到达目标位置上 方时，触碰导轨上的行位开关，车架停车，漏斗1-6的漏斗延伸接口 1-20由气缸1-17推动向 下运行，延长漏斗出料口，然后液压缸继续伸出，物料桶1-1和曲柄1 -3绕固定在车架上的曲 柄轴承1-4旋转，从而实现了物料桶1-1的大角度(最大角度可达到180度左右)旋转，使物料 快速倒入漏斗I -6中。物料倒尽后，漏斗伸出延伸接口 I -20在气缸I -17作用下收回，同时，液 压缸1-8缩回使物料桶1-1与水平方向保持10°左右，电机驱动系统1-13正转驱动车架到物 料桶初始位置，液压缸1-8完全收缩放下物料桶1-1，然后电机驱动系统1-13反转使车架回 到车架初始位置，等待下次物料桶1-1到位信号。整个翻转过程中，翻转速度可控，液压系统 回路中有防掉落措施。如图9所示为进料装置进料效果图。
[0064] 实施中物料桶1的翻转角度达到180度，实现的物料载荷为3.2吨。
[0065] 如图12所示为分离器结构示意图，图13为分离器俯视图，由图可知分离器2包括分 离器壳体2-1、导流板2-3、排气管2-7和出料集料器2-4，其中内部装有物料的分缸筒密封装 置4-1置于分离器壳体2-1内部，分缸筒密封装置4-1上设有的出料口 4-19，用于喷出夹带物 料的气体，周向封闭的分离器壳体2-1上设置有排气管2-7,用于排出气体，出料集料器2-4 设置在分离器壳体2-1的下方，用于收集物料，导流板2-3为弧形结构，与分缸筒密封装置4-1的出料口 4-19配合设置，导流板2-3相邻的两个端面分别与分离器壳体2-1的侧壁与上壁 连接。
[0066] 导流板2-3数量与出料口 4-19数量一致，本实施例中均为四个，且导流板2-3位于 出料口 4-19的外侧，使出料口 4-19喷出的夹带物料的气体可以打在导流板2-3上。分离器壳 体2-1上还设置有防冲击的衬板2-5,高速喷出的气体中的物料在衬板2-5上缓冲和减速，最 终落入出料集料器2-4中。
[0067]分离器的工作原理为:分缸筒密封装置4-1打开后，高压气体携带物料从分缸筒密 封装置4-1的出料口 4-19喷出，分缸筒密封装置4-1中喷出的大块物料将直接落在分离器壳 体2-1的衬板2-5上，再掉到出料集料器2-4中，弧形导流板2-3使得从分缸筒密封装置4-1喷 出的气体产生切向速度，气体沿圆周方向运动的同时，也向下运动，在离心力的作用下，气 体中的颗粒被甩在分离器壳体2-1的衬板2-5上，再落入集料器2-4中，实现气固分离。
[0068]如图14所示为安装架结构示意图；安装架6位于分离器2内部，进料装置1、启盖机 构3、加压泄压装置4均安装在安装架6上，安装架6包括底座6-1、框架6-2和缓冲装置6-8，其 中：所述框架6-2位于底座6-1上，包括底面6-3、导轨支架6-4、气动开启机构安装支架6-5、 启盖机构安装支架6-6和上端面6-7;所述导轨支架6-4为多个，均匀分布在底面6-3与上端 面6-7之间，并位于底面6-3与上端面6-7的外缘，用于安装加压泄压装置4下缸筒4-12的导 轨4-16-1;气动开启机构安装支架6-5位于导轨支架6-4中部内侧，用于安装气动开启机构 4-2的气缸4-21;启盖机构安装支架6-6位于框架6-2上部的外侧，用于安装启盖机构3的第 一液压缸3-10;上端面6-7上放置上缸筒的安装支耳4-15，支撑加压泄压装置4;所述缓冲装 置6-8安装在底面6-3上，用于下缸筒4-12向下滑动至极限位置时，对下缸筒4-12进行缓冲。 安装架主体主要由型材焊接而成，与设备各部分的连接主要通过预留的螺栓接口连接，如 图16所示为安装架俯视图。如图15所示为安装架安装加压泄压装置后的结构示意图。
[0069]还具有气缸支撑，位于底座6-1上，与气动执行机构安装支架6相对应，气缸支撑具 有连接在底座6-1上的支承座6-10,旋入支承座6-10的调节螺栓以及锁紧调节螺栓的锁紧 螺母，调节螺栓用于支撑气动执行机构的气缸，并调节气缸高度。
[0070]如图17所示为缓冲装置结构示意图；缓冲装置6-8包括骨架6-81，弹簧6-84,弹簧 导向6-83,弹簧保护罩6-82;其中，弹簧导向6-83的下端固定在所述底面6-3上，弹簧导向6-83的外侧套装弹簧6-84，弹簧6-84外部设置弹簧保护罩6-82;骨架6-81固定在弹簧导向6- 83的上端。其中八边形缓冲骨架6-81上分布有橡胶垫，通过螺栓固定在骨架上，用于消除缓 冲碰撞时的噪音。弹簧保护罩6-82主要用于保护弹簧组不受到直接污染。弹簧导向6-83用 于分隔弹簧6-84的内外两圈弹簧，并起到导向作用。弹簧导向下端均布6个螺纹孔，通过螺 栓与支架固定连接。
[0071]所述导轨支架6-4的支撑管为空心钢管，空心部分用于启盖装置气缸的供气，该气 缸用于上盖锁紧圈的开启（启盖液压缸用于上盖开启），启盖装置的电缆从空心钢管内通 过，实现电缆防护。
[0072]如图18所示为启盖装置三维结构图，图19为启盖装置结构示意图，图20所示为启 盖装置俯视图，由图可知基于密封的可调全自动启盖装置，包括缸盖3-1、锁紧圈3-2、密封 圈盖板3-4、密封圈3-5、万向球3-6、翻转机构3-7和安全联锁机构3-12，其中翻转机构3-7的 一端与缸盖3-1上的两个吊耳铰接，另一端与四个耳片铰接后，四个耳片与分缸筒密封装置 4-1的外壁固定连接。外部的第一液压缸3-10与翻转机构3-7之间通过铰接连接，带动缸盖 3-1的开启与关闭。外部的第二液压缸3-11固定安装在锁紧圈3-2的下端面上，带动锁紧圈 3-2的转动。如图21所示为启盖装置轴侧图。
[0073] 如图18、20所示，锁紧圈3-2套装在分缸筒密封装置4-1的上缸筒4-11外缘的上端 并高出上缸筒4-11上端面，密封圈盖板3-4位于上缸筒4-11靠近上端的内壁延伸出的台阶 面上，并与上缸筒4-11内壁面贴合后通过多个螺栓固定连接，密封圈3-5压紧在密封圈盖板 3-4与上缸筒4-11的台阶面之间，密封圈盖板3-4的上表面与上缸筒4-11的上端面齐平或低 于上缸筒4-11的上端面。缸盖3-1的边缘设有若干个沿圆周均匀分布的第一楔形齿3-8,与 锁紧圈3-2上的若干个第二楔形齿3-9通过啮合或错开，实现启盖装置的开启与关闭，齿的 楔形结构保证了盖缘与爆仓之间密封圈的压合量，保证密封可靠，本实施例中第一楔形齿 3-8与第二楔形齿3-9均为20个，且楔形齿形状均为等腰梯形，楔形齿厚度为60~70mm。密封 圈盖板3-4的厚度为8~12mm。
[0074] 如图22所示为锁紧圈与爆仓配合结构示意图，锁紧圈3-2的第二楔形齿3-9下方沿 锁紧圈3-2的内壁开设有环形槽，与上缸筒4-11外表面的环形凸台相配合，环形凸台的上表 面均勾分布有若干个凹槽，若干个万向球3-6均勾分布在上述凹槽内，万向球3-6保证锁紧 圈3-2与上缸筒4-11的接触面之间摩擦减小，使得转动更加灵活。本实施例中有12个万向球 3- 6 〇
[0075] 如图18所示，安全联锁机构3-12包括挡板和限位块，其中挡板固定安装在上缸筒 4- 11上，限位块固定安装在锁紧圈3-2上，用于在启盖装置闭合后爆仓有压力的情况下，保 证锁紧圈3-2不发生转动。
[0076] 锁紧圈3-2为分体式结构，由两个半环套装在上缸筒4-11外缘的上端后，通过两个 连接板3-13连接为整体圆环结构。
[0077] 翻转机构3-7为板式结构，由厚板组焊而成，通过液压缸来实现翻转动作，翻转动 作的准确性通过两个可调整的螺栓来调节。翻转机构3-7包括的两个调节螺栓3-14,位于翻 转机构3-7上与缸盖3-1连接的一端，用于调整缸盖3-1的位置，保证缸盖3-1与锁紧圈3-2的 配合，如图21所示。
[0078] 工作原理如下：
[0079] 开盖过程:上缸筒4-11内显示无压力时，第二液压缸3-11得到电信号后发生伸出 动作，驱动锁紧圈3-2旋转一个齿的角度(9度），此时缸盖3-1上的第一楔形齿3-8与锁紧圈 3-2上的第二楔形齿3-9处于脱开状态，安全连锁机构3-12显示到位后，第一液压缸3-10得 到电信号，发生缩回动作，通过翻转机构3-7使缸盖3-1打开。
[0080] 闭盖过程:上缸筒4-11内显示无压力时，第二液压缸3-11得到电信号后发生缩回 动作，驱动锁紧圈3-2反向旋转一个齿的角度(9度），此时缸盖3-1上的第一楔形齿3-8与锁 紧圈3-2上的第二楔形齿3-9处于啮合状态，密封圈3-5也保证了一定的压合量，安全连锁机 构3-12显示到位后，第一液压缸3-10得到电信号，发生伸出动作，通过翻转机构3-7使缸盖 3-1闭合。
[0081] 缸盖启闭过程中，通过调节螺栓3-14对缸盖3-1的位置进行微调，防止缸盖3-1在 启闭过程中与锁紧圈3-2发生干涉。整个操作过程是全自动的也是互相连锁，保证装置在运 行过程的安全性。
[0082] 出料装置5位于分离器2的正下方，由若干条平行布置的螺旋输送机构成，与分离 器2的出料集料器2-4过渡衔接，连接处通过橡胶密封条保证对外密封，并用螺栓将出料集 料器2-4和螺旋输送机固定和锁紧。
[0083]本实施例中结构的优点如下：
[0084] (1)处理设备中的分离器紧贴加压泄压装置，防止积料;采用多方向出料，增加排 气出料面积，显著增加设备的出料效率。气动开启机构设置大口径进气阀，用于气缸的上腔 快速充气，大口径排气阀，用于气缸的下腔快速排气。同时实现了增大排气口径与提高开启 速度。
[0085] (2)加压泄压装置中物料重量和蒸汽对外压力由上缸筒承受，气缸仅用于支撑和 推动下缸筒，降低了对支撑气缸推力的需求；同时采用半隐藏式密封结构，直接避免了出料 过程中物料与密封位置的接触，增加了密封件的寿命和可靠性；
[0086] (3)通过对进料装置的结构进行创新设计，通过将各个功能部件与支撑部件巧妙 结合，通过简单的液压驱动的连杆滑块机构实现了大载荷和大角度翻转，最大翻转角度可 达到180度，载荷量可大于3吨以上，且整体进料装置结构紧凑、体积小，移植性强。
[0087] (4)进料装置的翻转角度通过液压缸控制的曲柄滑块机构安全可控，可以停留在 任意角度，通过液压系统可方便实现锁定和防掉落等安全防护措施;并通过对进料装置中 各个组件的结构尺寸进行优化设计，通过大量试验进行验证，得到了最优选的结构设计，进 一步提高了进料装置的受力情况和实现效果。
[0088] (5)物料箱经水平轨道自动运输，自动抓取和翻转机构自动抓取物料箱，并通过大 角度翻转进料，整个过程无需人工辅助，相比与传统的由低到高的进料方式，安全可靠，效 率更高；
[0089] (6)对启盖装置的结构进行了创新设计，缸盖与锁紧圈采用楔形齿互锁结构，密封 可靠;可调节螺栓保证启闭盖动作到位精度;万向球结构保证了锁紧圈转动顺畅;安全联锁 机构用于在启盖装置闭合后爆仓有压力的情况下，保证锁紧圈不发生转动。
[0090] (7)采用的密封圈盖板与密封圈的组合结构安装在爆仓上，在缸盖闭合后可以实 现对启盖装置的可靠密封；
[0091] (8)设置安装架集成安装，使整个有机质处理设备结构紧凑，克服了传统的有机质 处理设备占用空间大的缺陷，降低生产及使用成本;使整个有机质处理设备模块化安装，便 于安装和维护;此外设置模块化的缓冲装置，便于整体安装和替换。
[0092] (9)将爆仓布置在分离器内，提高了厂房利用率，分离器容积比爆仓容积大一个数 量级，使得气体膨胀后分离器内压力峰值进一步下降，因此分离器壁面可以做得更薄，节约 材料；
[0093] (10)分离器与爆仓之间没有过渡连接的通道，易发生物料堆积的面积大大减少， 大大减少了清理堆积物料的工作量。
[0094] 以上所述，仅为本发明最佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换， 都应涵盖在本发明的保护范围之内。
[0095] 本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。
【主权项】
1. 一种提高泄压速度的加压泄压装置，其特征在于，包括分缸筒密封装置(4-1)和气动 开启机构(4-2)，所述分缸筒密封装置(4-1)包括上缸筒(4-11)和下缸筒(4-12);所述下缸 筒(4-12)为两端开口的圆筒结构，套装在上缸筒(4-11)的外侧，上缸筒(4-11)包括位于底 部的蒸汽阀口（4-14)和位于侧部的出料口（4-19)，外部蒸汽管道与蒸汽阀口（4-14)连接， 用于将高温高压蒸汽加注进上缸筒(4-11)内部，下缸筒(4-12)与上缸筒(4-11)滑动连接， 当下缸筒(4-12)滑动至最上端时，下缸筒(4-12)封闭出料口（4-19)，上缸筒(4-11)密封；当 下缸筒(4-12)滑动至最下端时，完全打开出料口（4-19)，加压泄压装置通过出料口（4-19) 排出蒸汽和物料;气动开启机构(4-2)用于驱动下缸筒(4-12)上下滑动。2. 根据权利要求1所述的提高泄压速度的加压泄压装置，其特征在于，所述出料口（4-19)为多个，均匀分布在上缸筒(4-11)的表面，多个出料口（4-19)截面弧长的总和大于上缸 筒(4-11)截面圆周周长的三分之二，优选大于十分之九，多个出料口（4-19)的高度相同，大 于上缸筒(4-11)高度的三分之二。3. 根据权利要求1所述的提高泄压速度的加压泄压装置，其特征在于，所述上缸筒(4- 11) 具有中部密封件(4-16)，用于当下缸筒(4-12)滑动至最上端时，上缸筒(4-11)与下缸筒 (4-12)之间的连接部分的密封。4. 根据权利要求1所述的提高泄压速度的加压泄压装置，其特征在于，所述下缸筒(4- 12) 具有下部密封件(4-17)，用于当下缸筒(4-12)滑动至最上端时，上缸筒(4-11)底部与下 缸筒(4-12)之间的连接部分的密封。5. 根据权利要求1所述的提高泄压速度的加压泄压装置，其特征在于，在所述上缸筒 (4-11)底面的内壁上安装有一受力板(4-26)，所述受力板(4-26)向上凸起且该受力板(4-26)的周边与所述上缸筒的内壁密封固装，用于在保压时承受压力以加固上缸筒的底面，所 述蒸汽阀口（4-14)穿过所述受力板(4-26)并伸入上缸筒内。6. 根据权利要求1所述的提高泄压速度的加压泄压装置，其特征在于，所述气动开启机 构(4-2)包括气缸(4-21)、关节轴承组件(4-22)、大口径进气阀（4-23)、大口径排气阀（4-24)和普通进气阀(4-25)，其中关节轴承组件(4-22)用于连接气缸(4-21)和分缸筒密封装 置(4-1)的下缸筒(4-12)，大口径进气阀(4-23)安装在气缸(4-21)上部的一侧，大口径排气 阀（4-24)和普通进气阀（4-25)均安装在气缸(4-21)下部，其中大口径进气阀（4-23)用于泄 压时气缸(4-21)的上腔快速充气，大口径排气阀（4-24)用于气缸(4-21)的下腔快速排气， 普通进气阀（4-25)用于下缸筒(4-12)上行复位时对气缸(4-21)的下腔充气。7. -种基于权利要求1-6之一所述加压泄压装置的加压泄压方法，其特征在于，包括如 下步骤： 1) 下缸筒(4-12)滑动至最上端，装填物料，关闭上盖，使上缸筒(4-11)处于密封状态； 2) 将高温高压的蒸汽通过蒸汽阀口（4-14)加注上缸筒(4-11)内，当温度或压力达到设 定阈值时，停止蒸汽加注，按预定的时间长度进行保压； 3) 保压结束后，下缸筒(4-12)滑动至最下端，完全打开出料口（4-19)，蒸汽和物料的快 速排出。8. 根据权利要求7所述的加压泄压方法，其特征在于，温度的设定阈值为150~300°C， 温度传感器螺接在上缸筒(4-11)上，用于测量上缸筒(4-11)内的温度。9. 根据权利要求7所述的加压泄压方法，其特征在于，压力达到设定阈值1~3MPa，压力 传感器螺接在上缸筒(4-11)上，用于测量上缸筒(4-11)内的压力。
【文档编号】B02C23/00GK106040718SQ201610534479
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月8日
【发明人】关新华, 谢甲辰, 崔承琪, 张莹
【申请人】天紫环保装备制造（天津）有限公司