一种离心机的气体保护系统及离心机中保护气体的气路的制作方法

本发明涉及到离心机，具体涉及到一种离心机中的气体保护系统及离心机内腔中的气路。

背景技术：

目前，通常采用的一种采用氮气或惰性气体对离心机内腔进行隔爆保护的所谓气体保护系统，其结构比较简单，包括一个外部的气体置换装置和置于离心机内腔中的内部气路。在实际使用过程中，气体置换装置以持续大流量的方式向离心机内腔中通入氮气等保护气体，使得离心机内腔的氧含量浓度达到防爆安全要求。这样就造成了氮气的浪费，而且，大量外溢的氮气如果得不到很好的回收，还会降低离心机所处的工作环境的氧含量浓度，对操作工人的身心健康造成伤害。事实上，只要保证离心机内腔中的氧含量浓度低于防爆安全范围的上限值以下就达到了防爆安全要求。此外，由于人们只关注了对转鼓内室的气体保护，设计出的内部气路的结构比较简单，只保证了保护气体能够充满整个转鼓内室，而不能保证保护气体能到达离心机内腔的每一个地方，气体置换时存在死角，最主要的是如果保护气体不能对主轴等转动部件进行保护，当主轴在转动过程中因卡死等原因产生火花等意外情况发生时，就有可能发生爆炸，酿成事故。因此，目前的离心机内部气路存在安全隐患。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种气体形成对流、且不存在置换死角的离心机中保护气体的气路。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种离心机中保护气体的气路，包括：通过轴承活动设置在轴承座中的主轴，离心机的出料斗的底部设置有置换进气口，所述的轴承座上设置有轴封进气口，离心机的翻盖上开设有排气口，所述的主轴在所述轴承的上方、转鼓底的下方的部位上自下而上依次设置有油封、隔圈、气封以及与气封相配合的压盖，隔圈与主轴之间设置有进气腔，隔圈上还开设有与所述的轴封进气口相通的进气孔，所述的气封与主轴之间设置有进气通道，压盖的顶部开设有与所述的进气通道相通的出气孔。

作为一种优选方案，在所述的一种离心机中保护气体的气路中，所述的主轴在用于安装油封、隔圈、气封和压盖的部位上设置有耐磨套，所述的油封、隔圈、气封和压盖均设置在该耐磨套上。

作为一种优选方案，在所述的一种离心机中保护气体的气路中，所述气封的内壁上开设有螺旋密封槽，螺旋密封槽与耐磨套之间形成所述的进气通道。

作为一种优选方案，在所述的一种离心机中保护气体的气路中，所述的气封由自润滑耐磨材料制成。

作为一种优选方案，在所述的一种离心机中保护气体的气路中，所述的自润滑耐磨材料为四氟乙烯、含油尼龙或工程塑料。

本发明所要解决的另一个技术问题是：提供一种可以减少氮气用量的离心机的气体保护系统。

为解决上述的另一个技术问题，本发明采用的技术方案为：一种离心机的气体保护系统，包括：气体置换装置、排气封、排液封和内部气路即设置在离心机内腔中的气路，其特征在于：所述的内部气路采用了本发明所述的气路。

作为一种优选方案，在所述的一种离心机的气体保护系统中，所述的气体保护系统还包括有：氧含量检测装置，其具体结构包括：氧含量测量仪、设置在离心机翻盖上的采样口、连通采样口与氧含量测量仪进气口的气体采样管路、串设在气体采样管路上的水过滤器、活性碳过滤器和采样电磁阀，采样管路上在采样电磁阀与氧含量测量仪之间还设置有与大气相通的标定电磁阀，氧含量测量仪的出气口上连接有射流泵，射流泵的气源输入口上通过射流电磁阀和射流减压阀与压缩空气气源相连。

作为一种优选方案，在所述的一种离心机的气体保护系统中，所述的采样电磁阀串设在水过滤器、活性碳过滤器之间的采样管路上。

作为一种优选方案，在所述的一种离心机的气体保护系统中，所述的气体置换装置包括：换向阀，换向阀的一个出气口通过置换单向阀与所述离心机的置换进气口连通，换向阀的另一个出气口通过轴封单向节流阀与所述离心机的轴封进气口连通，换向阀的进气口通过流量计和置换减压阀与保护气体气源相连。

作为一种优选方案，在所述的一种离心机的气体保护系统中，所述的离心机的翻盖上还设置有用于检测其内腔压力的压力变送器，所述的采样口设置在排气口上。

本发明的有益效果是：本发明中的气体保护结构，气体置换不存在死角，不会在离心机内腔中的任何一处形成短路，即：保护气体可以到达离心机内腔的每一个角落，这样就使得保护气体可对主轴等转动部件进行有效的保护，大大提高了离心机整个内腔的安全性，消除了安全隐患。此外，采用上述结构的气体保护系统，还增加了氧含量检测装置、排气封和排液封，从而直接感知离心机内腔中保护气体的气压和氧含量，调节保护气体的补入量，这样既使得离心机内腔的氧含量浓度达到防爆安全要求，又减少了氮气的用量，节省了使用成本。此外，由于氧含量检测装置中设置了用于标定氧含量测量仪的相关部件，从而可以更加精准地感知离心机内腔中的氧含量浓度，使得气体保护系统的安全系数得到了较大地提升。

附图说明

图1是本发明所述离心机的气体保护系统的原理结构示意图。

图2是本发明所述轴封进气结构的示意图。

图3是图2中A部分的放大结构示意图。

图1至图3中的附图标记为：1、离心机，10、转鼓底，11、主轴，12、耐磨套，13、压盖，131、出气孔，14、气封，15、隔圈，16、油封，17、轴承座，18、轴承，19、轴封进气道，2、排气封，3、排液封，4、排气口，5、压力变送器，8、气体置换装置，80、保护气体气源，81、单向节流阀，82、单向阀，83、换向阀，84、流量计，85、置换减压阀，9、氧含量检测装置，90、压缩空气气源，91、射流减压阀，92、射流电磁阀，93、射流泵，94、氧含量测量仪，95、标定电磁阀，96、活性碳过滤器，97、采样电磁阀，98、水过滤器。

图4是在离心机各个工作步骤的流程及补气方式的示意图。

图5是与图4所示的各工作步骤相对应的离心机内部氧浓度含量示意图。

具体实施方式

下面结合附图，详细描述本发明所述的一种离心机的气体保护系统及离心机中保护气体的气路的具体实施方案。

如图1、图2所示，一种离心机中保护气体的气路，包括：通过轴承18活动设置在离心机1的轴承座17中的主轴11，离心机1的出料斗的底部设置有置换进气口(属于本领域的惯常技术，图中未示出)，离心机1的翻盖中部开设有排气口4，如图3所示，所述的轴承座17上设置有轴封进气道19，主轴11在所述轴承18的上方、转鼓底10的下方的部位上设置有耐磨套12，耐磨套12的上部与所述的转鼓底10之间设置有环形密封圈，耐磨套12上自下而上依次设置有油封16、隔圈15、气封14以及与气封14相配合的压盖13，隔圈15与耐磨套12之间设置有进气腔，隔圈15上还开设有与所述的轴封进气道19相通的进气孔，所述的气封14由四氟乙烯、含油尼龙或工程塑料等自润滑耐磨材料制成，气封14的内壁上开设有螺旋密封槽，螺旋密封槽与耐磨套12之间形成进气通道，压盖13的顶部开设有与所述的进气通道相通的出气孔131。

如图1所示，一种离心机的气体保护系统，包括：气体置换装置8、排气封2、排液封3、内部气路即上述设置在离心机1内腔中的气路、以及气体置换装置8和氧含量检测装置9，该氧含量检测装置9的具体结构包括：氧含量测量仪94、采样口(通常设置在与排气口4相连的排气管路上)、连通采样口与氧含量测量仪94的进气口的气体采样管路、串设在气体采样管路上的水过滤器98、活性碳过滤器96和串设在水过滤器98、活性碳过滤器96之间的采样管路上的采样电磁阀97，采样管路上在活性碳过滤器96与氧含量测量仪94之间还设置有与大气相通的标定电磁阀95，氧含量测量仪94的出气口上连接有射流泵93，射流泵93的气源输入口上通过射流电磁阀92和射流减压阀91与压缩空气气源90相连；所述气体置换装置8的具体结构包括：换向阀83，换向阀83的一个出气口通过置换单向阀82与所述离心机1的置换进气口连通，换向阀83的另一个出气口通过轴封单向节流阀81与所述离心机1的轴封进气道19的入口即轴封进气口连通，换向阀83的进气口通过流量计84和置换减压阀85与保护气体气源80相连；所述的离心机1的翻盖上还设置有用于检测离心机1的内腔压力的压力变送器5；所述的排气管路连至排气封2中，排出的尾气全部送至尾气处理系统处理后集中排放；离心机1的排液通过排液管连至排液封3，并且，排液封3中的液面高度H2大于排气封2中的液面高度H1。

本发明所述的气体保护系统，其具体工作过程为：离心机启动前，首先，关闭采样电磁阀97、打开标定电磁阀95、射流电磁阀92对氧含量测量仪94进行标定，标定好之后，关闭标定电磁阀95、打开采样电磁阀97，设置换向阀83，接通单向阀82，使得作为保护气体气源80的氮气经过置换减压阀85和流量计84、换向阀83和单向阀82从置换进气口进入到离心机1的内腔中，将离心机1内腔中的空气置换成氮气，在置换过程中，通过氧含量测量仪94实时监测离心机1内腔的采样口处气体的氧含量浓度，当氧含量浓度降至3％时，气体置换过程结束；当氧含量测量仪94失效时，当通入的氮气超过离心机1内腔容积的3倍时，离心机1内腔的气体置换过程结束；接下来，重新设置换向阀83，接通单向节流阀81，然后，启动离心机1，开始后续的进料、洗涤、脱液、降速、刮料和拉袋过程，即：开始后续的动态运行过程，当氧含量测量仪94工作正常时，通常采用如图4所示的小流量与大流量相结合的方式向离心机1的内腔中补入氮气，参见图5所示，其具体步骤为：在持续一段时间的、每小时5立方米的小流量补充后，当氧含量浓度到5％时，则进行每小时大于20立方米的大流量补充，这个过程通常很短，所以将其称作大流量脉冲补充，使得离心机1内腔中的氧含量浓度降至3％以下；当氧含量浓度检测失效、而流量检测正常时，则以每小时5立方米的流量、间隔以每小时20立方米以上(具体数值可根据实际情况而定)的流量向离心机1的内腔中通入氮气；当氧含量浓度检测和流量检测同时失效时，则以每小时20立方米以上(具体数值可根据实际情况而定)的流量向离心机1的内腔中补充氮气，直至离心机运行结束；当离心机1的内腔压力异常即离心机内腔的气压减去离心机所处车间的环境气压之后不足5毫巴(百帕)，则启动车间强制通风，保证车间的氧含量浓度在安全范围(通常为19.5％至21％)之内。

当然，实际应用时，还应定期对离心机所处的工作环境进行氧含量浓度的检测，一旦发现周围环境中的氧含量浓度低于20％时，就可启动强制通风，从而有效地确保了操作人员的人身安全。

综上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所作的均等变化与修饰，均应包括在本发明的权利要求范围内。