[发明专利]固体处理设备

说明书

技术领域

本发明涉及固体处理设备。具体地，本发明涉及用于固体处理设备的闭合组件，以及固体处理闭合装置。

背景技术

对于某些固体处理设备，例如Sasol-Lurgi(商标)或FBDB(商标)的气化器，有必要间歇或连续地装载和卸载颗粒材料，比如颗粒碳质材料(例如煤)和灰烬。因此，例如在增压气化器的情况下(比如固定床干燥底部气化器)，颗粒碳质原料被装载到气化器内，并在升高的温度和压力下被气化，并且在气化后，任何残留的未气化物质都被作为灰烬而从气化器移除，并被传送到增压灰锁。然后将灰锁与气化器封隔，对其减压并移除灰烬。为了确保增压气化器在灰锁的减压期间的连续操作，保持增压气化器和灰锁之间的压力密封很重要。类似的配置也可以用于其它增压固体处理设备。

在现有技术中，使用阀门装置或固体处理闭合装置来实现增压气化器和灰锁之间的压力密封，所述阀门装置或固体处理闭合装置包括两个主要的子装置或组装的组件，也就是用于封闭固体流动路径的闭合组件(典型地为锥形阀闭合体或圆锥体)，和分离的阀座组件，其限定用于该闭合组件的金属阀座。当闭合组件沿着闭合组件和阀座组件的公共中心线在开启和关闭状态之间被液压驱动(典型地在垂直平面中上下驱动)时，阀座组件典型地保持静止。除了在阀门装置因存在差压而处于关闭状态时提供金属对金属的压力密封之外，阀门装置也用于控制通过阀门装置的材料流动。

在现有技术中，闭合组件典型地包括圆盘状锻件形式的闭合主体，该闭合主体具有比阀座孔更大直径的锥形加盖截面(cappedsection)，与连杆连接，该连杆用作与液压驱动系统的连接。由于严酷的加工条件(操作压力高达约100巴(克)并且操作温度高达600℃)以及流过阀门装置的灰烬的磨损性，分离的碳化钨环形式的密封元件被设置在闭合主体的外部边缘，所述环与阀座组件的类似碳化钨环相接，以产生金属密封表面。当闭合组件从开启状态启动至关闭状态时，由此分别通过闭合组件和阀座组件的碳化钨环表面之间的金属与金属的接触来产生压力密封。

使用现有技术的阀门装置，由于气体通过阀门装置泄露而产生了不能保持压力密封的情况。在极端情况下，这会导致设备(例如气化器)的关机，这明显是不期望的，因为其可能严重影响生产水平和设备所产生的收入。因此现有技术的设计导致了低效操作，减轻或缓解这种低效是有益的。

调查显示，这种通过阀门装置的泄露部分归因于与闭合组件的设计相关、而不是与阀座组件的设计相关的问题。闭合组件的碳化钨环的脆性断裂是环内产生应力的结果，而该应力是由闭合主体和碳化钨环的热膨胀差异引起的。由于迥然不同的材料性能，所述环以比闭合主体小的速率膨胀。由于受阀座组件的碳化钨环的冲击而引起闭合组件的碳化钨环的偏移，在许多情况下是由于闭合组件的碳化钨环在闭合主体上的正确位置内的较差的保持力，在闭合组件的碳化钨环中也产生了应力。而且，最有可能的是，作为所述热膨胀差异和在闭合主体上碳化钨环的所述较差保持力的结果，经常在闭合主体和碳化钨环之间产生泄露路径。

发明人了解GB2137736、GB2109900和US4474358，所有这些都涉及到常用的水龙头和旋塞。发明人也知道US4006883，其涉及到蝶阀。这些阀门都用于流体运转(即液体或气体运转)，并采用弹力密封，典型地为非金属密封，以在流体流动路径上设置压力紧密密封。这些现有技术的阀门都不适于处理固体的流动，并且这些参考文件都不针对于解决有关金属与金属的密封表面的问题。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了用于固体处理设备的闭合组件，所述闭合组件包括

闭合主体，其被配置为通过闭合主体沿着冲程轴的位移来关闭固体流动路径；和

可移动的金属密封元件，其附着在闭合主体上并且被配置为：当闭合主体关闭所述固体流动路径时，密封地与环状金属阀座啮合，该环状金属阀座径向向外地与冲程轴间隔，

闭合主体包括或者限定至少一个定位构造，以啮合和定位金属密封元件，所述至少一个定位构造从冲程轴径向向外地设置，并且比金属密封元件的至少一部分从冲程轴更加径向向外地设置，使得金属密封元件的至少一部分被设置在定位构造和冲程轴之间，由此在将金属密封元件安装至闭合主体的过程中，相对于闭合主体或相对于冲程轴正确地将金属密封元件定位。

在本说明书中，术语“组件”旨在包括被装配的组件，其包含多于一个的部件，比如闭合组件至少包含闭合主体和密封元件。

典型地，闭合组件被配置为通过堵住流动路径而关闭具有圆形横截面的流动路径。