[发明专利]适应汽爆作业恶劣工况的喷放阀及作用方式

说明书

本发明公开了一种适应汽爆作业恶劣工况的喷放阀及作用方式，该阀由下部的气缸部分和上部的阀体阀座部分及中部的四根支柱构成主体结构，并装配于汽爆罐出料口下端面上。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，可在高温高压、多态混杂的恶劣工况条件下，对生物质物料进行爆碎处理控制，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，具体涉及一种适应汽爆作业恶劣工况的喷放阀及其作用方式。

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、闸阀、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，难以形成汽爆瞬间高压释料爆碎的效果，也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需求，本发明研制了一种适应汽爆作业恶劣工况条件的气动喷放阀，与汽爆罐底部的出料口相连接。该阀以“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，且操控简单灵巧，运行快捷平稳，维护方便易行。

本发明的技术方案是：该阀由下部的带前端盖的气缸及该缸活塞杆端部的圆锥形阀芯构成启闭机构，再由处于上部的法兰及滑配在该法兰中的锥套构成阀体阀座，该上下两部分垂直同心、用四根支柱经法兰和前端盖连接固定成该阀的主体结构，并整体装配在汽爆罐出料口的下端面上；该阀经此出料口，可实现闭合时密封该罐、开启时瞬间释放罐内伴高温高压的气固液三态混杂物料的控制作用。

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(9)与外接的压力蒸汽源连通，该缸的活塞杆(4)轴向设有中空通孔(5)，该通孔穿该缸活塞(6)与该缸的下气腔(7)连通，该中空活塞杆的前端部穿入圆锥形阀芯(10)的内径与之相固定，该阀芯外径的斜锥面上设有密封环(102)和密封圈(103)，该阀芯的上端面设有簧片(104)和锥形网罩(105)。