一種新型水合物反應(yīng)釜快速開啟裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于反應(yīng)釜技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種新型水合物反應(yīng)釜快速開啟裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]快開門式壓力容器，是指進(jìn)出容器通道的端蓋或者封頭和主體間帶有互相嵌套的快速密封鎖緊裝置的容器。快開門式壓力容器廣泛地應(yīng)用于化工、建材、食品、紡織、航天、醫(yī)療、造紙等工業(yè)領(lǐng)域。關(guān)于快開門式端蓋的設(shè)計方法，國內(nèi)尚沒有一套完整的設(shè)計準(zhǔn)則，在《快開端蓋式壓力容器安全管理規(guī)定》中規(guī)定了快開端蓋開門的安全注意事項(xiàng)但沒有具體的設(shè)計方法。在水合物快速制備過程中，需要較高的壓力來保證水合物結(jié)晶化的過程。對于傳統(tǒng)的水合物反應(yīng)釜的設(shè)計，一般采用常規(guī)的平蓋型封頭來進(jìn)行密封，即采用螺栓-墊片一法蘭的連接行式。
[0003]對生成的水合物進(jìn)行相關(guān)的物性研究時，將水合物從反應(yīng)釜內(nèi)提取到指定壓力容器過程中，如果開啟反應(yīng)釜的時間過長，且沒有進(jìn)行相關(guān)的保壓措施，在環(huán)境溫度下，水合物會進(jìn)行大量的分解，嚴(yán)重影響我們后續(xù)對水合物物性的判斷研究，更無法測定在確定的實(shí)驗(yàn)過程中其含氣量的多少及其是否具有可燃性。因此需要設(shè)計一種新型的水合物反應(yīng)釜快速開啟裝置來保證生成的水合物能快速的從釜內(nèi)取出，從而能更精確的測定其相關(guān)的物性參數(shù)，為后續(xù)的實(shí)驗(yàn)研究提供保障。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種新型水合物反應(yīng)釜快速開啟裝置，旨在保證生成的水合物能快速的從釜內(nèi)取出，更精確的測定其相關(guān)的物性參數(shù)，為后續(xù)的實(shí)驗(yàn)研究提供保障。針對這一問題，本實(shí)用新型提供了一種新型水合物反應(yīng)釜快速開啟裝置，大大縮短反應(yīng)釜開啟的時間，該裝置結(jié)構(gòu)簡單緊湊，物料裝卸方便；旋合過程中實(shí)現(xiàn)自動鎖緊；鎖緊過程中采用面接觸，減少應(yīng)力集中；且采用雙密封結(jié)構(gòu)，增加實(shí)驗(yàn)過程的安全性與可靠性。
[0005]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種新型水合物反應(yīng)釜快速開啟裝置，其特征在于主要有鎖緊裝置和密封裝置兩大部分組成:
[0006]鎖緊裝置由封頭法蘭端蓋，筒體法蘭端蓋，旋合弧齒，旋合軌道及把手組成，封頭法蘭端蓋與筒體法蘭端蓋呈上下對稱分布結(jié)構(gòu)，且內(nèi)部均開設(shè)有交替分布的旋合軌道和旋合弧齒，封頭法蘭端蓋上同時開有用于鎖緊旋合的把手；
[0007]密封裝置由T型螺栓，密封槽及雙錐環(huán)密封結(jié)構(gòu)組成，T型螺栓內(nèi)置于封頭法蘭端蓋，下部接有雙錐環(huán)密封結(jié)構(gòu)，靠近兩法蘭端蓋的中部設(shè)有對稱的密封槽，內(nèi)置0型密封圈。
[0008]進(jìn)一步，所述封頭法蘭端蓋和筒體法蘭端蓋上分別開有3個旋合弧齒和3個旋合軌道，且旋合弧齒和旋合軌道是交替分布的。
[0009]進(jìn)一步，所述旋合軌道由旋合初始端到旋合終止端厚度是逐漸增加的，旋合終止端設(shè)有限位凸臺。
[0010]進(jìn)一步，所述密封裝置中T型螺栓是通過封頭法蘭端蓋中的內(nèi)螺紋實(shí)現(xiàn)嵌合的。
[0011]進(jìn)一步，所述密封裝置中通過0型密封圈與雙錐環(huán)密封結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了雙密封功能。
[0012]進(jìn)一步，所述封頭法蘭端蓋和筒體法蘭端蓋外部可設(shè)置有卡箍結(jié)構(gòu)。
[0013]本實(shí)用新型與現(xiàn)有的反應(yīng)釜快速開啟裝置相比，具體有以下優(yōu)點(diǎn):
[0014](1)兩法蘭端蓋內(nèi)旋合軌道厚度自初始端到終止端是逐漸增加的，旋合過程實(shí)現(xiàn)自動鎖緊；
[0015](2)封頭法蘭端蓋與筒體法蘭端蓋內(nèi)鎖緊裝置呈對稱分布，鎖緊過程中采用面接觸，減少齒輪加工，減少應(yīng)力集中。
[0016](3)水合物反應(yīng)釜快速開啟裝置設(shè)計采用雙密封結(jié)構(gòu)，增加實(shí)驗(yàn)的安全性與可靠性。
[0017](4)結(jié)構(gòu)緊湊、合理，安裝方便，大大縮短了水合物反應(yīng)釜的開啟時間。
[0018]本實(shí)用新型提供了一種新型水合物反應(yīng)釜快速開啟裝置，結(jié)構(gòu)上制造簡單，操作上具有可行性，為實(shí)驗(yàn)室水合物的研究工作提供了極大方便，也可擴(kuò)展到化工企業(yè)中快開門式壓力容器的操作中。
【附圖說明】
[0019]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的鎖緊裝置法蘭端蓋結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的鎖緊裝置法蘭端蓋左視圖。
[0021]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的旋合弧齒示意圖。
[0022]圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的兩法蘭的裝配圖。
[0023]圖中:1、法蘭端蓋；2、軌道初始端；3、軌道終止端；4、旋合弧齒；5、旋合軌道；6、限位凸臺；7、密封槽；8、把手；9、雙錐環(huán)密封結(jié)構(gòu)；10、筒體法蘭端蓋；11、連接螺栓；12、T
型螺栓。
【具體實(shí)施方式】
[0024]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0025]本實(shí)用新型基于天然氣水合物快速制備實(shí)驗(yàn)，在滿足實(shí)驗(yàn)所需的壓力，溫度，環(huán)境介質(zhì)等的基礎(chǔ)上，針對實(shí)驗(yàn)所需的功能要求，結(jié)合目前現(xiàn)有的關(guān)于反應(yīng)釜快速開啟裝置的設(shè)計及他們的優(yōu)缺點(diǎn)，對水合物反應(yīng)釜的快速開啟裝置進(jìn)行相關(guān)研究，提出了一種新型的水合物反應(yīng)釜快速開啟裝置的設(shè)計思路，該裝置結(jié)構(gòu)簡單緊湊，物料裝卸方便；旋合過程中實(shí)現(xiàn)自動鎖緊；鎖緊過程中采用面接觸，減少應(yīng)力集中；且采用雙密封結(jié)構(gòu)，增加了實(shí)驗(yàn)過程的安全性與可靠性，對后續(xù)的天然氣水合物相關(guān)的研究提供幫助。
[0026]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步描述。
[0027]如圖1法蘭端蓋鎖緊裝置結(jié)構(gòu)示意圖所示，整體結(jié)構(gòu)為法蘭端蓋1，在法蘭端蓋1內(nèi)側(cè)交替分布著旋合軌道5和旋合弧齒4，旋合軌道5結(jié)構(gòu)是漸變的，由初始端2向終止端3旋合的過程中軌道厚度是逐漸增加的，同時在旋合軌道終止端3處設(shè)有限位凸臺6，防止旋合過程中發(fā)生錯滑，在旋合軌道之間分布有旋合弧齒4，旋合弧齒4的位置在靠近旋合軌道終止端一側(cè)，旋合弧齒4的結(jié)構(gòu)如圖3所示，在整體法蘭端蓋的內(nèi)側(cè)中心處，設(shè)有密封槽7，實(shí)現(xiàn)鎖緊過程中的密封功能。單個的法蘭端蓋1內(nèi)分布有3個旋合軌道和3個旋合弧齒，每個旋合軌道的長度為法蘭端蓋弧長的1/6。如圖4兩法蘭的裝配圖所示，封頭法蘭端蓋1和筒體法蘭端蓋10實(shí)現(xiàn)裝置鎖緊功能，在封頭法蘭端蓋1上設(shè)有旋合把手8，用于裝置的旋合鎖緊，同時在筒體的開口處采用了雙錐環(huán)密封結(jié)構(gòu)9，雙錐環(huán)密封結(jié)構(gòu)9性能是通過上封頭的法蘭端蓋1內(nèi)嵌的T型螺栓12與連接螺栓11來實(shí)現(xiàn)的。
[0028]鎖緊功能的實(shí)現(xiàn):如圖4裝配結(jié)構(gòu)示意圖所示，在設(shè)計的過程中，封頭法蘭端蓋1和筒體法蘭端蓋10的鎖緊裝置是完全一樣的，結(jié)構(gòu)關(guān)于預(yù)緊面呈對稱分布，旋合時，首先兩個旋合弧齒首先對中，然后將封頭法蘭端蓋旋轉(zhuǎn)一定的角度，使得封頭法蘭端蓋的旋合弧齒的凹槽卡在筒體法蘭端蓋的旋合軌道上，與此同時，筒體法蘭端蓋的旋合弧齒將會卡在封頭的法蘭端蓋的旋合軌道上，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)設(shè)計過程中是完全對稱分布的，待完全嚙合以后，沿著旋合軌道壁厚增大的方向?qū)⒎忸^法蘭端蓋進(jìn)行旋合，在旋合的過程中，由于軌道厚度是逐漸增加的，兩端蓋會自動的擰緊，實(shí)現(xiàn)了快速緊鎖的功能。
[0029]密封功能的實(shí)現(xiàn):如圖4裝配結(jié)構(gòu)示意圖所示，在鎖緊裝置設(shè)計的基礎(chǔ)上，采用了一種比較安全可靠的雙密封結(jié)構(gòu)，密封結(jié)構(gòu)的主要組成有0型密封圈，雙錐環(huán)密封，T型螺栓等主要部件，在反應(yīng)釜上端口處設(shè)計為錐形的開口形式，在封頭法蘭端蓋上開有T型螺栓孔，通過擰緊T型螺栓實(shí)現(xiàn)與其相連的錐形部件的上下運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)雙錐環(huán)結(jié)構(gòu)的密封功能，同時密封的程度可通過T型螺栓的預(yù)緊力來實(shí)現(xiàn)。在封頭法蘭端蓋和筒體法蘭端蓋中心連接處也開設(shè)了密封槽，可以同時加蓋0型密封圈來實(shí)現(xiàn)密封。另外在封頭法蘭端蓋上還開設(shè)了把手，把手可實(shí)現(xiàn)法蘭端蓋的鎖緊，通過旋合鎖緊把軸向力傳遞到了密封槽內(nèi)的密封圈上，這樣的設(shè)計，實(shí)現(xiàn)了雙密封功能，保證快開裝置的安全可靠性。
[0030]反應(yīng)釜開啟過程的【具體實(shí)施方式】:首先通過預(yù)設(shè)在筒體上的排空閥將筒體內(nèi)的剩余氣體排空，減小筒體內(nèi)部壓力作用，然后通過旋轉(zhuǎn)T型螺栓，將螺栓從封頭法蘭端蓋內(nèi)旋出，通過聯(lián)接螺栓的作用，雙錐環(huán)密封結(jié)構(gòu)會跟隨T型螺栓一起向上運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)兩錐環(huán)密封面的分離，最后通過把手，沿著與鎖緊時相反的方向旋轉(zhuǎn)一定角度，使旋合弧齒與旋合軌道相脫離，實(shí)現(xiàn)了水合物反應(yīng)釜的快速開啟功能。
[0031]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種新型水合物反應(yīng)釜快速開啟裝置，其特征在于，所述新型水合物反應(yīng)釜快速開啟裝置設(shè)置有鎖緊裝置和密封裝置；所述密封裝置設(shè)置在鎖緊裝置上； 所述鎖緊裝置由封頭法蘭端蓋，筒體法蘭端蓋，旋合弧齒，旋合軌道及把手組成，封頭法蘭端蓋與筒體法蘭端蓋呈上下對稱分布結(jié)構(gòu)，且內(nèi)部均開設(shè)有交替分布的旋合軌道和旋合弧齒，封頭法蘭端蓋上同時開有用于鎖緊旋合的把手； 所述密封裝置由T型螺栓，密封槽及雙錐環(huán)密封結(jié)構(gòu)組成，T型螺栓內(nèi)置于封頭法蘭端蓋，下部接有雙錐環(huán)密封結(jié)構(gòu)，靠近兩法蘭端蓋的中部設(shè)有對稱的密封槽，內(nèi)置0型密封圈。2.如權(quán)利要求1所述的新型水合物反應(yīng)釜快速開啟裝置，其特征在于，所述封頭法蘭端蓋和筒體法蘭端蓋上分別開有3個旋合弧齒和3個旋合軌道，且旋合弧齒和旋合軌道是交替分布的。3.如權(quán)利要求1所述的新型水合物反應(yīng)釜快速開啟裝置，其特征在于，所述旋合軌道的長度為整個法蘭端蓋周長的1/6，由旋合初始端到旋合終止端厚度是逐漸增加的，旋合終止端設(shè)有限位凸臺。4.如權(quán)利要求1所述的新型水合物反應(yīng)釜快速開啟裝置，其特征在于，所述密封裝置中T型螺栓是通過封頭法蘭端蓋中的內(nèi)螺紋實(shí)現(xiàn)嵌合的。5.如權(quán)利要求1所述的新型水合物反應(yīng)釜快速開啟裝置，設(shè)有0型密封圈與雙錐環(huán)密封結(jié)構(gòu)。6.如權(quán)利要求1所述的新型水合物反應(yīng)釜快速開啟裝置，其特征在于，所述封頭法蘭端蓋和筒體法蘭端蓋外部可設(shè)置有卡箍結(jié)構(gòu)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種新型水合物反應(yīng)釜快速開啟裝置，設(shè)置有鎖緊裝置和密封裝置：鎖緊裝置由封頭法蘭端蓋，筒體法蘭端蓋，旋合弧齒，旋合軌道及把手組成，封頭法蘭端蓋與筒體法蘭端蓋呈上下對稱分布結(jié)構(gòu)，且內(nèi)部均開設(shè)有交替分布的旋合軌道和旋合弧齒，封頭法蘭端蓋上同時開有用于鎖緊旋合的把手；密封裝置由T型螺栓，密封槽及雙錐環(huán)密封結(jié)構(gòu)組成，T型螺栓內(nèi)置于封頭法蘭端蓋，下部接有雙錐環(huán)密封結(jié)構(gòu)，靠近兩法蘭端蓋的中部設(shè)有對稱的密封槽，內(nèi)置O型密封圈。本實(shí)用新型旋合過程實(shí)現(xiàn)自動鎖緊；法蘭端蓋內(nèi)鎖緊裝置對稱分布，采用面接觸，減少了齒輪加工和應(yīng)力集中；采用雙密封結(jié)構(gòu)，增加實(shí)了驗(yàn)的安全性與可靠性。
【IPC分類】B01J19/00
【公開號】CN205007954
【申請?zhí)枴緾N201520647817
【發(fā)明人】李寶羅, 劉艷軍, 江磊磊, 袁嬌, 董孟陽, 于春雨, 趙金洲
【申請人】西南石油大學(xué)
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年8月25日