水冷、气冷和充气密封圈及在膨化爆碎机中的应用
【技术领域】
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[0001]本发明涉及一种水冷、气冷和充气密封圈及在膨化爆碎机中的应用。
【背景技术】
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[0002]高温高压的螺旋挤压膨化饲料设备和螺旋挤压连续蒸汽爆碎设备主要包括:安全罐、螺旋送料机、喂料装置、防反喷装置、消化器和卸料装置。喂料装置有个大料斗，大料斗内的漏斗边上的斜板送料槽上装有电动螺旋输送机构，喂料时电动螺旋输送机构把物料从斜板送料槽上送到漏斗口，然后从漏斗管滑落到喂料装置的输送机构上、被输送到喂料装置的横管中。物料在喂料装置的横管中被压缩成塞状硬块，从而将高温高压消化器密封。然后压缩物料被从喂料装置的横管出口进入消化器后就会被防反喷装置的可调气锤打碎，迅速暴露在消化器的操作温度和压力之下。可调气锤的锤头呈圆台形、前端小后端大或者可调气锤的锤头呈半球形。消化器的变速螺旋输送机将落入消化器的物料输送到消化器的出口，物料在消化器中的处理时间可通过调节该螺旋输送机是输送速度来调节。饱和蒸汽和压缩空气由位于消化器垂直部分末端、变速螺旋输送器的物料入口附近的进气管输入，操作温度和压力一般为200°C /1.55MPa?238°C /3.2MPa，维持时间为I?5min。消化器的变速螺旋输送机末端为出料口，消化器的出料口出来的物料通过卸料装置的输送机构挤压到快开门阀门上面，快开门阀门可以定时喷放爆碎经过消化器处理后的物料，将物料由卸料装置内的高压迅速转换为外界常压。快开门阀门设定为每隔5?1s开放一次，持续时间为0.5?Is。喂料装置的输送机构是气动活塞喂料泵，气动活塞喂料泵的活塞前端有凹坑，气动活塞喂料泵的活塞前端边缘有一圈锋利的刀刃。
[0003]高温高压的螺旋挤压膨化饲料设备和螺旋挤压连续蒸汽爆碎设备的转轴、气锤杆和气动活塞上使用的密封圈以及快开门阀门上使用的密封圈，都是由有机硅橡胶制成。由于橡胶密封圈很容易磨损，再加上橡胶密封圈在高温下老化的速度加快，所以橡胶密封圈的寿命变短。另外，橡胶密封圈是对膨化饲料设备和螺旋挤压连续蒸汽爆碎机内的水蒸汽和压缩空气的气体密封，密封的难度要比对液体(例如:水)密封的难度要大的多。由于高温高压的螺旋挤压膨化饲料设备和螺旋挤压连续蒸汽爆碎设备的转轴、气锤杆、气动活塞和快开门阀门上不能使用润滑油。所以高温高压的螺旋挤压膨化饲料设备和螺旋挤压连续蒸汽爆碎设备的转轴、气锤杆、气动活塞和快开门阀门的密封比较困难。即使所以有机硅橡胶，也只是增加橡胶密封圈的耐热性，而不能延长橡胶密封圈的寿命。
[0004]目前只有加拿大的StakeTechnology公司拥有连续式汽爆反应器产品，由于设备价格昂贵，我国没有购买此设备。中国科学院过程研宄所2005年以前就开始研宄此设备，已经十多年了，至今没有结果。中石化委托北京工业大学研发螺旋挤压连续蒸汽爆碎机，该大学于2012年底制作出螺旋挤压连续蒸汽爆碎机的样机。但出现一些问题，防反喷阀门关闭不严、出现反喷现象；共轴喂料器的可逆双向螺旋输送机和消化器的变速螺旋输送机出现打滑现象。由于只是螺旋挤压连续蒸汽爆碎机的样机试验，快开门阀门使用的次数少，快开门阀门的密封圈没有出现问题。但是，已经有公司从英国进口高档快开门阀门的密封圈，在螺旋挤压连续蒸汽爆碎机的快开面阀门上使用五万次后该密封圈就报废。按照螺旋挤压连续蒸汽爆碎机的球阀设定为每隔5?10秒开放一次，持续时间为0.5?I秒；连续蒸汽爆碎机的球阀每一天要打开/关闭近万次，连续蒸汽爆碎机的球阀或者快开门阀门的密封圈，只能使用五天。
【发明内容】
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[0005]本发明中水冷密封圈由有机硅橡胶制成、结构像汽车车轮内胎。但水冷密封圈圆形截面有一隔膜，隔膜一边装有进水管，隔膜另一边装有出水管。冷却水箱旁装有一个冷却风扇。从冷却水箱出来的水经过循环水泵加压，再经过电磁水阀，从进水管进入水冷密封圈。从水冷密封圈的出水管出来的水，经过一个减压水阀后进入冷却水箱。
[0006]本发明中水冷密封圈在膨化爆碎机上的应用。水冷密封圈在高温高压的膨化爆碎机中的螺旋挤压消化器转轴、气压锤杆、气压活塞和快开门阀门上的应用，水冷密封圈装在高温高压的膨化爆碎机中的螺旋挤压消化器转轴、气压锤杆和气压活塞的气缸上和快开门阀门管下端。循环水泵把冷却水箱中的水抽出后，经过电磁水阀从进水管压入水冷密封圈、使水冷密封圈膨胀，水冷密封圈的内径与高温高压的膨化爆碎机中的螺旋挤压消化器转轴、气压锤杆和气压活塞外径紧密接触，水冷密封圈的下面与快开门阀门盖紧密接触。膨化爆碎机内的高温高压水蒸汽遇到水冷密封圈后冷却成水，这样水冷密封圈就把对高温高压水蒸汽和压缩空气的密封转化成对液体水的密封。水在水冷密封圈内被加热，热水从水冷密封圈的出水管出来后，经过减压阀进入冷却水箱被冷却风扇吹冷。减压阀可以保证水冷密封圈内的水压在设定范围内，循环水泵把冷却水箱内被冷却风扇吹冷的水抽出循环使用。水冷密封圈在快开门阀门打开时需要降压，这时电磁水阀关闭，水冷密封圈内的水压就会迅速降低。
[0007]本发明中气冷密封圈由有机硅橡胶制成、结构像汽车车轮内胎。但气冷密封圈圆形截面有一隔膜，隔膜一边装有进气管，隔膜另一边装有出气管，出气管末端装有限压阀。空气压缩机压出的压缩空气经过单向阀进入储气罐，储气罐上装有压力继电器。从储气罐出来的压缩空气经过电磁进气阀从进气管进入气冷密封圈，从气冷密封圈的出气管出来的压缩空气经限压阀排出。
[0008]本发明中气冷密封圈在膨化爆碎机上的应用。气冷密封圈在高温高压的膨化饲料爆碎机中的螺旋挤压消化器转轴、气压锤杆、气压活塞和快开门阀门上的应用，气冷密封圈装在高温高压的膨化爆碎机中的螺旋挤压消化器转轴、气压锤杆和气压活塞的气缸上和快开门阀门管下端。空气压缩机压出的压缩空气经过单向阀进入储气罐，储气罐上装有压力继电器，在储气罐内压缩空气的压强达到设定值时停空气压缩机的电，单向阀可以防止储气罐里的压缩空气从空气压缩机泄露出去。从储气罐出来的压缩空气经过电磁进气阀从进气管进入气冷密封圈、使气冷密封圈膨胀，气冷密封圈的内径与高温高压的膨化爆碎机中的螺旋挤压消化器转轴、气压锤杆和气压活塞外径紧密接触，气冷密封圈的下面与快开门阀门盖紧密接触。膨化爆碎机内的高温高压水蒸汽遇到气冷密封圈后冷却成水，这样气冷密封圈就把对高温高压水蒸汽和压缩空气的密封转化成对液体水的密封，气冷密封圈内被加热的压缩空气从出气管末端的限压阀排出。气冷密封圈在快开门阀门打开时需要降压，这时电磁进气阀关闭，气冷密封圈内的一部分压缩空气从限压阀排出后降压。
[0009]本发明中充气密封圈由有机硅橡胶制成、结构像汽车车轮内胎，充气密封圈装有一条进气管。空气压缩机压出的压缩空气经过单向阀进入储气罐，储气罐上装有压力继电器。从储气罐出来的压缩空气依次经过电磁进气阀和三通，然后从进气管进入充气密封圈。充气密封圈需要降压时，关闭电磁进气阀、同时打开电磁排气阀，充气密封圈里的一部分压缩空气从三通另一个接