CN102644815A - 一种用于连续吸附交换设备的自密封阀系统 - Google Patents

Abstract

一种用于连续吸附交换设备的自密封阀系统，包括凸型水塞系统和凹型水塞系统；所述凸型水塞系统的一端与所述凹型水塞系统的一端密封连通；所述凸型水塞系统的另一端与所述凹型水塞系统的另一端分别连通到固定阀中的水道和活动阀中的水道，或者所述凸型水塞系统的另一端与所述凹型水塞系统的另一端分别连通到活动阀中的水道和固定阀中的水道。本发明的自密封阀系统，能有效克服传统连续离子交换床吸附过程中易出现偏流现象，避免造成部分树脂空置浪费，提高了树脂的使用效率；解决了现有技术中在解吸、再生过程中化学试剂的用量多，浪费严重，废液排放量大，运行的周期较长，连接的管路及阀门多，操作繁琐等问题。

Description

一种用于连续吸附交换设备的自密封阀系统

技术领域

本发明涉及湿法冶金重金属高度精炼电积技术领域，尤其涉及一种用于连续吸附交换设备的自密封阀系统。

背景技术

连续离子交换是目前世界公认的先进分离技术。我国的连续离子交换设备是在2002年前后由厦门一家公司从芬兰引入国内的。首先应用在制药行业抗生素的纯化和Vc的纯化，以后逐渐应用在生物提取，食品饮料到化工和环保领域等。但设备的造价昂贵，且难于在湿法冶金上推广应用。

国外连续离子交换设备的缺点：

a)结构复杂，造价高，一台日处理5000立方浸出液的连续离子交换设备的价格要70多万欧元；

b)大直径平面密封，要求加工精度高；

c)平面密封容易磨损，各柱流道间会产生串料现象；

d)传动及控制复杂，耗能高；

e)维修保养成本高。

我们解剖、研究和分析国外连续离子交换设备，认为主要原因：一是它为平面密封，密封垫为聚四氟乙烯，这种材料的平面密封要很大的压力使四氟垫有一定的变形才能密封好；二是一般的加工精度很难保证它的密封性，在压力作用下，多孔分配阀的双向钢下阀板紧压上阀板上的四氟密封垫，使四氟密封垫产生微量变形，坎入阀孔，在相对转动过程中，使四氟密封垫很容易磨损，从而会使各孔内的料液互相泄漏，这种泄漏不易觉察，所以危害性比较大，容易造成产品质量下降，洗脱液，再生液用量增大等问题；三是进口平面密封连续离交装置一般都是密封泄漏问题，更换或修理相当麻烦，要全部拆开阀体才能修理。

为此，我们自主研发的GX连续吸附交换设备不仅克服了设备的弊端，做到构造简单、维修方便、性能可与进口产品比美。而本发明的用于连续吸附交换设备的自密封阀系统，是我们自主研发的GX连续吸附交换设备关键的实现部件之一。

发明内容

本发明的目的在于设计一种新型的用于连续吸附交换设备的自密封阀系统，解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种用于连续吸附交换设备的自密封阀系统，包括凸型水塞系统和凹型水塞系统；所述凸型水塞系统的一端与所述凹型水塞系统的一端密封连通；所述凸型水塞系统的另一端与所述凹型水塞系统的另一端分别连通到固定阀中的水道和活动阀中的水道，或者所述凸型水塞系统的另一端与所述凹型水塞系统的另一端分别连通到活动阀中的水道和固定阀中的水道。

所述凸型水塞系统包括凸型套筒、第一活动水塞和第一弹簧；所述凸型套筒的一端为第一水道连接腔，另一端为第一水塞连接腔，所述第一水道连接腔与所述第一水塞连接腔之间设置有第一分隔部，所述第一分隔部上设置有第一连接腔通孔；所述第一活动水塞包括第一水塞大端和第一水塞小端，所述第一水塞大端位于所述第一水道连接腔内，所述第一水塞小端间隙通过所述第一连接腔通孔伸入到所述第一水塞连接腔中；所述第一弹簧设置在所述第一水道连接腔内并且将所述第一水塞大端顶在所述第一分隔部上，所述第一水塞大端与所述第一分隔部接触的一端设有第一水塞密封面，所述第一分隔部相应的部位设有与所述第一水塞密封面相配合的第一分隔部密封面；

所述凹型水塞系统包括凹型套筒、第二活动水塞和第二弹簧；所述凹型套筒的一端为第二水道连接腔，另一端为第二水塞连接腔，所述第二水道连接腔与所述第二水塞连接腔之间设置有第二分隔部，所述第二分隔部上设置有第二连接腔通孔；所述第二活动水塞包括第二水塞大端和第二水塞小端，所述第二水塞大端位于所述第二水道连接腔内，所述第二水塞小端间隙通过所述第二连接腔通孔伸入到所述第二水塞连接腔中；所述第二弹簧设置在所述第二水道连接腔内并且将所述第二水塞大端顶在所述第二分隔部上，所述第二水塞大端与所述第二分隔部接触的一端设有第二水塞密封面，所述第二分隔部相应的部位设有与所述第二水塞密封面相配合的第二分隔部密封面；

所述第一水塞连接腔的外壁面与所述第二水塞连接腔的内壁面相互相配合并且相互密封设计；所述第一水塞小端与所述第二水塞小端的长度之和大于所述第一分隔部密封面与所述第二分隔部密封面之间的距离之和；当所述第一水塞连接腔与所述第二水塞连接腔对接密封连通时，所述第一水塞小端对准所述第二水塞小端。

所述第一水塞连接腔的外壁面与所述第二水塞连接腔的内壁面之间由两圈O型密封圈密封。

所述第一水塞密封面与所述第一分隔部密封面之间设置有O型密封圈。

所述第二水塞密封面与所述第二分隔部密封面之间也设置有O型密封圈；。

所述第一水道连接腔和所述第二水道连接腔与所述固定阀中的水道或所述活动阀中的水道之间均为螺纹密封连通。

本产品实现目标为：将多孔连续阀“管道衔接”和“阀门开启”两个动作合二为一，并附加“密封”“行程判断”的功能。

本发明的设计中

(1)“固定阀”与“活动阀”自身均带有一个“过水塞”：在两阀对接的同时，两“过水塞”互相顶开，实现“衔接”的同时打开阀门，省去其他电池阀等机电机构。而在两阀脱离的同时，两“过水塞”各自通过自身所带弹簧及密封圈，顶住两阀体内部对应密封面，实现自密封。

(2)“固定阀”与“活动阀”自身均带有防水结构，保证两阀对接同时的密封性以及两阀脱离各自密封性。

(3)“活动阀“本身带有油缸活塞柱功能(详见多孔连续阀液压系统专利)，作为自密封阀专利系统的驱动力受力件。

(4)此对阀门具备系列化设计：在保证组件结构不变的前提下，通过调节径向和长度尺寸，适合大中小型号的同类设备。

因此，本发明的有益效果可以总结如下：

1，本发明的自密封阀系统，能有效克服传统连续离子交换床吸附过程中易出现偏流现象，避免造成部分树脂空置浪费，提高了树脂的使用效率。

2，本发明解决了现有技术中在解吸、再生过程中化学试剂的用量多，浪费严重，废液排放量大，运行的周期较长，连接的管路及阀门多，操作繁琐等问题。

3，本发明阀门的开启与溶液管道的切换流通同步；阀门的关闭与溶液管道切换后的脱离也同步，省去其他电磁阀等电气结构；作为纯机械结构，理论上安全可靠性大于电气开关等结构；适用于各种设备的尺寸，只需调节“活动阀”与“固定阀”各个轴节的长度和直径即可。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明实施例中的固定阀部分的示意图。

图3为本发明实施例中的活动阀部分的示意图。

图4为本发明实施例中的活动水塞的示意图。

图5为本发明实施例中自密封阀系统工作方式的示意图。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示的一种用于连续吸附交换设备的自密封阀系统，包括凸型水塞系统1和凹型水塞系统2；所述凸型水塞系统1的一端与所述凹型水塞系统2的一端密封连通；所述凸型水塞系统1的另一端与所述凹型水塞系统2的另一端分别连通到固定阀3中的水道和活动阀4中的水道，或者所述凸型水塞系统1的另一端与所述凹型水塞系统2的另一端分别连通到活动阀4中的水道和固定阀3中的水道。

所述凸型水塞系统1包括凸型套筒101、第一活动水塞102和第一弹簧103；所述凸型套筒101的一端为第一水道连接腔104，另一端为第一水塞连接腔105，所述第一水道连接腔104与所述第一水塞连接腔105之间设置有第一分隔部106，所述第一分隔部106上设置有第一连接腔通孔107；所述第一活动水塞102包括第一水塞大端108和第一水塞小端109，所述第一水塞大端108位于所述第一水道连接腔104内，所述第一水塞小端109间隙通过所述第一连接腔通孔107伸入到所述第一水塞连接腔105中；所述第一弹簧103设置在所述第一水道连接腔104内并且将所述第一水塞大端108顶在所述第一分隔部106上，所述第一水塞大端108与所述第一分隔部106接触的一端设有第一水塞密封面，所述第一分隔部106相应的部位设有与所述第一水塞密封面相配合的第一分隔部密封面；

所述凹型水塞系统2包括凹型套筒201、第二活动水塞202和第二弹簧203；所述凹型套筒201的一端为第二水道连接腔204，另一端为第二水塞连接腔205，所述第二水道连接腔204与所述第二水塞连接腔205之间设置有第二分隔部206，所述第二分隔部206上设置有第二连接腔通孔207；所述第二活动水塞202包括第二水塞大端208和第二水塞小端209，所述第二水塞大端208位于所述第二水道连接腔204内，所述第二水塞小端209间隙通过所述第二连接腔通孔207伸入到所述第二水塞连接腔205中；所述第二弹簧203设置在所述第二水道连接腔204内并且将所述第二水塞大端208顶在所述第二分隔部206上，所述第二水塞大端208与所述第二分隔部206接触的一端设有第二水塞密封面，所述第二分隔部206相应的部位设有与所述第二水塞密封面相配合的第二分隔部密封面；

所述第一水塞连接腔105的外壁面与所述第二水塞连接腔205的内壁面相互相配合并且相互密封设计；所述第一水塞小端109与所述第二水塞小端209的长度之和大于所述第一分隔部密封面与所述第二分隔部密封面之间的距离之和；当所述第一水塞连接腔105与所述第二水塞连接腔205对接密封连通时，所述第一水塞小端109对准所述第二水塞小端209。

所述第一水塞连接腔105的外壁面与所述第二水塞连接腔205的内壁面之间由两圈O型密封圈密封。

所述第一水塞密封面与所述第一分隔部密封面之间设置有O型密封圈。

所述第二水塞密封面与所述第二分隔部密封面之间也设置有O型密封圈；。

所述第一水道连接腔104和所述第二水道连接腔204与所述固定阀3中的水道或所述活动阀4中的水道之间均为螺纹密封连通。

1，固定阀部分包括的零件及其功能概述：(见图2)

(1)水管接头5，活接螺母9，O氟胶圈。功能：外界软管，作为溶液输入输出装置。

(2)双螺母组合6：用于将固定阀3的阵列均布安装于连续吸附交换设备的转动盘。

(3)弹性O圈7：通过其材质本身弹性，为“固定阀3”和“活动阀4”的“衔接”动作提供调节误差的平移空间，排除“衔接”动作因加工及转配过程中产生的误差，造成安全隐患，保证“衔接”动作顺利进行。

(4)第一活动水塞108(配弹簧)：作为自密封阀核心功能部件，两活动水塞互顶可脱离，使溶液流通，两活动水塞无接触时则可保证自身所在阀的密封性。所配弹簧则提供自身密封时对防水O圈的压紧力。

(5)其他垫圈，O圈8：提供防水，防滑功能。

2，活动阀4部件包括零件及其功能概述：(见图3)

(1)水管接头5，活接螺母6，O氟胶圈。功能：外接软管，作为溶液输入输出装置。

(2)双层油封10：“活动阀4”装入连续吸附交换设备上所对应的油缸孔时，密封液压油所用。

(3)第二活动水塞202(配弹簧)：作为自密封阀核心功能部件，两活动水塞互顶可脱离，使溶液流通，两活动水塞无接触时则可保证自身所在阀的密封性。所配弹簧则提供自身密封时对防水O圈的压紧力。

(4)其他垫圈，O圈8：提供防水，防滑功能。

3，作为关键部件的活动水塞如图4所示：

(1)含有防水圈8，通过弹簧压紧自密封；

(2)密封面为45度，活动水塞可以通过锥面引导与阀同轴；

(3)设计有三瓣开口的过水空间。

本发明的工作方式，如图5所示，左侧视图为“固定阀3”与“活动阀4”结合前的状态，即两阀自密封状态，此时两阀中的弹簧，将两“活动水塞”顶到密封面上，通过O圈的防水功能，达到自密封的效果；

右侧视图为“固定阀3”与“活动阀4”衔接后的状态，此时，两个“活动水塞”因为空间限制，互相顶住，将弹簧压缩，同时两个活动水塞脱离阀腔体内密封面，产生一定的过水空间，实现阀的开启，溶液流通。

以上通过具体的和优选的实施例详细的描述了本发明，但本领域技术人员应该明白，本发明并不局限于以上所述实施例，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于连续吸附交换设备的自密封阀系统，其特征在于：包括凸型水塞系统和凹型水塞系统；所述凸型水塞系统的一端与所述凹型水塞系统的一端密封连通；所述凸型水塞系统的另一端与所述凹型水塞系统的另一端分别连通到固定阀中的水道和活动阀中的水道，或者所述凸型水塞系统的另一端与所述凹型水塞系统的另一端分别连通到活动阀中的水道和固定阀中的水道。

2.根据权利要求1所述的用于连续吸附交换设备的自密封阀系统，其特征在于：所述凸型水塞系统包括凸型套筒、第一活动水塞和第一弹簧；所述凸型套筒的一端为第一水道连接腔，另一端为第一水塞连接腔，所述第一水道连接腔与所述第一水塞连接腔之间设置有第一分隔部，所述第一分隔部上设置有第一连接腔通孔；所述第一活动水塞包括第一水塞大端和第一水塞小端，所述第一水塞大端位于所述第一水道连接腔内，所述第一水塞小端间隙通过所述第一连接腔通孔伸入到所述第一水塞连接腔中；所述第一弹簧设置在所述第一水道连接腔内并且将所述第一水塞大端顶在所述第一分隔部上，所述第一水塞大端与所述第一分隔部接触的一端设有第一水塞密封面，所述第一分隔部相应的部位设有与所述第一水塞密封面相配合的第一分隔部密封面；

所述凹型水塞系统包括凹型套筒、第二活动水塞和第二弹簧；所述凹型套筒的一端为第二水道连接腔，另一端为第二水塞连接腔，所述第二水道连接腔与所述第二水塞连接腔之间设置有第二分隔部，所述第二分隔部上设置有第二连接腔通孔；所述第二活动水塞包括第二水塞大端和第二水塞小端，所述第二水塞大端位于所述第二水道连接腔内，所述第二水塞小端间隙通过所述第二连接腔通孔伸入到所述第二水塞连接腔中；所述第二弹簧设置在所述第二水道连接腔内并且将所述第二水塞大端顶在所述第二分隔部上，所述第二水塞大端与所述第二分隔部接触的一端设有第二水塞密封面，所述第二分隔部相应的部位设有与所述第二水塞密封面相配合的第二分隔部密封面；

所述第一水塞连接腔的外壁面与所述第二水塞连接腔的内壁面相互相配合并且相互密封设计；所述第一水塞小端与所述第二水塞小端的长度之和大于所述第一分隔部密封面与所述第二分隔部密封面之间的距离之和；当所述第一水塞连接腔与所述第二水塞连接腔对接密封连通时，所述第一水塞小端对准所述第二水塞小端。

3.根据权利要求2所述的用于连续吸附交换设备的自密封阀系统，其特征在于：所述第一水塞连接腔的外壁面与所述第二水塞连接腔的内壁面之间由两圈O型密封圈密封。

4.根据权利要求2所述的用于连续吸附交换设备的自密封阀系统，其特征在于：所述第一水塞密封面与所述第一分隔部密封面之间设置有O型密封圈。

5.根据权利要求4所述的用于连续吸附交换设备的自密封阀系统，其特征在于：所述第 二水塞密封面与所述第二分隔部密封面之间也设置有O型密封圈。

6.根据权利要求1所述的用于连续吸附交换设备的自密封阀系统，其特征在于：所述第一水道连接腔和所述第二水道连接腔与所述固定阀中的水道或所述活动阀中的水道之间均为螺纹密封连通。 

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