CN103097783A - 密封装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于控制杆17的密封装置20，控制杆17穿过壁15中的孔口15c，其中，控制杆17连接在置于壁的一侧的促动器13和置于壁的另一侧的受控实体9a之间，使得促动器可利用控制杆的运动来控制受控实体。密封装置20包括包裹箱37和密封件41，控制杆17穿过包裹箱37，而密封件41在控制杆17和包裹箱37之间提供密封功能。包裹箱37能够与控制杆17一起相对于壁15运动。壁孔口15c在大小上设置成允许控制杆17在孔口15c内运动。柔性部件39包围控制杆17的一部分，并且在彼此气密地连通的包裹箱37和壁15之间延伸。因而，主题密封装置允许控制杆运动，而不危害其密封功能效率。

Description

密封装置和方法
技术领域
本公开涉及用以阻止流体流不必要地通过孔口(控制杆穿过孔口)的密封装置和对应的方法。更具体而言，控制杆穿过壁中的孔口，以固定地连接在定位在壁的一侧的促动器和定位在壁的相对的侧的受控实体之间。因而，促动器可用来通过控制杆的直线运动、平移运动、摇摆运动或其它这种运动来远程地控制受控实体。允许控制杆穿过壁中的孔口且在其中相对于壁运动而没有不必要的流体流的主题密封装置包括包裹箱，包裹箱密封在控制杆周围，并且被借助于柔性部件而附连到壁上，以阻止流体流。因而，控制杆延伸通过包裹箱，并且在控制杆周围的包裹箱密封件在控制杆和包裹箱之间提供不透流体的密封。
背景技术
密封装置典型地用于其中壁的相对的侧存在压差的应用中，以减少或消除气体流不合需要地通过壁中的任何孔口。一个这种应用是在织物过滤器系统中，其中，壁可界定过滤器全体空间。过滤器全体空间包含处于低压的热的化学腐蚀性气体。如果冷的环境空气泄漏到过滤器全体空间中，内部气体温度降低，从而可能导致内部气体冷凝。内部气体冷凝是不合需要的，因为这往往引起过度腐蚀。因此，用来阻止或减少环境空气的泄漏的密封件或密封装置应当是气密的。同时，密封件/密封装置可能需要允许有一定的柔性，因为控制受控实体可能需要以各种方式运动控制杆。允许这种运动会使密封装置较复杂和昂贵，同时在某种程度上危害密封效率。 
解决这个问题的一个选择将是使控制杆有柔性或者进行铰接，以减少或消除对密封装置柔性的需要。但是，这种修改将使控制杆和使用控制杆来控制受控实体较复杂和昂贵。
发明内容
本公开的目标是提供一种具有改进的密封能力、可用于其中壁的相对的侧存在压差的应用的密封装置。借助于这样的密封装置来实现这个目标，即，该密封装置包括：包裹箱，其能够相对于壁运动，其中，不透流体的密封件在控制杆周围，控制杆延伸通过壁中的孔口；以及与包裹箱成整体的柔性部件，其气密地固定到壁上。
更具体而言，主题密封装置用来在壁孔口周围以及在穿过壁孔口的可动控制杆周围提供气密密封件。在主题实施例中，控制杆的相对的端部与壁的一侧的促动器和壁的另一侧的受控实体一体地形成，或者连结到促动器和受控实体上。因而，促动器可用来主要通过控制杆的运动来控制受控实体。密封装置用来阻止通过壁孔口以及在控制杆周围的不必要的流体流。密封装置包括密封在控制杆周围的包裹箱，以阻止在控制杆周围的流体流。包裹箱与柔性部件一体地形成，或者气密地连结到柔性部件上。柔性部件气密地固定到壁上，以便阻止柔性部件和壁之间的流体流。主题密封装置的柔性部件允许控制杆在壁孔口内进行较大范围的运动。
通过使用主题密封装置，在包裹箱开口内不需要控制杆运动。所有控制杆运动相对于壁孔口进行，其中，密封装置柔性部件允许控制杆在大范围内运动。因而，主题密封装置较简单、构造廉价，密封能力极好。
密封装置柔性部件可由从包裹箱延伸、与包裹箱一体地形成或者形成在包裹箱周围的折叠或平坦材料构建而成。柔性部件的一端气密地附连到包围壁孔口的壁上。柔性部件的相对的端气密地连结到包裹箱上，或者与包裹箱一体地形成。主题密封装置可固定到壁的外表面(促动器侧)上，或者固定到壁的内表面(受控实体侧)上。
主题密封装置的另一个实施例可用于织物过滤器系统中，该系统包括由一个或多个壁限定的封闭空间。密封装置可如上面描述的那样构造，其中，受控实体是定位在封闭空间的内部中、由定位在封闭空间的外部的促动器控制的风门。
一种使用主题密封装置来密封壁孔口的方法，控制杆穿过壁孔口，控制杆附连到置于壁的一侧的促动器和置于壁的另一侧的受控实体上，使得促动器可通过控制杆的运动来控制受控实体，该方法的特征在于，使用气密密封件将密封装置包裹箱密封在控制杆周围；以及将与包裹箱一体地形成或者气密地连结到包裹箱上的柔性部件气密地固定到壁上，以允许控制杆的直线运动、平移运动、摇摆运动或其它这种运动控制受控实体，同时阻止流体流经过密封装置。
一种使用促动器来控制受控实体的方法，该方法使用根据本公开的密封装置，其中，密封装置密封壁孔口，控制杆穿过壁孔口，以允许附连到置于壁的一侧的促动器和置于壁的另一侧的受控实体上的控制杆运动，使得促动器可利用控制杆的运动来控制受控实体，该方法的特征在于，使与控制杆一体地形成或者连结到控制杆上的促动器运动，其中，密封装置包裹箱气密地密封在控制杆周围，并且柔性部件与气密地固定到壁上的包裹箱一起是气密的，以便控制杆的有效的直线运动、平移运动、摇摆运动或其它这种运动控制受控实体。
附图说明
图1是现有技术的织物过滤器系统的侧视局部横截面示意图。
图2是现有技术的密封装置的侧视横截面图。
图3是根据本公开的密封装置的侧视横截面图。
图4是图3的密封装置的侧视横截面图，其示出控制杆运动。
图5是根据本公开的、用于图2的密封装置的应用中的密封装置的侧视横截面图。
具体实施方式
图1是织物过滤器系统10的一部分的示意性横截面图。织物过滤器系统10包括典型地呈过滤袋的形式的过滤器区段1，过滤器区段1从流过其中的气体3中分离出颗粒物质，气体3典型地可为来自煤燃烧或废物焚烧过程的排气。在传送通过过滤器区段1之后，气体3在全体空间5内流动，并且通过出口管7。使用呈铰接在枢轴11上门的形式的风门9来控制流到出口管7中的气体3的量。这意味着风门9可用来关闭气体3通过过滤器区段1的流，例如，以允许在织物过滤器系统10内进行维护工作。因而可备选地允许气体3流到其它过滤器区段，为了简洁和清楚未在图1中显示其它过滤器区段。
风门9由促动器13控制。促动器13定位在壁15的外表面15a外部远处。壁15的内表面15b限定全体空间5。定位在全体空间5内且根据本描述而使用的风门9构成“受控实体”9a。控制杆17的相对的端部17a和17b通过壁孔口15c附连到风门9和促动器13上，并且附连在风门9和促动器13之间。促动器13的运动使附连的相对的端部17a运动，并且因此使附连到风门9上的控制杆17的相对的端部17b进行平移运动。相对的端部17b的这种平移运动主要由于控制杆17的直线运动而使风门9运动。例如，如图1中示出的那样，通过将促动器13推向壁15的外表面15a，促动器13的运动通过控制杆17转移到风门9上。这种运动使风门9围绕枢轴11摆动到“关闭”位置21，在该位置上，气体3的流因而被挡住，或者“切断”。在包围通过壁15的孔口15c的区域25中使用密封装置22。控制杆17定位成延伸通过孔口15c，以便使相对的端部17b在全体空间5内，以及使在全体空间5外部的相对的端部17a超过壁15的外表面15a。密封装置22允许控制杆17有直线运动，而不危害密封装置22的密封功能。
图2更详细地显示上面描述的现有技术的密封装置22。密封装置22包括围绕壁15中的孔口15c成整体的凹部33。通过例如由硅橡胶制成的密封环31来实现密封装置22的密封功能。密封环31置于壁15的凹部33中，使得延伸边缘31a在孔口15c内向内延伸超过孔口15c的内边缘15d。由于密封环31的弹性的原因，在控制杆17受限制地沿横向运动之后，密封环31可在凹部33内进一步被移置，同时保持密封环31和控制杆17之间的密封功能。在图2中示出了这一点，其中控制杆17在孔口15c内略微移置到左边，从而类似地，使密封环31在左边进一步略微移置到凹部33内，以及在右边略微移置超过内边缘15d。盖板35使密封环31在凹部33内保持恰当的定向，盖板35可借助于螺钉(未显示)附连到壁15上。
尽管这个现有技术的密封装置22允许控制杆17有一些有限的横向运动23，但这种运动会降低密封功能效率。在图2中示出的现有技术的密封装置中，在控制杆17的横向运动和密封环31的密封功能效率之间存在折衷。即使在凹部33中添加弹簧(未显示)以使密封环31更稳固地配合在控制杆17周围，以及添加油脂以填充凹部33，但这将更复杂，而且密封功能将比在添加弹簧和油脂之前更低效。
图3示出根据本公开的密封装置20，密封装置20包括能够相对于壁15运动的包裹箱37。柔性部件39与包裹箱37一体地形成，或者气密地连结到包裹箱37上，以包围控制杆17的一部分。如果柔性部件39气密地连结到包裹箱37上，则一个自由端39a借助于粘结剂、附连器件等连结到包裹箱37的外表面37c上。柔性部件39的相对的自由端39b借助于粘结剂、附连器件等气密地固定壁15上。因而柔性部件39阻止在壁15和包裹箱37之间发生流体流或流体泄漏。
控制杆17延伸通过孔口15c、柔性部件39的内部39c和包裹箱37的开口37a。开口37a是在控制杆17周围提供密封的气密密封件41。控制杆17的运动导致被密封件41气密地密封在控制杆17周围的包裹箱37的直线运动、平移运动、摇摆运动或其它这种运动。实际上，不需要为了控制受控实体而使控制杆17相对于包裹箱37运动。这意味着包裹箱37可设有在控制杆17周围的非常稳固的密封件41。呈一个或多个密封环的形式的密封件41可在控制杆17上提供相当高程度的压力，因此与压力较低的密封件相比，提供高效得多的密封功能。可用于密封件41的材料包括例如VITONTM(美国特拉华的杜邦高性能弹性体公司的商标)，以及适合于预期目的且用于在预期条件下使用的材料。
柔性部件39可如图3和图4中示出的那样由折叠材料形成，或者如图5中示出的那样由平坦材料形成。因而，柔性部件39可由在耐温性、对其所暴露于的化学制品(一种或多种)的耐化学腐蚀性、用于经受住压差的结构完整性、耐磨性、柔性等方面适合于预期目的和预期条件的任何柔性材料构建而成。特别地，为了与图1中示出的织物过滤器系统应用结合起来使用，可认为柔性金属材料(诸如钢)或钢增强材料适于构建柔性部件39。如将结合图5所示出的那样，柔性部件39也可呈用于要求不高的应用的橡胶软管的形式。针对一些应用，也可考虑可选地得到增强的其它聚合物、天然橡胶或合成橡胶等。控制杆17穿过孔口15c，孔口15c在大小上设置成允许控制杆17在孔口15c的内边缘15d和控制杆17的本体17d之间运动或“活动”。由于控制杆17和孔口15c之间不需要密封功能，所以可如允许控制杆17有更多运动所需的那样对开口15c进行大小设置，如图4中示出的那样。
图5示出用于“改型应用”中的密封装置20的实施例。如本文所用，用语“改型应用”表示在织物过滤器系统或以前配备有现有技术的密封装置22(诸如图2中示出的那个)的类似系统中使用本公开的密封装置20。在这种改型应用中，现有技术已过时，认为泄漏或不合要求的密封装置22与主题密封装置20的安装无关。可动包裹箱37借助于平坦柔性部件39气密地固定到壁15上，平坦柔性部件39可呈金属软管、金属增强式软管、天然软管或合成软管等的形式，这取决于预期应用的具体要求。可从孔口15c中移除图2中示出的现有技术的密封环31和盖板35。如图5中示出的那样，包裹箱37可定位在壁15的任一侧，即，要么定位在壁15(未显示)的外表面15a(促动器侧)上，要么定位在壁15的内表面15b(受控实体侧)上。
一种使用主题密封装置20来密封控制杆17穿过的孔口15c的方法，控制杆17附连到置于壁15的一侧的促动器13和置于壁15的另一侧的受控实体9a上，使得促动器13可利用控制杆17的运动来控制受控实体9a，该方法的特征在于，使用气密密封件41将密封装置20包裹箱37密封在控制杆17周围；以及将气密地连结到包裹箱37上的柔性部件39气密地固定到壁15上，以允许控制杆17的直线运动、平移运动、摇摆运动或其它这种运动控制受控实体9a，同时阻止流体流经过密封装置20。
一种使用促动器13来控制受控实体9a的方法，该方法使用根据本公开的密封装置20，其中，密封装置20密封孔口15c，控制杆17穿过孔口15c，以允许附连到置于壁15的一侧的促动器13和置于壁15的另一侧的受控实体9a上的控制杆17运动，使得促动器13可通过控制杆17的运动来控制受控实体9a，该方法的特征在于，使与控制杆17成连通关系的促动器13运动，其中，密封装置20包裹箱37气密地密封在控制杆17周围，并且柔性部件39与气密地固定到壁15上的包裹箱37一起为气密性的且成整体，以便控制杆17的有效直线运动、平移运动、摇摆运动或其它这种运动控制受控实体9a。
本公开不限于上面描述的示例，而是可在所附权利要求的范围内以不同的方式改变和更改。例如，即使控制杆17被示为直的元件，但它可采取实现预期目的所期望的备选形式，诸如例如弯曲、弯折、螺旋形或其它这种形式。

Claims (13)

1. 一种用于控制杆(17)的密封装置(20)，所述控制杆(17)穿过壁(15)中的孔口(15c)，其中，所述控制杆附连在置于所述壁的一侧的促动器(13)和置于所述壁的另一侧的受控实体(9a)之间，使得所述促动器能够利用所述控制杆的运动来控制所述受控实体，其特征在于，密封装置(20)包括：包裹箱(37)，其气密地密封在所述控制杆(17)周围，其中，所述包裹箱(37)和控制杆(17)能够相对于所述壁(15)运动；以及
与所述包裹箱37成整体的柔性部件(39)，其气密地固定到壁15上。
2. 根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于，所述柔性部件由折叠材料形成。
3. 根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于，所述柔性部件由平坦材料形成。
4. 根据前述权利要求中的任一项所述的密封装置，其特征在于，所述包裹箱(37)置于所述壁(15)的外表面(15a)上。
5. 根据权利要求1至3中的任一项所述的密封装置，其特征在于，所述包裹箱(37)置于所述壁(15)的内表面(15b)上。
6. 根据前述权利要求中的任一项所述的密封装置，其特征在于，孔口(15c)在大小上设置成以便所述控制杆(17)在其中运动。
7. 一种织物过滤器系统，包括由壁(15)限定的封闭空间(5，7)，其特征在于根据前述权利要求中的任一项所述的密封装置(20)，其中，所述受控实体(9a)是在所述封闭空间(5，7)的内部的、由所述封闭空间的外部的促动器(13)控制的风门(9)。
8. 一种用于密封壁(15)中的孔口(15c)的方法，控制杆(17)穿过所述孔口(15c)，所述控制杆与置于所述壁的一侧的促动器(13)和置于所述壁的另一侧的受控实体(9a)成整体，使得所述促动器能够利用所述控制杆的运动来控制所述受控实体，其特征在于，将密封装置(20)包裹箱(37)密封在所述控制杆周围，以及
(15)将与所述包裹箱(37)成整体的柔性部件(39)气密地固定到所述壁(15)上，以允许所述控制杆的运动控制所述受控实体(9a)，同时阻止流体流。
9. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在织物过滤器系统中使用所述方法。
10. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述受控实体是风门。
11. 一种使用促动器(13)来控制受控实体(9a)的方法，所述方法使用密封装置(20)，其中，所述密封装置密封壁(15)中的孔口(15c)，控制杆(17)穿过所述孔口(15c)，以允许与置于所述壁的一侧的促动器(13)和置于所述壁的另一侧的受控实体(9a)成整体的所述控制杆运动，使得所述促动器能够利用所述控制杆的运动来控制所述受控实体，其特征在于，将密封装置(20)包裹箱(37)密封在所述控制杆(17)周围，以及
将与所述包裹箱(37)成整体的柔性部件(39)气密地固定所述壁(15)上，以允许所述控制杆的运动控制受控实体(9a)。
12. 根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在织物过滤器系统中使用所述方法。
13. 根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述受控实体是风门。
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