CN105705846A - 粉体隔离阀 - Google Patents

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Abstract

描述了一种粉体隔离阀，该粉体隔离阀能够对阀进行密封以免在粉体和/或粒体材料的输送期间发生粉体泄漏。该阀包括可旋转的阀关闭构件(14)以及气动启动的密封机构，密封机构包括一对可弹性变形结构(18、20)，所述一对可弹性变形结构在可旋转的阀关闭构件处于其关闭位置时围绕可旋转的阀关闭构件的表面延伸，所述一对可弹性变形结构保持在一对环形凹部(32、34)中，所述一对环形凹部也围绕处于其关闭位置的可旋转的阀关闭构件的表面延伸，其中，所述一对可弹性变形结构能够被气动地启动成使密封环(26)压靠在可旋转的阀关闭构件上。

Description

粉体隔离阀
技术领域
本发明涉及粉体隔离阀。更具体地，本发明涉及能够对阀进行密封以免在粉体和/或粒体材料的输送期间发生粉体泄漏的大型低压隔离阀。
背景技术
在输送粉体和/或粒体材料的技术领域中需要提供粉体隔离阀以切断并密封来自储料斗和容器的粉体和/或粒体材料流。
这通常通过公知的滑动阀来完成。存在各种类型和构型的滑动阀，但这些滑动阀全部都存在泄漏或者堵塞或是这两种问题兼有的情况。这对粉体处理行业而言是公知问题，并且目前还没有令人满意的解决方案。此外，粉体堵塞是直径在300mm以上的较大的阀——在这种阀中，需要很大的致动器来克服滑动阀中的摩擦——所特别存在问题。
使用了其他类型的阀如蝶形阀，但这些阀可能难以在塞满材料的头部中转动，并且叶片阻碍流动。具有球形关闭构件的可膨胀密封阀是一种替代方案，但其昂贵、沉重，并且由于要使用橡胶密封件所需的具有较大尺寸的专用模具，因此阀密封系统的生产成本高。模制而成的可膨胀阀密封件周围的加工部分呈公差精密的复杂形状，因此其生产成本高。
对粉体隔离而言，并非必须通过阀来提供气密密封，而是应当使粉体不能穿过阀。然而，必须对通向阀的外部的气体和粉体提供良好的密封。滑动阀的大的缺点中的一个在于难以阻止叶片在阀打开时拖带材料。叶片还会导致粉体的泄漏。具有扁平叶片的大尺寸滑动阀的另一难题是要使阀足够坚固以抵抗在内部粉尘爆炸事件中的失效。由于输送中的诸如煤尘的易燃材料具有爆炸风险，因此要求具有能够应对内部爆炸的安全壳设计。这相对易于通过球形关闭构件实现。
本发明的至少一个方面的目的是消除或减轻前述问题中的至少一个或更多个问题。
本发明的至少一个方面的另一目的是提供一种能够对阀进行密封以免在粉体和/或粒体材料的输送期间发生粉体泄漏的粉体隔离阀。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种能够对阀进行密封以免在粉体和/或粒体材料的输送期间发生粉体泄漏的隔离阀，该隔离阀包括：
可旋转的阀关闭构件；
气动启动的密封机构，该密封机构包括一对可弹性变形结构，所述一对可弹性变形结构围绕可旋转的阀关闭构件的上表面延伸，
所述一对可弹性变形结构被保持在同样围绕可旋转的阀关闭构件的上表面延伸的一对环形凹部中；
其中，所述一对可弹性变形结构能够被气动地启动成使密封环压靠在可旋转的阀关闭构件上从而形成用于防止粉体和/或粒体材料泄漏的密封。
粉体和/或粒体材料可以呈任何形式，诸如在采矿应用中形成的包括煤尘的材料。粉体和/或粒体材料还可以包括可以形成铁质材料的粉尘材料、化学制品、药品、食品以及用来形成塑料的材料。
粉体和/或粒体材料可以利用任何适合的给送系统诸如料斗被给送到隔离阀的上部部分中。
阀关闭构件可以呈部分球形的形状并且例如可以呈弧形的形式。
阀关闭构件可以具有约1cm至5cm厚的薄轮廓，从而有助于减轻重量。阀关闭构件可以由任何适合的金属、合金或塑料材料制成。
阀关闭构件可以从关闭位置旋转至打开位置，在关闭位置中，阀关闭构件阻止粉体和/或粒体材料流动，在打开位置中，粉体和/或粒体材料可以自由地流动。
可以利用马达来使阀关闭部件绕枢转点旋转。
在特定实施方式中，阀关闭部件可以沿逆时针或顺时针方向旋转90度以从关闭位置到达打开位置以及返回关闭位置。因此，通过阀关闭构件的旋转，阀从关闭位置移动至打开位置以及返回到打开位置。
被气动启动的密封机构可以包括位于可旋转的阀关闭构件上的至少一个或更多个可弹性变形结构。可弹性变形结构可以位于与粉体和/或粒体材料的输入流相同的一侧。
可弹性变形结构可以保持在凹部中并且因此它们本身并不移动，而是在气动力——如压缩空气的力——的作用下发生变形。
因此，可弹性变形结构能够被气动地启动成使密封环压靠在可旋转的阀关闭构件上而形成用于防止粉体和/或粒体材料泄漏的密封。
可弹性变形结构可以是由橡胶复合材料制成的任何适合的可变形结构。在特定实施方式中，可弹性变形结构可以是橡胶“O”型环。
可以在能够被气动地启动成与密封环形成紧密密封的阀关闭构件附近设置一对例如“O”型环形式的可弹性变形结构。密封环可以由金属或塑料制成。所述密封虽然不一定必须是气密密封，但必须能够防止粉体和/或粒体材料泄漏。
因此，密封环的密封可以通过将可弹性变形结构置于气动压力之下并使之发生变形而启动。因此，压缩空气可以作用在可弹性变形结构上并使可弹性变形结构向下迫压密封环，从而具有使密封环压靠在阀关闭构件的表面上并形成紧密密封的效果。密封环与阀关闭构件之间的距离可以很小，并且该距离可以为约0.1mm至1mm或者代表性地为约0.5mm。
当气动压力(例如压缩空气)被释放时，可弹性变形结构可以返回至其初始形状和尺寸，因此密封环向上返回至其初始位置并在密封环与阀关闭构件之间形成小的间隙。
可弹性变形结构可以由挤压成型的圆形带制成，所述挤压成型的圆形带可以粘合以形成环。因此，可以低廉地制出可弹性变形结构的任何适合的尺寸和形状。
气动压力(例如压缩空气)可以被给送到通道中并且沿着通道给送。当通道填充以例如压缩空气时，具有使密封环压靠在阀关闭构件上并造成压力隔离阀处于关闭位置的效果。这具有通过在金属密封环与阀关闭构件之间形成紧密密封而防止粉体泄漏的效果。
根据本发明的第二方面，提供了一种利用隔离阀来防止在粉体和/或粒体材料的输送期间发生粉体泄漏的方法，所述方法包括：
设置可旋转的阀关闭构件；以及
设置包括可弹性变形结构的气动启动的密封机构，由此能够将可弹性变形结构气动地启动成使密封环压靠在可旋转的阀关闭构件上，从而形成用于防止粉体和/或粒体材料泄漏的密封。
该隔离阀可以如第一方面中所定义的那样。
附图说明
现在将参照附图仅通过示例的方式对本发明的实施方式进行描述，在附图中：
图1是根据本发明的实施方式的隔离阀的截面图；
图2是图1中示出的隔离阀的另一截面图；以及
图3是图1和图2中示出的隔离阀的一部分的放大的截面图。
具体实施方式
总体而言，本发明在于提供一种能够对阀进行密封以免在粉体和/或粒体材料的输送期间发生粉体泄漏的低压隔离阀。
图1和图2是根据本发明的总体上以10指代的压力隔离阀的图示。压力隔离阀10具有料斗12，粉体和/或粒体材料经由料斗12给送。粉体和/或粒体材料包括在采矿应用中形成的材料(例如，煤尘)、和可以形成铁质材料的粉尘材料、化学制品、药品、食品以及用来形成塑料的材料。
如图1和图2中所示，粉体和/或粒体材料沿料斗12向下流动直到粉体和/或粒体材料驻留于呈弧形形状的阀关闭构件14为止。因此，阀关闭构件14呈部分球形，并且阀关闭构件14可以绕旋转点16旋转。如图2中所示，阀关闭构件14可以沿逆时针方向旋转90度，此时，阀关闭构件的位置由虚线和附图标记14a示出。替代性地，阀关闭构件14可以沿顺时针方向旋转90度。因此，通过阀关闭构件14的旋转，阀从关闭位置移动至打开位置。阀关闭构件14具有较薄的外形，从而有助于减轻重量。
图3是压力隔离阀10的一部分的放大视图。示出了一对软质橡胶“O”型环18、20，所述一对软质橡胶“O”形环18、20围绕阀关闭构件的上表面延伸。如在图3中清楚地示出的，软质橡胶“O”型环18、20可以被压靠在金属密封环26上。因此，金属密封环26可以由软质橡胶“O”型环18、20保持就位。
因此，软质橡胶“O”型环18、20被禁锢在环形凹部32、34中，并且软质橡胶“O”型环18、20自身不移动而是在压缩空气的力的作用下发生变形。压缩空气作用在软质橡胶“O”形环18、20上并使软质橡胶“O”形环18、20向下迫压密封环26，从而具有使密封环26压靠在阀关闭构件14的表面上的作用。密封环26与阀关闭构件14之间的距离很小，大约为1mm。
当压缩空气被释放时，软质橡胶“O”型环18、20返回至其初始形状和尺寸，因此“O”形环18、20将密封环26向上拉回至它们的初始位置，从而在密封环26与阀关闭构件14之间形成约1mm的间隙。
本发明的具体优点在于：“O”型环18、20的制造成本较低，并且“O”形环18、20可以由挤压成型的圆形带制成任何所需的形状和尺寸。挤压成型的圆形带可以被粘合以形成环以及允许经济地进行小批量生产。
本发明的另一具体优势在于：在阀关闭构件14的面向粉体和/或粒体材料的不具有可能因为粉体和/或粒体材料的进入而堵塞的紧配合滑动部件。从而不存在公知的现有技术装置所存在的粘附和堵塞的情况。
图3示出了压缩空气可以被给送到通道30中并且沿着通道30给送。当通道被填充以压缩空气时，这具有使金属密封环26压靠在阀关闭构件14上并造成压力隔离阀10处于关闭位置的效果。从而具有通过形成在金属密封环26与阀关闭构件14之间的紧密密封来防止粉体泄漏的效果。如图1和图2中所示，压力隔离阀10的相反侧上设置有类似的压缩空气机构。
在图3中可以观察到的是，金属密封环26与阀关闭构件14之间存在小的间隙。因此，金属密封环26被保持为离阀关闭构件14有很小的距离以减小关闭载荷。压缩空气被压入到通道30中以形成阀关闭构件14处于关闭构型时的紧密密封。应当指出的是，金属密封环26并不旋转。
尽管以上已经对本发明的具体实施方式进行了描述，但是将理解的是，与所述实施方式有偏差的实施方式仍可以落入本发明的范围内。例如，可以使用能够变形并使密封环返回至其初始位置的任何适合类型的可变形装置来代替“O”型环。

Claims (21)

1.一种能够对阀进行密封以免在粉体和/或粒体材料的输送期间发生粉体泄漏的隔离阀，所述隔离阀包括：
可旋转的阀关闭构件；
气动启动的密封机构，所述密封机构包括一对可弹性变形结构，所述一对可弹性变形结构围绕所述可旋转的阀关闭构件的上表面延伸，
所述一对可弹性变形结构被保持在同样围绕所述可旋转的阀关闭构件的上表面延伸的一对环形凹部中；
其中，所述一对可弹性变形结构能够被气动地启动成迫使密封环压靠所述可旋转的阀关闭构件而形成用于防止粉体和/或粒体材料泄漏的密封。
2.根据权利要求1所述的能够对阀进行密封以免在粉体和/或粒体材料的输送期间发生粉体泄漏的隔离阀，其中，所述可弹性变形结构位于与所述粉体和/或粒体材料的输入流相同的一侧。
3.根据前述权利要求中的任一项所述的能够对阀进行密封以免在粉体和/或粒体材料的输送期间发生粉体泄漏的隔离阀，其中，所述可弹性变形结构被保持在所述凹部中，且因此所述可弹性变形结构并不移动而是在气动力的作用下发生变形。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的能够对阀进行密封以免在粉体和/或粒体材料的输送期间发生粉体泄漏的隔离阀，其中，所述可弹性变形结构由橡胶复合材料制成。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的能够对阀进行密封以免在粉体和/或粒体材料的输送期间发生粉体泄漏的隔离阀，其中，所述可弹性变形结构是橡胶“O”型环。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的能够对阀进行密封以免在粉体和/或粒体材料的输送期间发生粉体泄漏的隔离阀，其中，所述粉体和/或粒体材料为下述形式的材料：在采矿应用中形成的包括煤尘的材料、形成铁质材料的粉尘材料、化学制品、药品、食品以及用来形成塑料的材料。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的能够对阀进行密封以免在粉体和/或粒体材料的输送期间发生粉体泄漏的隔离阀，其中，所述粉体和/或粒体材料利用料斗被给送到所述隔离阀的上部部分中。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的能够对阀进行密封以免在粉体和/或粒体材料的输送期间发生粉体泄漏的隔离阀，其中，所述阀关闭构件呈部分球形的形状。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的能够对阀进行密封以免在粉体和/或粒体材料的输送期间发生粉体泄漏的隔离阀，其中，所述阀关闭构件具有约1cm至5cm厚的薄轮廓，从而有助于减轻重量。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的能够对阀进行密封以免在粉体和/或粒体材料的输送期间发生粉体泄漏的隔离阀，其中，所述阀关闭构件由金属、合金或塑料材料制成。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的能够对阀进行密封以免在粉体和/或粒体材料的输送期间发生粉体泄漏的隔离阀，其中，所述阀关闭构件被从关闭位置旋转至打开位置，在所述关闭位置中，所述阀关闭构件阻止所述粉体和/或粒体材料流动，在所述打开位置中，所述粉体和/或粒体材料能够自由地流动。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的能够对阀进行密封以免在粉体和/或粒体材料的输送期间发生粉体泄漏的隔离阀，其中，所述阀关闭构件能够利用马达而围绕枢转点旋转。
13.根据前述权利要求中的任一项所述的能够对阀进行密封以免在粉体和/或粒体材料的输送期间发生粉体泄漏的隔离阀，其中，所述阀关闭构件能够沿逆时针或顺时针方向旋转90度由关闭位置到达打开位置以及返回至关闭位置，由此，所述阀因而通过所述阀关闭构件的旋转而从关闭位置移动至打开位置以及返回至打开位置。
14.根据前述权利要求中的任一项所述的能够对阀进行密封以免在粉体和/或粒体材料的输送期间发生粉体泄漏的隔离阀，其中，所述密封环由金属或塑料制成。
15.根据前述权利要求中的任一项所述的能够对阀进行密封以免在粉体和/或粒体材料的输送期间发生粉体泄漏的隔离阀，其中，所述密封环的密封通过被置于压力之下并发生变形的所述可弹性变形结构来启动。
16.根据前述权利要求中的任一项所述的能够对阀进行密封以免在粉体和/或粒体材料的输送期间发生粉体泄漏的隔离阀，其中，压缩空气作用在所述可弹性变形结构上并迫使所述可弹性变形结构向下压靠所述密封环，从而具有迫使所述密封环压靠在所述阀关闭构件的表面上并形成紧密密封的效果。
17.根据前述权利要求中的任一项所述的能够对阀进行密封以免在粉体和/或粒体材料的输送期间发生粉体泄漏的隔离阀，其中，所述密封环与所述阀关闭构件之间的距离为约0.1mm至1mm。
18.根据前述权利要求中的任一项所述的能够对阀进行密封以免在粉体和/或粒体材料的输送期间发生粉体泄漏的隔离阀，其中，当所述气动压力被释放时，所述可弹性变形结构返回至其初始形状和尺寸，因此所述密封环向上返回至其初始位置并且在所述密封环与所述阀关闭构件之间形成约0.1mm至1mm的小间隙。
19.根据前述权利要求中的任一项所述的能够对阀进行密封以免在粉体和/或粒体材料的输送期间发生粉体泄漏的隔离阀，其中，所述气动压力被给送到通道中并沿着所述通道给送，并且当所述通道被填充以所述压缩空气时，具有使所述密封环压靠在所述阀关闭构件上并造成压力隔离阀处于关闭位置的效果。
20.一种利用隔离阀来防止在粉体和/或粒体材料的输送期间发生粉体泄漏的方法，所述方法包括：
设置可旋转的阀关闭构件；
设置气动启动的密封机构，所述密封机构包括一对可弹性变形结构，所述一对可弹性变形结构围绕所述可旋转的阀关闭构件的上表面延伸，
将所述一对可弹性变形结构保持在同样围绕所述可旋转的阀关闭构件的上表面延伸的一对环形凹部中；
其中，所述一对可弹性变形结构能够被气动地启动成迫使密封环压靠在所述可旋转的阀关闭构件上而形成用于防止粉体和/或粒体材料泄漏的密封。
21.一种如上所述的以及/或者如图1至图3中的任一个所示出的能够对阀进行密封以免在粉体和/或粒体材料的输送期间发生粉体泄漏的隔离阀。
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