CN111810737A - 防进气密封装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防进气密封装置，包括外壳体和进气挡板，外壳体为中空结构，两端设有开口，两端的开口分别为用于连接反应容器的反应容器连接口和用于连接密封件的密封件连接口；进气挡板固设于外壳体中空结构的内部，在进气挡板与外壳体之间形成气体腔；外壳体上与进气挡板相对应的位置设有用于使保护气通入气体腔的保护气进气口，进气挡板上设有用于使保护气从气体腔流出的保护气出气孔。本发明结构简单，适用范围广，拆装简单、快速，能够重复使用，易于推广，并且阻隔效果好，能够有效地避免加料过程中干扰物进入反应容器，适用于所有对反应环境有要求的反应装置。
Description
技术领域
本发明属于密封装置领域，具体地说是一种防进气密封装置。
背景技术
在实验室实验和批量生产中，部分反应装置对反应的发生环境有着较为严格的要求。例如，在一些反应中，要求在向反应容器内添加物料的同时，防止氧气或其他气体或水蒸气等干扰物的进入，以免影响最终结果。
现有的密封方式多为静态的密封方式，以阀或其他结构作为密封件，仅能够保证在反应容器紧闭情况下的密封，无法保证在向反应容器内添加物料的过程中，干扰物的进入。以高温加热炉为例，其反应容器的两端设有用于密封的阀，高温加热炉内发生反应时，若反应全程无需添加物料，仅通过阀即可实现反应容器的密封，但若在反应过程中需要中途添加物料，则需要将阀打开，使用特定工具伸入反应容器内添加，此时会有干扰物进入的可能，现有技术中的阀无法满足全程密封的要求，具有很大的局限性。
发明内容
为解决现有技术中存在的以上不足，本发明旨在提供一种防进气密封装置，以达到在反应中途添加物料的情况下，也能够保证反应容器中不进入干扰物的目的。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：一种防进气密封装置，包括外壳体和进气挡板，所述外壳体为中空结构，两端设有开口，两端的开口分别为用于连接反应容器的反应容器连接口和用于连接密封件的密封件连接口；所述进气挡板固设于外壳体中空结构的内部，在进气挡板与外壳体之间形成气体腔；所述外壳体上与进气挡板相对应的位置设有用于使保护气通入气体腔的保护气进气口，所述进气挡板上设有用于使保护气从气体腔流出的保护气出气孔。
作为对本发明的限定：所述外壳体为管形，用于形成气体腔的部分的截面大于反应容器连接口和密封件连接口的截面；所述进气挡板为两端开口的管，进气挡板的两端分别朝向反应容器连接口和密封件连接口，并分别与反应容器连接口和密封件连接口过盈配合。
作为对本发明的限定：所述反应容器连接口设有用于与反应容器相配合的法兰。
作为对本发明的进一步限定：所述保护气进气口沿外壳体周向设有三个，所述保护气出气孔沿进气挡板的周向成排设置。
作为对本发明的进一步限定：所述密封件连接口设有用于与密封件配合的内螺纹。
作为对本发明的再进一步限定：所述保护气出气孔等间距设有三排。
作为对本发明的更进一步限定：所述保护气出气孔与反应容器连接口之间的距离大于保护气出气孔与密封件连接口之间的距离。
由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比，所取得的有益效果在于：
（1）本发明设置于反应容器与密封件之间，通过外壳体与进气挡板之间形成的气体腔，将以大于大气压通入外壳体的保护气体经由保护气出气孔的分散，形成一道不断流动的、沿本装置径向的、由保护气构成的一堵“气体墙”；保护气多为惰性气体，不与待反应物料发生反应，因此上述“气体墙”能够有效地将反应容器与大气中的氧气、水蒸气或其他干扰物隔离开来，并且不会对反应结果造成其他不良影响，对于保证高温反应炉内的无氧态、干燥器内的无水态等起到良好的作用，把外界对于物料的加热、反应等过程的影响降到最小，通过简单的结构，避免了添加物料过程中干扰物的进入，甚至可直接在敞口的环境下进行加料、取料的动作，无需考虑反应容器的密封问题，提高了实验和生产的效率；并且本发明的工作环境为常温常压，因此对部件材料的要求较低，且结构简单、容易加工成型，易于推广使用；
（2）本发明的保护气进气口和保护气出气孔沿外壳体与进气挡板的周向设置，使形成的“气体墙”更加均匀，并且保护气出气孔设有三排，保证了“气体墙”的厚度，进而保证了本装置的阻隔效果；
（3）本发明的保护气出气孔更加靠近密封件连接口，能够使保护气由保护气出气孔通入装置内部时，优先流向密封件连接口所在的外部方向，加之由于反应容器内部温度较高，相应地热压也较高，保护气流入反应容器的阻力更大，能够使保护气流入后向密封件方向流出，避免外界干扰物随着物料的加入而进入反应容器内部；
（3）本发明用于与反应容器相连的一端设有法兰，该法兰通过密封垫圈和卡箍即可与反应容器实现密封连接；同样地，本发明用于与密封件相连的一端设有内螺纹，该内螺纹通过密封胶或密封胶带即可与密封件实现密封连接，上述结构拆装简单、快速，且使本装置能够重复使用。
综上所述，本发明结构简单，适用范围广，拆装简单、快速，能够重复使用，易于推广，并且阻隔效果好，能够有效地避免加料过程中干扰物进入反应容器，适用于所有对反应环境有要求的反应装置。
附图说明
下面结合附图及具体实施例对本发明作更进一步详细说明。
图1为本发明实施例的半剖结构示意图；
图2为本发明实施例的左视结构示意图；
图3为本发明实施例单一安装状态下的安装结构示意图；
图4为本发明实施例成对安装状态下的安装结构示意图。
图中：1-外壳体，2-进气挡板，3-肩部，4-密封件连接口，5-球阀，6-反应容器连接口，7-法兰，8-气体腔，9-保护气进气口，10-进气口密封螺栓，11-保护气出气孔。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明。应当理解，此处所描述的防进气密封装置为优选实施例，仅用于说明和解释本发明，并不构成对本发明的限制。
本发明所述的“上”“下”“左”“右”等方位用词或位置关系，是基于本发明说明书附图的方位关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗指的装置或元件必须具有的特定的方位、为特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护的内容的限制。
实施例 防进气密封装置
本实施例如图1-图4所示，为一种防进气密封装置，包括外壳体1和进气挡板2。
外壳体1为中间直径大、两端直径小的中空管状结构，并在大直径和小直径连接处形成肩部3。外壳体1左端的开口为用于连接密封件的密封件连接口4，在本实施例中，密封件为球阀5，使用球阀5可使反应容器内部与外界随时接通，并保证了整个装置流量可控以及其密封性。在密封件连接口4的内壁设有用于与球阀5配合的内螺纹，使用时将本装置的左端与球阀5通过螺纹密封安装。外壳体1右端的开口为用于连接反应容器的反应容器连接口6，在本实施例中，反应容器为高温加热炉，在反应容器连接口6设有用于与高温加热炉的炉体法兰相配合的法兰7，使用时通过密封垫圈和卡箍将本装置的法兰7与炉体法兰密封连接，在实现密封送料的前提下，更加方便拆卸，并可多次使用。
进气挡板2为两端开口的圆管，厚度为2.5mm，进气挡板2的两端分别朝向反应容器连接口6和密封件连接口4，并分别与反应容器连接口6和密封件连接口4过盈配合，在进气挡板2与外壳体1的大直径部分之间，形成了的气体腔8，为了保证外壳体1与进气挡板2之间的配合处能够密封，必要时可在其配合处使用密封胶。
外壳体1上与进气挡板2相对应的位置设有用于使保护气通入气体腔8的保护气进气口9。保护气进气口9沿外壳体1的周向等间距地设有三个。在本实施例中，保护气进气口9采用螺纹密封的结构。考虑到工艺要求，为使加工更加容易，保护气进气口9为开设在外壳体1上的螺纹孔，通过进气口密封螺栓10实现保护气进气口9与供气装置的连接。进气口密封螺栓10为圆管型，上下两端分别设有用于与供气装置和外壳体1相配合的外螺纹，中部设有用于将其拧紧的六角凸台。安装时配合垫圈，即可通过进气口密封螺栓10实现本装置与供气装置的密封连接。
进气挡板2上设有用于使保护气从气体腔8流出的保护气出气孔11。保护气出气孔11的直径为0.5mm，沿进气挡板2的周向等间距成排设置，每排设有30个保护气出气孔11，保护气出气孔11共设有三排，排间距为6mm。保护气出气孔11与反应容器连接口6之间的距离大于保护气出气孔11与密封件连接口4之间的距离，即保护气出气孔11更加靠近密封件连接口4，目的是使保护气优先流向密封件连接口4所在的外部方向；并且高温加热炉内温度较高，相应地热压也较高；上述二者结合，能够使保护气优先选择外排，图中箭头所指方向即为保护气体的流动方向。
保护气以1.5-2个大气压的压力，通过保护气进气口9通入气体腔8中，再通过保护气出气孔11，使保护气由气体腔8流出，进入进气挡板2的内部。由于保护气进入进气挡板2的内部时具有一定压力，该压力会阻挡空气的流动，形成一堵由保护气构成的 “气体墙”，又由于反应装置内部不通风，气体流入一段时间后反应装置内部压力不断增大，最终反应装置内部的压力与气体流入的压力趋于平衡，使气体只能向流出反应容器的方向流动，从而产生在加料和取料时的防进气密封作用。保护气体可根据需要，选择惰性气体、氮气或其他不影响反应结果的气体。以高温加热炉为例，加料和取料需要通过在加热炉的进料口中插入推料轴来实现，在使用推料轴插入本装置进行加料或取料时，使推料轴与本装置进气挡板2的内圆尽量保持同心，能够更有效地阻挡外界气体的进入。
使用本实施例进行加料或取料时，先打开供气装置的阀门，使保护气体通入，再打开球阀5的开关，等气体流量稳定后，将推料轴或其他装置伸入反应装置内部，完成加料或取料后，把推料轴或其他加料装置退出，关闭球阀5，再关闭供气装置的阀门，即完成加料或取料过程。本装置可如图3所示单一安装，即安装在反应容器的其中一个开口，利用单一开口完成进料和出料；也可根据需要如图4所示成对安装，即在反应容器的两个开口对称安装，其中一个开口负责进料，另一个开口负责出料。本装置的使用，可以使高温反应炉的加热过程不停歇，反应完成后取出物料，再将待反应物料放入开始新一轮反应，重复以上步骤即可实现高效率的实验或生产。
Claims (7)
1.一种防进气密封装置，其特征在于：包括外壳体和进气挡板，所述外壳体为中空结构，两端设有开口，两端的开口分别为用于连接反应容器的反应容器连接口和用于连接密封件的密封件连接口；所述进气挡板固设于外壳体中空结构的内部，在进气挡板与外壳体之间形成气体腔；所述外壳体上与进气挡板相对应的位置设有用于使保护气通入气体腔的保护气进气口，所述进气挡板上设有用于使保护气从气体腔流出的保护气出气孔。
2.根据权利要求1所述的防进气密封装置，其特征在于：所述外壳体为管形，用于形成气体腔的部分的截面大于反应容器连接口和密封件连接口的截面；所述进气挡板为两端开口的管，进气挡板的两端分别朝向反应容器连接口和密封件连接口，并分别与反应容器连接口和密封件连接口过盈配合。
3.根据权利要求2所述的防进气密封装置，其特征在于：所述保护气进气口沿外壳体周向设有三个，所述保护气出气孔沿进气挡板的周向成排设置。
4.根据权利要求3所述的防进气密封装置，其特征在于：所述保护气出气孔等间距设有三排。
5.根据权利要求4所述的防进气密封装置，其特征在于：所述保护气出气孔与反应容器连接口之间的距离大于保护气出气孔与密封件连接口之间的距离。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的防进气密封装置，其特征在于：所述反应容器连接口设有用于与反应容器相配合的法兰。
7.根据权利要求6所述的防进气密封装置，其特征在于：所述密封件连接口设有用于与密封件配合的内螺纹。
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