CN201618559U - 变体积密封型高温高压反应釜 - Google Patents
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Abstract
本实用新型为一种变体积密封型高温高压反应釜，该反应釜包括固定设置于机架的釜体和密封盖设于釜体顶部的釜盖，所述釜体内部具有上下滑动设置的柱塞，所述柱塞底部固定连接于一竖直设置的且由传动装置驱动而作上下移动的螺杆；所述釜体底部开口处的内壁，由下向上设有一段环形槽，该环形槽中并列设有多个石墨密封圈，所述柱塞穿过多个石墨密封圈并滑设于釜体内部的腔体中；所述石墨密封圈外侧密封连接于釜体内壁，所述石墨密封圈内侧与柱塞密封接触；所述釜盖上贯通设有一取样口。本实用新型的反应釜适用于模拟液态反应物质的热化学反应过程，也可用于模拟固态反应物质的热化学反应过程。同时，该反应釜便于定时取样分析。
Description
技术领域
本实用新型是关于一种应用于石油石化行业的实验装置，尤其涉及一种在密封环境中模拟压力可调控的变体积密封型高温高压反应釜。
背景技术
高温高压反应釜是一种较常见的反应仪器，在石油石化行业的很多研究方向都有应用，如：地质中有机质生烃过程研究、石油开发中地层条件下稠油的高温水热裂解反应研究和石油化工中重油催化裂化反应等，都涉及到高温高压热裂解反应模拟实验。
常见的反应釜由釜体和釜盖组成，根据实验需要还可设置进样口和取样口等结构。为了达到较好的高温密封效果，反应釜的容积往往是固定的，反应过程中只能控制实验的反应温度，釜体内的压力值无法控制。从室温升高到反应温度过程中，反应液的热膨胀使得釜内压力大幅度上升，由于压力无法调控使得反应过程存在一定的危险性。以地层条件下稠油的水热裂解反应过程为例，采用常规反应釜进行实验时，釜体内的压力会升高到20MPa以上。由于所述的常规高温高压反应釜不能有效控制反应过程中的压力，使得地层条件下石油的化学反应过程不能真实的模拟，常规反应釜其压力不可控制的缺陷也为实验过程带来了不安全因素。
为此，申请号为01209909.0的中国专利公开了一种可以改变体积的高温反应釜，该反应釜很好地解决了动密封的问题。但是，该反应釜是由釜座、釜体和密封体构成的三段式结构并采用液压机进行加压，这样的结构为设置取样口以及定时取样分析带来了较大的困难。另外，该反应釜在放置反应样品时，需要首先撤掉液压机的压力，将所述三段式结构打开，然后将反应样品放置在反应釜中段的釜体中，之后再将该三段式结构装配好，最后使液压机对所述三段式结构加压并同时进行密封。虽然该反应釜拆卸方便，但是由于其结构所限，该反应釜只适用于模拟固态反应物质的热化学反应过程，对于反应物为液体的石油样品，则很难被放置在该反应釜的釜体中并实现反应过程。
由此，本发明人凭借多年的相关设计和制造经验，仔细分析了现有结构存在的各种问题，提出一种变体积密封型高温高压反应釜，以克服现有结构的缺陷。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种变体积密封型高温高压反应釜，其能够模拟特定压力条件下石油热化学反应过程，该反应釜不仅适用于模拟固态反应物质的热化学反应过程，还适用于模拟液态反应物质的热化学反应过程。
本实用新型的另一目的在于提供一种变体积密封型高温高压反应釜，该反应釜设有取样口，便于定时取样分析。
本实用新型的目的是这样实现的，一种变体积密封型高温高压反应釜，该反应釜包括固定设置于机架的釜体和密封盖设于釜体顶部的釜盖，所述釜体内部具有上下滑动设置的柱塞，所述柱塞底部固定连接于一竖直设置的且由传动装置驱动而作上下移动的螺杆；所述釜体底部开口处的内壁，由下向上设有一段环形槽，该环形槽中并列设有多个石墨密封圈，所述柱塞穿过多个石墨密封圈并滑设于釜体内部的腔体中；所述石墨密封圈外侧密封连接于釜体内壁，所述石墨密封圈内侧与柱塞密封接触；所述釜盖上贯通设有一取样口。
在本实用新型的一较佳实施方式中，在所述釜盖与釜体的结合部位分别设有相对配合的环形凸肋和环形凹槽，所述环形凸肋嵌设入所述环形凹槽中，所述环形凹槽中还嵌设有石墨密封圈。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述釜盖上设有测温孔，一热电偶穿设于该测温孔中。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述取样口连接有压力测量装置和取样装置。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述支架包括至少三根竖直固定设置在传动装置的壳体上的导柱。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述柱塞底部与螺杆顶部之间还固定设有一水平设置的扶正架，该扶正架沿所述各导柱垂直滑设。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述传动装置由电机驱动。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述传动装置上设有手轮。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述釜体外侧设有加热装置。
由上所述，本实用新型的反应釜是由釜体、釜盖、柱塞和石墨密封圈构成一容积可变的密封空间，当需要向该密封空间放置样品时，无需将柱塞完全撤出釜体，只需将釜盖拆卸掉，将样品由釜体上端放入即可。由于柱塞没有完全撤出釜体，柱塞与釜体之间的石墨密封仍然存在，所以，该密封空间内放入的样品既可以是固态样品也可以是液态样品。因此，该反应釜不仅适用于模拟固态反应物质的热化学反应过程，还适用于模拟液态反应物质的热化学反应过程。同时，由于所述釜盖上贯通设有一取样口，因此，该反应釜便于定时取样分析。
附图说明
以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中，
图1：为本实用新型的变体积密封型高温高压反应釜的结构示意图。
图2：为本实用新型中由金属压垫和压帽挤压多层石墨密封圈的结构示意图。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。
如图1所示，为本实用新型提供的一种变体积密封型高温高压反应釜100，该反应釜100包括固定设置于机架9的釜体1和密封盖设于釜体1顶部的釜盖2，所述釜体1内部具有上下滑动设置的柱塞3，所述柱塞3底部固定连接于一竖直设置的且由传动装置8驱动而作上下移动的螺杆4；所述釜体1底部开口处的内壁，由下向上设有一段环形槽11，该环形槽11中并列设有多个石墨密封圈5，所述柱塞3穿过多个石墨密封圈5并滑设于釜体1内部的腔体12中；所述石墨密封圈5外侧密封连接于釜体1内壁，所述石墨密封圈5内侧与柱塞3密封接触；所述釜盖2上贯通设有一取样口21。
由上所述，本实用新型的反应釜是由釜体、釜盖、柱塞和石墨密封圈构成一容积可变的密封空间，容积变化由柱塞的移动实现。当需要向该密封空间内放置样品时，无需将柱塞完全撤出釜体，只需将釜盖拆卸掉，将样品由釜体上端放入即可。由于柱塞没有完全撤出釜体，柱塞与釜体之间的石墨密封结构仍然存在，所以，该密封空间内放入的样品既可以是固态样品也可以是液态样品。因此，该反应釜不仅适用于模拟固态反应物质的热化学反应过程，还适用于模拟液态反应物质的热化学反应过程。同时，由于所述釜盖上贯通设有一取样口，因此，该反应釜便于定时取样分析。
进一步，如图1所示，在本实施方式中，釜盖2和釜体1之间采用法兰式结构并由螺钉压紧固定连接的形式，以实现高温高压静密封效果。在所述釜盖2与釜体1的结合部位分别设有相对配合的环形凸肋23和环形凹槽13，所述环形凸肋23嵌设入所述环形凹槽13中，所述环形凹槽13中还嵌设有一石墨密封圈6。
在本实施方式中，所述釜盖2上还设有测温孔22，一热电偶221穿设于该测温孔22中。所述釜体1外侧设有加热装置7，以将样品加热到实验温度。
进一步，所述取样口处通过流出管线连接有压力测量装置和取样装置(图中未示出)，以随时读取实验压力，并能够在实验设定时间点打开取样装置取样分析。
如图1所示，在本实施方式中，所述支架9包括至少三根竖直固定设置在传动装置8的壳体上的导柱91；所述柱塞3底部与螺杆4顶部之间还固定设有一水平设置的扶正架92，该扶正架92沿所述各导柱91垂直滑设移动。
在本实施方式中，所述传动装置上设有手轮81，转动手轮81可调解柱塞3的位置，以控制釜体1内部压力到地层压力。作为本实施方式的另一种实施例，所述传动装置也可由电机(图中未示出)驱动。
本实用新型的反应釜使用时，首先摇动手轮81，通过传动装置8带动螺杆4移动，并调整柱塞3的位置，使釜盖2、釜体1、柱塞3围成的密封空间的体积与反应实验需要的石油样品体积接近，然后将石油样品放入釜体1内，将密封圈6放入釜体的环形凹槽13中，盖上釜盖2，用螺钉拧压紧。在取样口21处通过流出管线连接压力测量装置和取样装置；转动手轮81调解柱塞3的位置控制釜体1内部压力到地层压力，在实验设定时间点打开取样装置取样分析。
本实用新型的反应釜，主要应用于特定压力条件下模拟石油高温化学反应的密封实验；机械传动装置带动柱塞移动改变反应釜内部体积实现釜内压力调控，多层石墨密封圈挤压形变实现柱塞与釜体间的动密封，釜盖上设有取样口，便于定时取样分析。
进一步，在本实用新型中，柱塞3与釜体1之间的动密封是由多层石墨密封圈5嵌入所述环形槽11中并被挤压产生形变形成的。在本实施方式中，所述多层石墨密封圈5是由金属压垫51和压帽52对其进行挤压产生形变的。如图2所示，在放置样品之前，先将金属压垫51和压帽52放置在多层石墨密封圈5下端，驱动螺杆带动扶正架92向上移动，以顶推所述金属压垫51和压帽52挤压所述多层石墨密封圈5产生形变。然后，将扶正架92向下移动，再将金属压垫51和压帽52拆卸掉。
与现有技术相比，本实用新型的反应釜在反应过程中压力可以控制，可实现真实地层压力条件下石油热化学反应过程；由于压力可调控，避免了密封条件下高温热裂解反应的不安全因素。
以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。
Claims (9)
1.一种变体积密封型高温高压反应釜，该反应釜包括固定设置于机架的釜体和密封盖设于釜体顶部的釜盖，其特征在于：所述釜体内部具有上下滑动设置的柱塞，所述柱塞底部固定连接于一竖直设置的且由传动装置驱动而作上下移动的螺杆；所述釜体底部开口处的内壁，由下向上设有一段环形槽，该环形槽中并列设有多个石墨密封圈，所述柱塞穿过多个石墨密封圈并滑设于釜体内部的腔体中；所述石墨密封圈外侧密封连接于釜体内壁，所述石墨密封圈内侧与柱塞密封接触；所述釜盖上贯通设有一取样口。
2.如权利要求1所述的变体积密封型高温高压反应釜，其特征在于：在所述釜盖与釜体的结合部位分别设有相对配合的环形凸肋和环形凹槽，所述环形凸肋嵌设入所述环形凹槽中，所述环形凹槽中还嵌设有石墨密封圈。
3.如权利要求1所述的变体积密封型高温高压反应釜，其特征在于：所述釜盖上设有测温孔，一热电偶穿设于该测温孔中。
4.如权利要求1所述的变体积密封型高温高压反应釜，其特征在于：所述取样口连接有压力测量装置和取样装置。
5.如权利要求1所述的变体积密封型高温高压反应釜，其特征在于：所述支架包括至少三根竖直固定设置在传动装置的壳体上的导柱。
6.如权利要求5所述的变体积密封型高温高压反应釜，其特征在于：所述柱塞底部与螺杆顶部之间还固定设有一水平设置的扶正架，该扶正架沿所述各导柱垂直滑设。
7.如权利要求1所述的变体积密封型高温高压反应釜，其特征在于：所述传动装置由电机驱动。
8.如权利要求1所述的变体积密封型高温高压反应釜，其特征在于：所述传动装置上设有手轮。
9.如权利要求1所述的变体积密封型高温高压反应釜，其特征在于：所述釜体外侧设有加热装置。
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20101103 Termination date: 20120312 |