CN208554105U - 投料装置及投料反应设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及化工设备领域，公开了一种投料装置及投料反应设备，所述投料装置包括具有进料口和出料口的投料罐(1)、用于关闭或打开所述进料口的第一阀门(2)、用于关闭或打开所述出料口的第二阀门(3)，所述投料装置还包括杆体(4)，所述杆体设置为在所述第二阀门(3)打开时能够从所述投料罐(1)移动通过所述第二阀门(3)并伸出至所述出料口外。本实用新型提供的投料装置及投料反应设备，当物料堵塞在出料口附近时，杆体在第二阀门打开时能够从投料罐移动通过第二阀门并伸出至出料口外，可在投料输送过程中进行疏通，相对于在发生堵塞后停产和拆卸设备进行疏通的方式，操作方便，节省时间，有利于提高工作效率的和降低成本。

Description

投料装置及投料反应设备

技术领域

本实用新型涉及化工设备领域，具体地涉及一种投料装置及投料反应设备。

背景技术

MO源(即高纯金属有机化合物)是采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)技术进行外延生长时的支撑材料，如GaAs、GaN、InP、AlGaAs等化合物半导体超薄型膜材料，可用来生产LED外延片、HEMT器件、半导体激光器、太阳能电池等，是发展光电子产业的关键材料之一，也是生产高亮度、超高亮度发光材料及大规模集成电路的必备原料。MO源具有非常活泼的化学性质，对空气和水极为敏感，在空气中会瞬间自燃，遇水则发生猛烈爆炸。因此，MO源的生产需要在无氧无水的环境下进行生产。

在实际生产过程中，MO源可在反应釜中进行反应合成，在向反应釜中投放固体合金物料时，需要通过中间过渡的投料装置向反应釜中投料，以防止投料时空气和水进入反应釜中。现有投料装置在向反应釜中投料时容易发生堵塞，并且发生堵塞后需要停产和拆卸设备进行疏通，花费时间长，造成生产延误，大大增加了成本。

因此，存在设计一种方便疏通堵塞的投料装置的需要。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的不方便疏通堵塞的问题，提供一种投料装置，该投料装置方便疏通堵塞。

本实用新型的再一目的是为了提供一种包括上述投料装置的投料反应设备。

为了实现上述目的，本实用新型一方面提供一种投料装置，所述投料装置包括具有进料口和出料口的投料罐、用于关闭或打开所述进料口的第一阀门以及用于关闭或打开所述出料口的第二阀门，其中，所述投料装置还包括杆体，所述杆体设置为在所述第二阀门打开时能够从所述投料罐移动通过所述第二阀门并伸出至所述出料口外。

在上述技术方案中，当物料堵塞在出料口附近时，杆体在第二阀门打开时能够从投料罐移动通过第二阀门并伸出至出料口外，实现了在投料输送过程中进行疏通，相对于在发生堵塞后停产和拆卸设备进行疏通的方式，操作方便，节省时间，有利于提高工作效率和降低成本。

优选地，所述杆体相对所述投料罐能够转动。

优选地，所述杆体的远离所述出料口的一端伸出至所述投料罐外，该端与所述投料罐之间设置有机械密封。

优选地，所述投料装置包括与所述出料口相连的输送管道和设置在所述输送管道上的第三阀门。

优选地，所述第二阀门和所述第三阀门为蝶阀。

优选地，所述投料装置包括用于振荡所述投料罐的振荡单元。

优选地，所述投料装置包括对所述投料罐进行抽真空处理的抽真空单元和用于检测所述投料罐内的压力的压力表。

优选地，所述投料装置包括用于控制所述杆体、所述第二阀门、所述第三阀门、所述振荡单元和所述抽真空单元动作的控制器。

优选地，所述投料罐包括竖直侧壁和与所述竖直侧壁成锐角设置以形成锥形结构的倾斜侧壁，所述出料口设置在所述锥形结构的底部，所述进料口设置在所述投料罐的顶部且与所述倾斜侧壁对应，所述杆体靠近所述竖直侧壁沿竖直方向设置。

本实用新型第二方面提供一种投料反应设备，所述投料反应设备包括反应釜和与所述反应釜相连以向所述反应釜内投放物料的上述的投料装置。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

图1是本实用新型优选实施方式的投料反应设备的局部结构图。

附图标记说明

1 投料罐 2 第一阀门

3 第二阀门 4 杆体

5 机械密封 6 输送管道

7 第三阀门 8 振荡单元

9 抽真空单元 10 压力表

11 控制器 A 竖直侧壁

B 倾斜侧壁 100 反应釜

200 投料装置

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

本实用新型一方面提供一种投料装置，所述投料装置包括具有进料口和出料口的投料罐1、用于关闭或打开所述进料口的第一阀门2以及用于关闭或打开所述出料口的第二阀门3，其中，所述投料装置还包括杆体4，所述杆体4设置为在所述第二阀门3打开时能够从所述投料罐1移动通过所述第二阀门3并伸出至所述出料口外。

在本申请中，向投料罐1内投放的物料可为合金物料，例如MO源(高纯金属有机化合物)，应用时，该投料装置的出料口可通过管道与反应釜的入口连接，在打开第二阀门3使物料输送至反应釜的过程中出现堵塞时，可使杆体4移动通过第二阀门3并伸出至出料口外，对出料口处(例如第二阀门3中的通道)或出料口外的管道内堵塞的部位进行疏通，该疏通可以在投料输送过程中进行，相对于在发生堵塞后停产和拆卸设备进行疏通的方式，操作方便，节省时间，有利于提高工作效率和降低成本。

为了方便物料通过出料口和更好地疏通堵塞，优选地，所述杆体4相对所述投料罐1能够转动。

为了防止将使杆体4移动和转动的驱动单元设置在投料罐1内部时对投料罐1内的物料造成污染，驱动单元可设置在投料罐1的外部，并且为了使杆体4与驱动单元连接，优选地，所述杆体4的远离所述出料口的一端伸出至所述投料罐1外，该伸出罐外的一端与驱动单元连接。

为了满足在不同条件下投放物料的要求，可根据投放物料的性质，选择是否对投料罐1进行密封。由于本实施方式中的投料装置用于投放MO源，MO源具有非常活泼的化学性质，对空气或水非常敏感，因此，需要对投料罐1进行密封。在此，需要设置(例如)第一阀门2对进料口能够密封地关闭，以及使得杆体4伸出投料管1的一端与投料罐之间的间隙密封等。为使杆体4在能够移动和转动的前提下与投料罐1之间密封接触，杆体4伸出所述投料罐1的一端与投料罐之间设置有机械密封5。其中，机械密封(mechanical seal)是指由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构弹力(或磁力)的作用下以及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。机械密封通常被简称为“机封”，是一种旋转机械的轴封装置。由于传动轴贯穿在设备内外，这样，轴与设备之间存在一个圆周间隙，设备中的介质通过该间隙向外泄漏，如果设备内压力低于大气压，则空气向设备内泄漏，因此，必须有一个阻止泄漏的轴封装置。

上面已经描述了该投料装置可用于投放MO源等，以将MO源等物料向反应釜投放，为了方便连接投料装置和反应釜，投料装置在出料口连接有输送管道6，该输送管道6的另一端连接反应釜，一般输送管道6可分别与投料装置和反应釜可拆卸连接，这样方便拆卸定期进行检修，当输送管道6发生堵塞时，杆体4可从投料罐1移动通过第二阀门3并伸入该输送管道6进行疏通。为了降低振动投料罐1时对反应釜的影响，输送管道6优选为软管。进一步地，为了提高投料装置的安全使用性能，所述投料装置包括设置在所述输送管道6上的第三阀门7。这样当第二阀门3损坏时，第三阀门7可正常工作，能够降低意外事故发生的概率。

由于球阀的启闭件为球体，球体上的通道容易发生堵塞，并且球体由阀杆带动绕球阀轴线作旋转运动，调节性能较差且调节角度较小，因此为了降低通道堵塞的概率和改善调节，优选地，所述第二阀门3和所述第三阀门7为蝶阀。蝶阀的启闭件为圆盘且能够往复回转90°，调节角度较大，不易发生堵塞，并且也方便杆体4通过来疏通堵塞。为了方便下面介绍的控制器11控制第二阀门3和第三阀门7的开闭，第二阀门3和第三阀门7可为电动蝶阀。

为了使物料能够顺畅地从投料罐1进入反应釜中，优选地，所述投料装置包括用于振荡所述投料罐1的振荡单元8。其中，振荡单元8可为主要由电容器和电感器组成LC回路的谐波振荡器，能够通过电场能和磁场能的相互转换产程自由振荡。另外，振荡单元8可设置在投料罐1的外部，以防止对投料罐1内的物料产生影响，并且为了方便物料通过出料口，振荡单元8可靠近出料口设置。

为了防止空气中的氧气和水进入反应釜中，优选地，所述投料装置包括对所述投料罐1进行抽真空处理的抽真空单元9和用于检测所述投料罐1内的压力的压力表10。

为了方便自动化控制，优选地，所述投料装置包括用于控制所述杆体4、所述第二阀门3、所述第三阀门7、所述振荡单元8和所述抽真空单元9动作的控制器11。其中，杆体4的动作包括移动和转动，第二阀门3和第三阀门7的动作包括打开和关闭，振荡单元8和抽真空单元9的动作包括启动和停止。另外，控制器11也可仅控制所述杆体4、所述第二阀门3、所述第三阀门7、所述振荡单元8和所述抽真空单元9中的部分，包括仅控制一个的情况。

为了方便从投料罐1的进料口投放的物料能够移动至投料罐1的出料口，优选地，所述投料罐1包括竖直侧壁A和与竖直侧壁成锐角设置以形成锥形结构的倾斜侧壁B，所述出料口设置在所述锥形结构的底部，所述进料口设置在所述投料罐1的顶部且与倾斜侧壁B对应，以使得从进料口进入的物料落到倾斜侧壁B上后能够沿倾斜侧壁直接滑至出料口处，所述杆体4靠近所述竖直侧壁A沿竖直方向设置。此时，如图1所示，振荡单元8可靠近出料口设置在竖直侧壁A上，以便使物料顺畅通过出料口。

本实用新型第二方面提供一种投料反应设备，所述投料反应设备包括反应釜100和与所述反应釜100相连以向所述反应釜100内投放物料的上述的投料装置200。由于该投料反应设备包括上述的投料装置200，因此具有上文关于投料装置200的所有或至少部分的技术效果，更具体的技术方案的细节和效果可参照上文。

参考图1，根据本实用新型的投料反应设备的具体操作过程如下：打开第一阀门2(例如可为机械密封阀门)，将物料投入投料罐1内后，关闭第一阀门2，通过控制器11控制抽真空单元9将投料罐1内抽到真空状态，通过压力表10检测投料罐1内是否为真空状态，当达到真空状态时通过控制器11关闭抽真空单元9后，再通过控制器11打开第二阀门3、第三阀门7和振荡单元8，以将物料投放到反应釜100内，如此时物料不能通畅地进入反应釜100，可通过控制器11打开驱动杆体4动作的驱动单元，使杆体4在第二阀门3和输送管道6内伸缩移动和/或转动来进行疏通，物料即可顺畅进入反应釜100内，当物料完全进入反应釜100内后，通过控制器11使杆体4从输送管道6和第二阀门3收回，再通过控制器11关闭使杆体4动作的驱动单元、第二阀门3、第三阀门7、振荡单元8，投料完成。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种投料装置，其特征在于，所述投料装置包括具有进料口和出料口的投料罐(1)、用于关闭或打开所述进料口的第一阀门(2)以及用于关闭或打开所述出料口的第二阀门(3)，其中，所述投料装置还包括杆体(4)，所述杆体设置为在所述第二阀门(3)打开时能够从所述投料罐(1)移动通过所述第二阀门(3)并伸出至所述出料口外。

2.根据权利要求1所述的投料装置，其特征在于，所述杆体(4)相对所述投料罐(1)能够转动。

3.根据权利要求2所述的投料装置，其特征在于，所述杆体(4)的远离所述出料口的一端伸出至所述投料罐(1)外，该端与所述投料罐(1)之间设置有机械密封(5)。

4.根据权利要求3所述的投料装置，其特征在于，所述投料装置包括与所述出料口相连的输送管道(6)和设置在所述输送管道(6)上的第三阀门(7)。

5.根据权利要求4所述的投料装置，其特征在于，所述第二阀门(3)和所述第三阀门(7)为蝶阀。

6.根据权利要求4所述的投料装置，其特征在于，所述投料装置包括用于振荡所述投料罐(1)的振荡单元(8)。

7.根据权利要求6所述的投料装置，其特征在于，所述投料装置包括对所述投料罐(1)进行抽真空处理的抽真空单元(9)和用于检测所述投料罐(1)内的压力的压力表(10)。

8.根据权利要求7所述的投料装置，其特征在于，所述投料装置包括用于控制所述杆体(4)、所述第二阀门(3)、所述第三阀门(7)、所述振荡单元(8)和所述抽真空单元(9)动作的控制器(11)。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的投料装置，其特征在于，所述投料罐(1)包括竖直侧壁(A)和与所述竖直侧壁成锐角设置以形成锥形结构的倾斜侧壁(B)，所述出料口设置在所述锥形结构的底部，所述进料口设置在所述投料罐(1)的顶部且与所述倾斜侧壁(B)对应，所述杆体(4)靠近所述竖直侧壁(A)沿竖直方向设置。

10.一种投料反应设备，其特征在于，所述投料反应设备包括反应釜(100)和与所述反应釜(100)相连以向所述反应釜(100)内投放物料的根据权利要求1-9中任一项所述的投料装置(200)。