CN209444807U - 密封结构及反应设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种密封结构及反应设备，包括第一密封层和与所述第一密封层平行设置的第二密封层，所述第一密封层和所述第二密封层之间设置有两个或两个以上的密封件，各所述密封件均与所述第一密封层和所述第二密封层抵接，且相邻两个所述密封件之间具有间隙，所述间隙对应的所述第一密封层部分和/或所述第二密封层部分中设有用于向所述间隙通入气体的通孔。上述密封结构，将气体持续通入并储存在相邻两密封件之间的间隙中，在密封件产生裂缝、变形或密封面产生松动时，气体会从间隙向外流出，并在流出端处形成气体屏障，阻挡外界物质进入或是内部物质外散，保证密封。

Description

密封结构及反应设备

技术领域

本实用新型涉及密封技术领域，特别是一种密封结构及具有这种密封结构的反应设备。

背景技术

密封是防止流体或固体微粒从相邻结合面间泄漏，以及防止外界杂质如灰尘与水分等侵入机器设备内部的零部件或措施。密封已成为保证现代工业高效、长期安全和稳定运行必不可少的重要技术。

以高温反应炉为例，在炉体和炉盖之间、炉体与其他连接件之间均需要密封，常用的密封手段是使用耐高温密封垫圈，同时在需要密封的界面两侧施加紧固装置，通过将密封垫圈压紧，实现密封。

然而，申请人在实现传统技术的过程中发现：高温环境下(如800℃以上)，密封垫圈长时间使用后，容易老化产生裂缝，此外，即使有螺栓等紧固装置，钢壳在高温下仍可能发生蠕变变形，使得原先紧固的密封面松动，造成密封失效。如果高温反应炉内的物料是挥发性的气体，密封失效时，气体还会扩散至外界，造成污染以及安全隐患。

实用新型内容

基于此，有必要针对因密封部件形变导致密封失效的问题，提供一种密封结构和具有这种密封结构的反应设备。

一种密封结构，包括第一密封层和与所述第一密封层平行设置的第二密封层，其中，

所述第一密封层和所述第二密封层之间设置有两个或两个以上的密封件，各所述密封件均与所述第一密封层和所述第二密封层抵接，且相邻两个所述密封件之间具有间隙；

所述间隙对应的所述第一密封层部分和/或所述第二密封层部分中设有用于向所述间隙通入气体的通孔。

上述密封结构，将气体持续通入并储存在相邻两密封件之间的间隙中，在密封件产生裂缝、变形或密封面产生松动时，气体会从间隙向外流出，并在流出端处形成气体屏障，以阻挡外界物质进入或是内部物质外散，保证密封。

在其中一个实施例中，还包括用于锁紧所述第一密封层和所述第二密封层的紧固件。

一种反应设备，包括反应箱，所述反应箱包括箱体以及盖合在所述箱体上的箱盖，其中，

所述箱盖的盖合端沿具有第一凸缘，以形成第一密封层；

所述箱体的盖合端沿具有第二凸缘，以形成平行于所述第一密封层的第二密封层；

所述第一密封层和所述第二密封层之间嵌套设置有两个或两个以上的密封圈，各所述密封圈均与所述第一密封层和所述第二密封层抵接，相邻两个所述密封圈之间具有环形间隙，所述环形间隙对应的所述第一密封层部分和/或所述第二密封层部分中设有用于向所述环形间隙通入气体的槽孔。

上述反应设备，将气体持续通入并储存在相邻两密封圈之间的环形间隙中，在密封圈产生裂缝、变形或密封层产生松动时，气体会从环形间隙中流出，并在流出端处形成气体屏障，以阻挡外界物质进入或是内部物质外散，保证密封。

在其中一个实施例中，还包括用于锁紧所述第一密封层和所述第二密封层的紧固装置。

在其中一个实施例中，所述紧固装置为贯穿所述第一密封层和所述第二密封层的螺纹紧固件或连接销。

在其中一个实施例中，所述紧固装置为压紧在所述第一密封层和所述第二密封层表面的固定夹。

在其中一个实施例中，还包括气源装置，所述气源装置包括气体通道，所述气体通道一端与所述槽孔连通，另一端与气体储罐连通；以及流量计和压力表，均设于所述气体通道上。

在其中一个实施例中，所述气体为惰性气体。

在其中一个实施例中，所述密封圈为石棉密封圈或石墨盘根或陶瓷纤维纸密封圈。

附图说明

图1为一实施例的密封结构示意图；

图2为一实施例的反应设备的结构示意图；

图3为图2中反应箱箱盖的盖合端沿的仰视示意图；

图4为图2中密封件产生裂缝时X部分的局部放大图；

图5为图2中密封件产生形变时X部分的局部放大图；

图6为图2中密封件产生形变和密封层产生松动时X部分的局部放大图。

图中的相关元件对应编号如下：

10、第一密封层，20、第二密封层，30、密封件，40、通孔，50、间隙，60、紧固件，100、反应箱，101、箱盖，102、箱体，11、第一密封层，21、第二密封层，31、密封圈，41、槽孔，51、环形间隙，61、紧固装置，200、气源装置，201、气体通道，202、气体储罐，203、流量计，204、压力表，1～3、气体屏障。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的优选实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反的，提供这些实施方式的目的是为了对本实用新型的公开内容理解得更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参考图1，本申请实施例提供一种密封结构。密封结构包括第一密封层10、第二密封层20、密封圈30以及紧固件60。

第一密封层10和第二密封层20平行设置，以获得较好的密封效果，并在两密封面之间设置两个或两个以上的密封件30，各密封件30均与第一密封层10和第二密封层20抵接，且相邻两个密封件30之间具有间隙50，间隙50对应的第一密封层10部分中设有用于向间隙50通入气体的通孔40，根据实际需求，通孔40也可以开设在间隙50对应的第二密封层20部分中，也可以开设多个通孔40，使得气体填充快速均匀。另外，需要指出的是，密封件30具有多个时，相应的间隙50也具有两个或两个以上，图1中示出两个密封件的排布仅作为示例但并不限定本实施例中密封件的数量。

在气体少量而持续地通入间隙50并储存在其中后，间隙50中的气压较间隙50外部的气压高，从而在密封件30、第一密封层10以及第二密封层20发生裂损或形变时，气体能从间隙50向外流出，并在流出端处形成气体屏障，阻挡外界物质进入或是内部物质外散，保证密封。

根据本实用新型的一些实施例，该密封结构还包括用于锁紧第一密封层10和第二密封层20的紧固件60，紧固件60贯穿第一密封层10和第二密封层20。根据实际需求，对密封结构的固定方式可以有多种，除了贯穿锁紧外，也可以通过压件压紧的方式对密封结构进行固定，如固定夹。

请参考图2～3，本申请还提供了一种反应设备，具有图1所示的密封结构，具体包括反应箱100以及气源装置200。

反应箱100包括箱体102以及盖合在箱体102上的箱盖101，箱盖101的盖合端沿具有第一凸缘，以形成第一密封层11；箱体102的盖合端沿具有第二凸缘，以形成平行于第一密封层11的第二密封层21；第一密封层11和第二密封层21之间嵌套设置有两个或两个以上的密封圈31，各密封圈31均与第一密封层11和第二密封层21抵接，相邻两个密封圈31之间具有环形间隙51，环形间隙51对应的第一密封层11部分和/或第二密封层21部分中设有用于向环形间隙51通入气体的槽孔41。图2～3中示出两个密封圈31作为示例，但并不限定本实施例中密封圈31的数量，两个密封圈31可以均呈环形，且尺寸不同，其中尺寸小的密封圈放置于尺寸大的密封圈的内部，二者之间形成环形的间隙51；槽孔41以90°为旋转角旋转分布在环形间隙51对应的第一密封层11部分中，同样本实施例中仅作为示例，不限定槽孔41的数量。

第一密封层11和第二密封层21的最外侧设有用于锁紧该密封结构的紧固装置61，紧固装置61贯穿第一密封层11和第二密封层21，优选螺纹紧固件或连接销，以实现较好的紧固效果。

槽孔41连通有气源装置200。气源装置200包括气体通道201，气体通道201的一端与槽孔41连通，另一端与储存有惰性气体的气体储罐202连通；以及流量计203和压力表204，均设于气体通道201上。打开气体通道201可以少量而持续地向环形间隙51中通入惰性气体并将惰性气体储存在环形间隙51中。

如图4所示，在靠近反应箱内部的密封圈31产生裂缝时，由于环形间隙51中的气压较高且惰性气体仍在不间断的通入，因此惰性气体会从环形间隙51经裂缝流出，并在流出端处朝四周扩散，形成气体屏障1，如图中的箭头所示，以阻止反应箱内的反应物质外泄，如果是靠近外界的一侧密封圈31产生裂缝，惰性气体同样会经裂缝朝外界流出形成气体屏障，阻止外界物质进入；如图5所示，在密封圈31发生形变时，惰性气体会经形变处流出，并在流出端处形成气体屏障2，阻挡外界物质进入或是反应物质外散；如图6所示，在密封圈31与第一密封层或第二密封层同时发生形变时，惰性气体会经形变处流出，并在流出端处形成气体屏障3，阻挡外界物质进入或是反应物质外散，以此保证反应设备的密封效果。同时，对于升华温度较低的气体反应物料，即使反应箱出现上述密封失效的情况，由于惰性气体的阻挡，气体反应物料也不会扩散到靠近外界的一端凝华，造成箱体102与箱盖101以及箱体102与其它连接件不容易分离的情况。

根据本实用新型的一些实施例，根据反应箱内的反应温度不同，密封圈的选择也有所不同。如反应温度为200℃～300℃时，使用石棉密封圈；反应温度为600℃左右时，使用石墨盘根；反应温度为1000℃左右时，使用陶瓷纤维纸密封圈。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种密封结构，包括第一密封层和与所述第一密封层平行设置的第二密封层，其特征在于，

所述第一密封层和所述第二密封层之间设置有两个或两个以上的密封件，各所述密封件均与所述第一密封层和所述第二密封层抵接，且相邻两个所述密封件之间具有间隙；

所述间隙对应的所述第一密封层部分和/或所述第二密封层部分中设有用于向所述间隙通入气体的通孔。

2.根据权利要求1所述的密封结构，其特征在于，还包括用于锁紧所述第一密封层和所述第二密封层的紧固件。

3.一种反应设备，包括反应箱，所述反应箱包括箱体以及盖合在所述箱体上的箱盖，其特征在于，

所述箱盖的盖合端沿具有第一凸缘，以形成第一密封层；

所述箱体的盖合端沿具有第二凸缘，以形成平行于所述第一密封层的第二密封层；

所述第一密封层和所述第二密封层之间嵌套设置有两个或两个以上的密封圈，各所述密封圈均与所述第一密封层和所述第二密封层抵接，相邻两个所述密封圈之间具有环形间隙，所述环形间隙对应的所述第一密封层部分和/或所述第二密封层部分中设有用于向所述环形间隙通入气体的槽孔。

4.根据权利要求3所述的反应设备，其特征在于，还包括用于锁紧所述第一密封层和所述第二密封层的紧固装置。

5.根据权利要求4所述的反应设备，其特征在于，所述紧固装置为贯穿所述第一密封层和所述第二密封层的螺纹紧固件或连接销。

6.根据权利要求4所述的反应设备，其特征在于，所述紧固装置为压紧在所述第一密封层和所述第二密封层表面的固定夹。

7.根据权利要求3所述的反应设备，其特征在于，还包括气源装置，所述气源装置包括：

气体通道，一端与所述槽孔连通，另一端与气体储罐连通；

以及流量计和压力表，均设于所述气体通道上。

8.根据权利要求3所述的反应设备，其特征在于，所述气体为惰性气体。

9.根据权利要求3所述的反应设备，其特征在于，所述密封圈为石棉密封圈或石墨盘根或陶瓷纤维纸密封圈。