一种适用于陶瓷材质的水热反应釜内胆端面密封结构的制作方法

专利2025-11-14  2


本发明涉及化工实验装置的,特别是涉及一种适用于陶瓷材质的水热反应釜内胆端面密封结构。


背景技术:

1、温度在制备陶瓷材料(氧化铝、分子筛)中有重要的作用,其影响晶型的种类、数量和分布,影响金属组分与陶瓷材料的结合方式和强度,进一步对陶瓷材料/陶瓷-金属复合材料的催化性能有重要的影响。

2、水热合成反应釜是一种能够合成晶体材料的密闭容器,其罐体内可以提供强酸、强碱、高温、高压的环境,促进反应过程在亚临界和超临界水热条件下进行。目前常用的反应釜,通常由不锈钢外壳和内胆组成,传统上内胆为聚四氟乙烯(ptfe)材料,为了增强反应釜的耐高温性能,制造企业采用对位聚苯酚(ppl)和氧化铝陶瓷等材料作为内胆。

3、申请号为201910319236.4的一种强密封易操作的水热反应釜,包括上部设有突出平台的不锈钢外套和内胆,不锈钢外套平台上放置提篮,所述内胆放置在不锈钢外套内,所述内胆的开口处设有平台;在内胆的上方设有密封盖,在密封盖的上方设有金属压盖,金属压盖的顶部中心位置设有突出把手;在釜体的上方设有上盖,上盖的上部中央设有上盖突起,该上盖突起中心设有圆形螺孔,但是该装置在进行加热的过程中,随着内部压力的增加,存在爆炸的风险,且其需要人工操作泄压,耗时耗力。泄压所喷出的气体与外界冷空气相遇会使泄压口产生水珠,而水珠的存在容易使螺纹处发生电化学腐蚀,导致设备腐蚀失效。直接泄压在内胆内外产生压力差,可能导致内胆内化学药品外泄。


技术实现思路

1、为解决上述技术问题,本发明提供一种适用于陶瓷材质的水热反应釜内胆端面密封结构。

2、本发明的一种适用于陶瓷材质的水热反应釜内胆端面密封结构,包括釜盖、釜身和内胆,所述釜盖上设置有泄压组件,所述釜盖在泄压组件上端设置有除水组件,所述釜盖在除水组件侧端还设置有排水组件;

3、所述泄压组件包括泄压通道,所述泄压通道内设置有滑动活塞板,所述滑动活塞板上设置有斜面顶块,所述斜面顶块上设置有泄压孔,所述泄压孔内通过扭簧转动设置有挡板,所述泄压通道在斜面顶块对应的位置设置有第一限位孔,所述第一限位孔内设置有与斜面顶块匹配的楔形块,所述楔形块与第一限位孔之间设置有波纹管,所述釜盖下端设置有第二限位孔,所述第二限位孔内设置有滑动顶块,所述滑动顶块与第二限位孔之间设置有弹簧,所述波纹管上设置有连接管与第二限位孔连通;

4、所述除水组件包括安装轴,所述安装轴上设置有转盘,所述转盘上设置有扇叶板,所述安装轴上还设置有第一传动盘,所述第一传动盘上设置有传动带,所述釜盖顶端设置有第二传动盘,所述传动带穿过釜盖缠绕在第二传动盘上,所述第二传动盘侧端同轴设置有半齿轮,所述釜盖顶端设置有滑动除水板,所述滑动除水板上设置有与半齿轮啮合传动的齿条;

5、所述排水组件包括弹性囊。

6、本发明通过设置斜面顶块,楔形块、滑动顶块、扇叶板、传动带、弹性囊和滑动除水板等部件,提高了设备使用的效果和试验的稳定性。在设备的加热过程中,当内胆的压力升高超过阈值时,斜面顶块上升会将楔形块顶开,而楔形块的横向移动在波纹管的作用下使滑动顶块向下对内胆盖压紧,避免内胆与内胆盖的分。在进行泄压的过程中,通过扇叶板和传动带等部件的辅助,使滑动除水板横向移动,刮除泄压通道口形成的水滴,滑动除水板横向移动同时对弹性囊进行挤压,进而使气孔排气,将安装槽内的水滴排出。

7、优选的,所述泄压孔与滑动活塞板下端连通,所述第二限位孔呈柱形沉孔,所述滑动顶块被柱形沉孔的第二限位孔限位,所述泄压通道下端设置有限位块用于限制滑动活塞板的移动,所述泄压通道设置于釜盖上。

8、优选的,所述釜盖在泄压通道的侧端设置有安装槽,所述安装轴位于安装槽内,所述安装轴通过扭簧转动设置于安装槽侧壁,所述釜盖上端设置有竖板,所述竖板上转动设置有转轴,所述第二传动盘设置于转轴上。

9、优选的,所述弹性囊设置于釜盖顶端,所述弹性囊设置于滑动除水板侧端,所述釜盖顶端在弹性囊侧端设置有阻板,所述弹性囊上设置有圆管。

10、优选的,所述圆管上设置有单向阀,所述釜盖上设置有气孔,所述圆管与气孔连通,所述釜盖在安装槽下端设置有排水孔,所述气孔与排水孔连通。

11、优选的,所述内胆设置于釜身内侧,所述釜身内侧底端设置有底盖,所述内胆上设置有内胆盖,所述内胆盖顶端设置有顶盖。

12、优选的,所述釜身外侧设置有多个弧形槽,所述釜身顶端设置有外螺纹,所述釜盖下端内侧设置有与外螺纹匹配的内螺纹。

13、优选的,所述内胆顶端与内胆盖底端设置有环形槽,所述内胆与内胆盖之间设置有垫片,所述垫片上设置有与环形槽匹配的凸圈。

14、优选的,所述垫片上的凸圈呈梯形或半球形凸起结构,所述凸圈的高度小于环形槽的深度,所述内胆采用陶瓷材料,所述环形槽设置为三个。

15、优选的,所述釜盖顶端设置有圆柱,所述圆柱上设置有通孔,所述圆柱顶端设置有顶圈,所述圆柱与釜盖之间设置有连接垫。

16、优选的,在陶瓷罐体和陶瓷盖端面设计多级密封结构,将内胆的接触方式从硬质材料直接接触转变为低温下密封线密封(空腔与凸台接触)、高温(高压)下密封面(垫片整体)密封。

17、与现有技术相比本发明的有益效果为:

18、1、本发明通过设置斜面顶块、楔形块、波纹管、弹簧和滑动顶块等部件,提高了设备使用的安全稳定性。随着设备加热增压,内胆推动斜面顶块下端向上移动,将楔形块顶开后泄压,楔形块被顶开的同时会挤压波纹管,提供压力促使内胆盖下降,通过多级密封结构降低内胆内外压差,避免泄压时造成内胆盖顶起导致的密封失效和药品泄露。

19、2、本发明通过设置扇叶板、传动带、半齿轮、滑动除水板、弹性囊、圆管、单向阀、气孔和排水孔等部件,减缓了设备的腐蚀速度。设备泄压的过程中,高温气流由泄压通道排出,推动扇叶板旋转,通过传动带带动半齿轮驱动滑动除水板横向移动,刮除在泄压通道口部集聚的液滴,避免其逆流到设备内部;滑动除水板的往复运动对弹性囊挤压,弹性囊内部气体通过圆管和单向阀进入到气孔内,在排水孔产生负压,吸取安装槽内的水滴。

20、3、在陶瓷罐体和陶瓷盖端面设计多级密封结构,将内胆的接触方式从硬质材料直接接触转变为低温下密封线密封(空腔与凸台接触)、高温(高压)下密封面(垫片整体)密封,并采用多级密封的原理提升反应釜的承压能力,提升了陶瓷反应釜的密封性能。

21、4、总之,本发明通过设置斜面顶块,楔形块、滑动顶块、扇叶板、传动带、弹性囊和滑动除水板等部件,使设备在进行加热的过程中,当设备的压力升高超过阈值时,斜面顶块上升会将楔形块顶开,而楔形块的横向移动在波纹管的作用下使滑动顶块向下对内胆盖压紧,通过内胆密封面的环形槽和凸起实现内胆的多级密封。在进行泄压的过程中,通过扇叶板和传动带等部件的辅助,使滑动除水板进行横向移动,刮除泄压通道口部集聚的水滴,同时滑动除水板横向移动挤压弹性囊,促使气孔排气形成负压,吸取安装槽内的水滴,提高了设备使用的效果和试验的稳定性。


技术特征:

1.一种适用于陶瓷材质的水热反应釜内胆端面密封结构,包括釜盖、釜身和内胆;其特征在于,所述釜盖上设置有泄压组件,所述釜盖在泄压组件上端设置有除水组件,所述釜盖在除水组件侧端还设置有排水组件;

2.如权利要求1所述的一种适用于陶瓷材质的水热反应釜内胆端面密封结构,其特征在于,所述泄压孔与滑动活塞板下端连通,所述第二限位孔呈柱形沉孔,所述滑动顶块被柱形沉孔的第二限位孔限位,所述泄压通道下端设置有限位块用于限制滑动活塞板的移动,所述泄压通道设置于釜盖上。

3.如权利要求1所述的一种适用于陶瓷材质的水热反应釜内胆端面密封结构,其特征在于,所述釜盖在泄压通道的侧端设置有安装槽,所述安装轴位于安装槽内,所述安装轴通过扭簧转动设置于安装槽侧壁,所述釜盖上端设置有竖板,所述竖板上转动设置有转轴,所述第二传动盘设置于转轴上。

4.如权利要求1所述的一种适用于陶瓷材质的水热反应釜内胆端面密封结构,其特征在于,所述弹性囊设置于釜盖顶端,所述弹性囊设置于滑动除水板侧端,所述釜盖顶端在弹性囊侧端设置有阻板,所述弹性囊上设置有圆管。

5.如权利要求4所述的一种适用于陶瓷材质的水热反应釜内胆端面密封结构,其特征在于,所述圆管上设置有单向阀,所述釜盖上设置有气孔,所述圆管与气孔连通,所述釜盖在安装槽下端设置有排水孔,所述气孔与排水孔连通。

6.如权利要求1所述的一种适用于陶瓷材质的水热反应釜内胆端面密封结构,其特征在于,所述内胆设置于釜身内侧,所述釜身内侧底端设置有底盖,所述内胆上设置有内胆盖,所述内胆盖顶端设置有顶盖。

7.如权利要求6所述的一种适用于陶瓷材质的水热反应釜内胆端面密封结构,其特征在于,所述釜身外侧设置有多个弧形槽,所述釜身顶端设置有外螺纹,所述釜盖下端内侧设置有与外螺纹匹配的内螺纹。

8.如权利要求7所述的一种适用于陶瓷材质的水热反应釜内胆端面密封结构,其特征在于,所述内胆顶端与内胆盖底端设置有环形槽,所述内胆与内胆盖之间设置有垫片,所述垫片上设置有与环形槽匹配的凸圈。

9.如权利要求8所述的一种适用于陶瓷材质的水热反应釜内胆端面密封结构,其特征在于,所述垫片上的凸圈呈梯形或半球形凸起结构,所述凸圈的高度小于环形槽的深度,所述内胆采用陶瓷材料,所述环形槽设置为2-3个。

10.如权利要求9所述的一种适用于陶瓷材质的水热反应釜内胆端面密封结构,其特征在于,所述釜盖顶端设置有圆柱,所述圆柱上设置有通孔,所述圆柱顶端设置有顶圈,所述圆柱与釜盖之间设置有连接垫。


技术总结
本发明涉及化工实验装置的技术领域,特别是涉及一种适用于陶瓷材质的水热反应釜内胆端面密封结构,其包括釜盖、釜身和内胆,所述釜盖上设置有泄压组件,所述釜盖在泄压组件上端设置有除水组件,所述釜盖在除水组件侧端还设置有排水组件,所述泄压组件包括泄压通道,所述泄压通道内设置有滑动活塞板,所述滑动活塞板上设置有斜面顶块,本发明在釜盖上设置斜面顶块,楔形块、滑动顶块、扇叶板、传动带、弹性囊和滑动除水板等部件,当设备在压力超过阈值时,斜面顶块上升将楔形块顶开,同时楔形块横向移动通过波纹管使滑动顶块向下运动压紧内胆盖,通过端面多级密封结构实现内胆的密封。

技术研发人员:王攀峰,戚祥,邵国斌,霍二福,杜骏伟,程伟琴,冯明,路朝阳,郑盼盼,杨鹏飞,师钰博
受保护的技术使用者:河南省化工研究所有限责任公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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