間斷投料裝置的制作方法

本實用新型涉及化工機械技術領域，特別涉及一種間斷投料裝置。

背景技術：

在化工合成生產過程中，會存在因反應過程劇烈造成合成反應釜內部急劇升溫升壓的危險情況，特別是對于具有強烈腐蝕性和毒性的物質的合成反應，一旦泄露將對人員及周邊環境造成災難性后果。為解決此問題，可通過間斷投料方式使化學合成過程在安全可控的狀態下運行，杜絕危險情況的發生。

現有的間斷投料方式是在反應釜的進料口設置螺旋投料機構，通過控制螺旋投料機構的啟停控制物料投料量。雖然能夠起到間斷投料的作用，但是，螺旋投料機構始終將反應釜和外部連通，僅通過螺旋投料機構中填塞的物料進行阻隔，密封性和安全性不可靠，不能有效杜絕危險情況的發生。

綜上所述，如何解決間斷投料密封性和安全性不高的問題，成為了本領域技術人員亟待解決的問題。

技術實現要素：

有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種間斷投料裝置，以提高間斷投料裝置的密封性和安全性。

為達到上述目的，本實用新型提供以下技術方案：

一種間斷投料裝置，包括：

裝料腔體，所述裝料腔體設置有裝料腔和投料口，所述投料口用于與反應釜的進口連通；

加料管，設置于所述裝料腔體的側壁上且與所述裝料腔連通，用于向所述裝料腔中加料；

推料機構，包括推料閥芯，所述推料閥芯沿所述裝料腔體的軸線往復移動地密封設置于所述裝料腔內，用于將所述裝料腔中的物料推入所述反應釜中并可阻隔所述加料管的料口。

優選的，在上述的間斷投料裝置中，還包括投料口密封閥，所述投料口密封閥通過連接桿固定于所述推料閥芯靠近投料口的一端，所述投料口密封閥與所述推料閥芯之間形成存料間隙，所述存料間隙可正對所述加料管的料口，所述投料口密封閥遠離所述推料閥芯的一端用于與所述投料口的外邊緣貼合密封。

優選的，在上述的間斷投料裝置中，所述推料機構為液壓油缸、氣動缸或電動缸。

優選的，在上述的間斷投料裝置中，還包括投料腔體，所述投料腔體設置有投料腔、裝料腔連接口和反應釜連接口，所述裝料腔連接口與所述投料口密封連接，所述反應釜連接口用于與所述反應釜的進口密封連接。

優選的，在上述的間斷投料裝置中，還包括連接于所述裝料腔體上的推料閥芯鎖定機構，用于阻止所述推料閥芯將物料推入所述反應釜中。

優選的，在上述的間斷投料裝置中，所述推料閥芯鎖定機構包括：

活塞腔體，設置于所述裝料腔體的側壁上，且與所述裝料腔連通；

活塞，密封滑動設置于所述活塞腔體內；

頂桿，與所述活塞靠近所述裝料腔的一端固定連接，且可密封伸入所述裝料腔內，用于阻擋所述推料閥芯沿所述裝料腔體的軸線向所述投料口一側移動；

彈性件，套設于所述頂桿上，且兩端分別彈性作用于所述活塞和所述活塞腔體的內壁上，所述活塞腔體遠離所述頂桿的一端設置有用于與壓力供應源連通的壓力介質進口。

優選的，在上述的間斷投料裝置中，所述彈性件為彈簧。

優選的，在上述的間斷投料裝置中，所述壓力供應源為液壓供應源或氣壓供應源。

優選的，在上述的間斷投料裝置中，還包括壓力傳感器和第一控制器，所述壓力傳感器用于安裝于所述反應釜上，所述第一控制器根據所述壓力傳感器檢測的反應釜內壓力控制所述壓力供應源向所述活塞腔體內供應對應所述反應釜壓力的壓力介質。

優選的，在上述的間斷投料裝置中，還包括第二控制器，所述第二控制器與所述推料機構連接，用于控制推料機構動作。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：

本實用新型提供的間斷投料裝置中，裝料腔體設置有裝料腔和投料口，裝料腔的側壁上設置有加料管，加料管與裝料腔連通，用于向裝料腔內加料，投料口用于與反應釜的進口連通；推料機構的推料閥芯沿裝料腔體的軸線往復移動密封設置于裝料腔內，用于將裝料腔中的物料推入反應釜中，并可阻隔加料管的料口。工作時，通過加料管向裝料腔體中加料，加料后，通過推料機構驅動推料閥芯將裝料腔中加入的物料經投料口推入反應釜中，推料的過程中，推料閥芯將加料管與裝料腔隔離，從而阻隔了反應釜與外界，提高了密封性和安全性。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型實施例提供的一種間斷投料裝置處于加料狀態時的結構示意圖；

圖2為本實用新型實施例提供的一種間斷投料裝置處于物料隔斷狀態時的結構示意圖；

圖3為本實用新型實施例提供的一種間斷投料裝置處于投料狀態時的結構示意圖；

圖4為本實用新型實施例提供的一種間斷投料裝置的推料閥芯鎖定機構處于未鎖定狀態時的結構示意圖；

圖5為本實用新型實施例提供的一種間斷投料裝置的推料閥芯鎖定機構處于鎖定狀態時的結構示意圖。

在圖1-圖5中，1為裝料腔體、11為投料口、2為加料管、3為推料機構、31為推料閥芯、32為液壓缸體、33為第一液壓油進口、34為第二液壓油進口、35為液壓活塞、4為連接桿、5為投料腔體、51為投料腔、6為投料口密封閥、7為推料閥芯鎖定機構、71為彈性件、72為頂桿、73為活塞、74為活塞腔體、75為壓力介質進口、8為存料間隙。

具體實施方式

本實用新型的核心是提供了一種間斷投料裝置，提高了間斷投料裝置的密封性和安全性。

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

請參考圖1-圖3，本實用新型實施例提供了一種間斷投料裝置，包括裝料腔體1、加料管2和推料機構3；其中，裝料腔體1設置有裝料腔和投料口11，投料口11用于與反應釜的進口連通；加料管2設置于裝料腔體1的側壁上，加料管2與裝料腔連通，用于向裝料腔中加料；推料機構3包括推料閥芯31，推料閥芯31沿裝料腔體1的軸線往復移動地密封設置于裝料腔內，推料閥芯31的外周面與裝料腔體1的內表面滑動配合，推料閥芯31用于將裝料腔中的物料推入反應釜中，并在推動的過程中可阻隔加料管2與裝料腔體1交匯的料口。

上述間斷投料裝置的工作過程為：如圖1所示，在向裝料腔體1內加料時，推料閥芯31沒有阻擋加料管2與裝料腔體1交匯的料口，圖1中顯示為推料閥芯31位于加料管2的左側，此時，物料通過加料管2向裝料腔體1中加料；當物料填滿裝料腔的位于推料閥芯31右側的區域后，通過推料機構3驅動推料閥芯31向右移動，將加入裝料腔中的物料經投料口11推入反應釜中，推料的過程中，推料閥芯31將加料管2與裝料腔體1隔離，如圖2和圖3所示，從而阻隔了反應釜與外界，提高了密封性和安全性。

為了進一步提高間斷投料裝置的密封性和安全性，以及投料的精度，如圖1-圖3所示，在上述間斷投料裝置的基礎上，本實施例中的間斷投料裝置還包括投料口密封閥6，投料口密封閥6通過連接桿4固定于推料閥芯31靠近投料口11的一端，且可在裝料腔體1內密封往復移動，投料口密封閥6的外周面與裝料腔體1的內表面滑動配合，由于連接桿4的存在，投料口密封閥6與推料閥芯31之間形成存料間隙8，存料間隙8為環形存料間隙，存料間隙8可正對加料管2與裝料腔體1交匯的料口，投料口密封閥6遠離推料閥芯31的一端用于與投料口11的外邊緣貼合密封。

工作時，如圖1所示，推料閥芯31和投料口密封閥6均位于裝料腔體1內，存料間隙8正對加料管2的料口，且投料口密封閥6與投料口11的外側邊緣貼合密封，此時，通過加料管2向裝料腔體1中加料，物料填滿存料間隙8，加料量等于存料間隙8的容積，加料量固定精準；之后，推料機構3驅動推料閥芯31和投料口密封閥6向右側移動，投料口密封閥6伸出投料口11，存料間隙8中的物料隨之向右移動，但依然位于裝料腔體1內，如圖2所示，此時，推料閥芯31將加料管2的料口阻隔，待反應的物料加料管2中的物料隔斷；最后，推料機構3繼續驅動推料閥芯31和投料口密封閥6向右側一定，存料間隙8中的物料通過投料口11排出裝料腔體1，完成投料。

可見，通過設置投料口密封閥6，整個加料、投料過程，加料管2和反應釜始終處于隔絕狀態，從而進一步提高了密封性和安全性，且投料量精確、可控。當然，在不設置投料口密封閥6時，同樣能夠起到密封作用，只是投料量不如設置了投料口密封閥6的間斷投料裝置精準。

優選地，如圖1-圖3所示，投料口密封閥6遠離推料閥芯31的一端設置有錐形臺階面61，錐形臺階面61與投料口11的外側邊緣密封貼合，同時，通過錐形臺階面61能夠限制投料口密封閥6繼續向裝料腔體1內部移動，實現更好地密封。當然，投料口密封閥6遠離推料閥芯31的一端還可以設置直角臺階面等，只要能夠實現密封和限位即可。

如圖1-圖3所示，本實施例提供了一種具體的推料機構3，推料機構3為液壓油缸，液壓油缸包括液壓缸體32、液壓活塞35和推料閥芯31，液壓缸體32設置有液壓腔，液壓腔體與裝料腔體1密封連通，液壓活塞35和推料閥芯31位于液壓腔內，液壓活塞35的一端與推料閥芯31固定，液壓活塞35將液壓腔分為左腔和右腔，左腔上設置有第一液壓油進口33，右腔上設置有第二液壓油進口34，兩個液壓油進口均與液壓站連通，通過液壓油驅動液壓活塞35和推料閥芯31的移動，從而實現推料。

當然，推料機構3還可以為氣動缸或電動缸，通過氣動或電動方式驅動推料閥芯31往復移動，只要能夠實現推料閥芯31在裝料腔體1中的往復移動，完成加料和投料動作即可。

如圖1-圖3，進一步地，本實施例中的間斷投料裝置還包括投料腔體5，投料腔體5設置有投料腔51、裝料腔連接口和反應釜連接口52，裝料腔連接口與投料口11密封連接，反應釜連接口52用于與反應釜的進口密封連接。設置投料腔體5是為了方便將間斷投料裝置與反應釜連接，優選地，裝料腔連接口設置在投料腔體5的側壁上，反應釜連接口52設置在投料腔體5的底部，這樣的結構方便將間斷投料裝置與反應釜的頂部進料口連接，具體可通過法蘭連接。當然，也可以不設置投料腔體5，而是直接將裝料腔體1的投料口11與反應釜的側面進口連接，具體可通過法蘭連接。

如圖1-圖5所示，在以上幾種間斷投料裝置的基礎上，本實施例中的間斷投料裝置還包括連接于裝料腔體1上的推料閥芯鎖定機構7，用于阻止推料閥芯31將物料推入反應釜中。當推料機構3出現問題，不能停止向反應釜中推料時，反應釜內壓力不受控制，為了進一步提高間斷投料裝置的安全性，通過推料閥芯鎖定機構7將推料閥芯31鎖定在裝料腔體1內，使推料閥芯31停止向反應釜一側推送。

具體地，本實施例提供了一種具體的推料閥芯鎖定機構7，其包括活塞腔體74、活塞73、頂桿72和彈性件71；其中，活塞腔體74設置于裝料腔體1的側壁上，且與裝料腔連通；活塞73密封滑動設置于活塞腔體74內；頂桿72與活塞73靠近裝料腔的一端固定連接，且可密封伸入裝料腔內，用于阻擋推料閥芯31沿裝料腔體1的軸線向投料口11一側移動，優選地，頂桿72的軸線與裝料腔體1的軸線垂直；彈性件71套設于頂桿72上，且彈性件71的兩端分別彈性作用于活塞73和活塞腔體74的內壁上，活塞腔體74遠離頂桿72的一端設置有壓力介質進口75，用于與壓力供應源連通。

上述推料閥芯鎖定機構7的工作原理和工作過程為：如圖4和圖5所示，當物料因為推料機構3出現故障，不停向反應釜中投料，導致反應釜壓力超過安全值時，通過壓力供應源向活塞腔體74內通入壓力介質，壓力介質克服彈性件71的彈力，使活塞73和頂桿72向裝料腔體1一側移動，頂桿72伸入裝料腔體1中，且阻擋在推料閥芯31的右側，即推料閥芯31向反應釜移動的一側，對于設置有投料口密封閥6的間斷投料裝置，則頂桿72伸入存料間隙8內，從而阻止了推料閥芯31繼續向反應釜中推料，使反應釜中的壓力得到控制，提高了安全性能。當不需要進行鎖定時，活塞腔體74內的壓力介質退回壓力供應源內，在彈性件71的復位作用下，頂桿72回到原位，不再阻擋推料閥芯31的移動。

作為優化，彈性件71為彈簧、壓縮橡膠等。壓力供應源為液壓供應源或氣壓供應源，分別用于向活塞腔體74中通入液壓油或壓力氣體。

進一步地，為了實現推料閥芯鎖定機構7的自動鎖定和解鎖，本實施例中的間斷投料裝置還包括壓力傳感器和第一控制器，壓力傳感器用于安裝于反應釜上，用于檢測反應釜內壓力，將反應釜內壓力轉化成壓力供應源對應的輸出壓力，即壓力供應源的輸出壓力等于檢測的反應釜壓力，第一控制器根據壓力傳感器檢測的反應釜內壓力控制壓力供應源向活塞腔體74內供應對應反應釜壓力的壓力介質。當所供應的壓力介質的壓力大于彈性件71的壓力時，活塞73和頂桿72被頂出，對推料閥芯31進行阻擋，實現鎖定，當反應釜壓力恢復正常時，相應地，壓力供應源所供應的壓力介質的壓力減小，在彈性件71的作用下，頂桿72復位，不再鎖定推料閥芯31。通過壓力傳感器和獨立的第一控制器實現了推料閥芯鎖定機構7的實時監測和動作，保護了反應釜的安全生產。當然，也可以通過人工控制壓力供應源向活塞腔體74通入壓力介質，即操作人員觀測到反應釜壓力超過安全值時，人為控制壓力供應源向活塞腔體74內供應壓力介質，實現鎖定。其中，壓力傳感器優選為膜片傳感器，方便安裝，當然，還可為其它的壓力傳感器。

除了采用以上推料閥芯鎖定機構7外，推料閥芯鎖定機構7還可以為電動驅動鎖定機構，即通過電動伸縮缸實現頂桿72的頂出和復位。

在本實施例中，間斷投料裝置還包括第二控制器，第二控制器與推料機構3連接，用于控制推料機構3動作，根據壓力傳感器檢測的反應釜內壓力，控制推料機構3完成加料、投料操作。

作為優化，第一控制器和第二控制器為獨立兩個PLC，兩者互不影響，提高了安全保障。

本實用新型中的間斷投料裝置可應用于六氟磷酸鋰合成工藝，具體工藝步驟為：步驟一，氣態的無水氫氟酸與固體五氯化磷進行接觸反應生成五氟化磷和氯化氫氣體；步驟二，預先將氟化鋰溶解在液態氟化氫溶液中，將步驟一中反應生成的混合氣體通入其中，進行六氟磷酸鋰的合成；步驟三，固液分離后，含有六氟磷酸鋰溶質的氟化氫溶液冷凍結晶，并真空干燥結晶物，得到六氟磷酸鋰結晶。因氫氟酸和氯化氫都具有強烈的腐蝕性和毒性，整個合成過程極度危險，一旦泄露將對人員及周邊環境造成災難性后果。通過本實用新型中的間斷投料裝置可以對反應釜的投料過程進行密封，提高安全性能。設備工作溫度控制范圍為：0℃-200℃，工作壓力在-0.09MPA-2MPA。

當然，本實用新型中的間斷投料裝置還可適用于其他固固物料間的化學反應進料。

本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。

對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。