固体处理设备的制作方法

专利名称：固体处理设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及固体处理设备。具体地，本发明涉及用于固体处理设备的闭合组件，以 及固体处理闭合装置。
背景技术：
对于某些固体处理设备,例如Sasol-Lurgi (商标)或Sasol· FBDB (商标)的气 化器，有必要间歇或连续地装载和卸载颗粒材料，比如颗粒碳质材料(例如煤)和灰烬。因 此，例如在增压气化器的情况下(比如固定床干燥底部气化器)，颗粒碳质原料被装载到气 化器内，并在升高的温度和压力下被气化，并且在气化后，任何残留的未气化物质都被作为 灰烬而从气化器移除，并被传送到增压灰锁。然后将灰锁与气化器封隔，对其减压并移除灰 烬。为了确保增压气化器在灰锁的减压期间的连续操作，保持增压气化器和灰锁之间的压 力密封很重要。类似的配置也可以用于其它增压固体处理设备。
在现有技术中，使用阀门装置或固体处理闭合装置来实现增压气化器和灰锁之间 的压力密封，所述阀门装置或固体处理闭合装置包括两个主要的子装置或组装的组件，也 就是用于封闭固体流动路径的闭合组件(典型地为锥形阀闭合体或圆锥体)，和分离的阀 座组件，其限定用于该闭合组件的金属阀座。当闭合组件沿着闭合组件和阀座组件的公共 中心线在开启和关闭状态之间被液压驱动(典型地在垂直平面中上下驱动)时，阀座组件 典型地保持静止。除了在阀门装置因存在差压而处于关闭状态时提供金属对金属的压力密 封之外，阀门装置也用于控制通过阀门装置的材料流动。
在现有技术中，闭合组件典型地包括圆盘状锻件形式的闭合主体，该闭合主体具 有比阀座孔更大直径的锥形加盖截面(cappedsection)，与连杆连接，该连杆用作与液压驱 动系统的连接。由于严酷的加工条件(操作压力高达约100巴(克)并且操作温度高达 6000C )以及流过阀门装置的灰烬的磨损性，分离的碳化钨环形式的密封元件被设置在闭 合主体的外部边缘，所述环与阀座组件的类似碳化钨环相接，以产生金属密封表面。当闭合 组件从开启状态启动至关闭状态时，由此分别通过闭合组件和阀座组件的碳化钨环表面之 间的金属与金属的接触来产生压力密封。
使用现有技术的阀门装置，由于气体通过阀门装置泄露而产生了不能保持压力密 封的情况。在极端情况下，这会导致设备(例如气化器)的关机，这明显是不期望的，因为 其可能严重影响生产水平和设备所产生的收入。因此现有技术的设计导致了低效操作，减 轻或缓解这种低效是有益的。
调查显示，这种通过阀门装置的泄露部分归因于与闭合组件的设计相关、而不是 与阀座组件的设计相关的问题。闭合组件的碳化钨环的脆性断裂是环内产生应力的结果， 而该应力是由闭合主体和碳化钨环的热膨胀差异引起的。由于迥然不同的材料性能，所述 环以比闭合主体小的速率膨胀。由于受阀座组件的碳化钨环的冲击而引起闭合组件的碳化 钨环的偏移，在许多情况下是由于闭合组件的碳化钨环在闭合主体上的正确位置内的较差 的保持力，在闭合组件的碳化钨环中也产生了应力。而且，最有可能的是，作为所述热膨胀差异和在闭合主体上碳化钨环的所述较差保持力的结果，经常在闭合主体和碳化钨环之间 产生泄露路径。
发明人了解GB2137736、GB2109900和US4474358，所有这些都涉及到常用的水龙 头和旋塞。发明人也知道US4006883，其涉及到蝶阀。这些阀门都用于流体运转(即液体或 气体运转)，并采用弹力密封，典型地为非金属密封，以在流体流动路径上设置压力紧密密 封。这些现有技术的阀门都不适于处理固体的流动，并且这些参考文件都不针对于解决有 关金属与金属的密封表面的问题。发明内容
根据本发明的一个方面，提供了用于固体处理设备的闭合组件，所述闭合组件包 括
闭合主体，其被配置为通过闭合主体沿着冲程轴的位移来关闭固体流动路径；和
可移动的金属密封元件，其附着在闭合主体上并且被配置为当闭合主体关闭所 述固体流动路径时，密封地与环状金属阀座啮合，该环状金属阀座径向向外地与冲程轴间 隔，
闭合主体包括或者限定至少一个定位构造，以啮合和定位金属密封元件，所述至 少一个定位构造从冲程轴径向向外地设置，并且比金属密封元件的至少一部分从冲程轴更 加径向向外地设置，使得金属密封元件的至少一部分被设置在定位构造和冲程轴之间，由 此在将金属密封元件安装至闭合主体的过程中，相对于闭合主体或相对于冲程轴正确地将 金属密封元件定位。
在本说明书中，术语“组件”旨在包括被装配的组件，其包含多于一个的部件，比如 闭合组件至少包含闭合主体和密封元件。
典型地，闭合组件被配置为通过堵住流动路径而关闭具有圆形横截面的流动路径。
有利地，比密封元件的一部分或多个部分从冲程轴更加径向向外地设置的一个或 更多定位构造的存在容许密封元件的正确定位，在室温下，在闭合组件的装配期间，典型地 为环形的所述密封元件与闭合主体同轴，所述闭合主体典型地在平面图中为圆形。
典型地，不存在金属密封元件的径向向内的定位构造，使得因闭合主体的热膨胀 而产生的、定位构造的径向向外的位移由于金属密封元件的存在而被抑制。
如将会理解到的，使用所描述的定位构造，当金属密封元件因为迥然不同的材料 性能而以比闭合主体更低的速率膨胀时，在闭合组件的操作温度下，定位构造从闭合主体 的中心向外的位移，即离开冲程轴的向外的位移大于介于定位构造和冲程轴之间的金属密 封元件部分的向外的位移。因此，至少一个定位构造在热膨胀期间不与金属密封元件接触， 并且在热膨胀期间不在金属密封元件上产生应力。因此抑制或阻止了由于膨胀差异而产生 的、应力所引起的、金属密封元件的脆性断裂。
金属密封元件可具有环绕冲程轴一周(circumnavigating)并与冲程轴隔开的外 边缘，同时所述至少一个定位构造邻近于所述外边缘。
因此金属密封元件可具有圆形的外边缘，且至少一个定位构造可采取由闭合主体 所限定的环形定位表面的形式，在室温下，由闭合主体所限定的定位表面具有最低限度地大于金属密封元件的环形定位表面的直径。金属密封元件的定位表面可以由金属密封元件 的外部边缘限定。
金属密封元件可以是环形的，并且闭合主体可限定有环形凹槽，以容纳环形金属 jUJ封兀件。
相对于冲程轴以径向方向所取的环形凹槽的宽度可以大于相对于冲程轴以径向 方向所取的环形金属密封元件的宽度，使得当环形金属密封元件定位于环形凹槽中时，金 属密封元件紧靠环形凹槽的径向外部边缘，同时金属密封元件与环形凹槽的径向内部边缘 间隔开。因此，优选地，至少在室温下，环形凹槽的径向内部边缘不与金属密封元件接触，这 为闭合主体提供了在闭合组件操作温度下的膨胀空间。
典型地，闭合主体，或者至少闭合主体与金属密封元件接触的部分是由石墨铸铁 或球磨铸铁形成的，并且典型地采取盘形锻造体的形式，在平面图中该盘形锻造体具有比 闭合组件的阀座更大的直径。这种金属密封元件典型地由碳化钨制造，并且如上文所示，典 型地采取环的形式。
闭合组件可包括介于闭合主体和金属密封元件之间的密封。典型地，所述密封环 绕冲程轴一周(circumnavigate)或围绕冲程轴延伸。密封优选为环状的，这提供了至少一 个环状的密封表面。同样典型地，密封与冲程轴间隔开。
密封可以位于限定在闭合主体和金属密封元件中的至少一个内并位于闭合主体 和金属密封元件之间的环形凹槽中。典型地，环形凹槽与冲程轴同轴。
密封可以采取具有一个或多个开口的中空金属环的形式，使得所述环的内部空间 对密封的直接环境是敞开的。在本发明的一个实施例中，密封采取金属C环的形式。
如将会理解到的，在使用时，所述密封典型地将闭合组件的较高压力面与闭合组 件的较低压力面分开。密封的所述一个或多个开口可以在闭合组件的较高压力面上，使得 密封的内部空间潜在地暴露于较高的压力下。
有利地，所述密封提供了闭合主体表面和金属密封元件表面之间的主动密封。诸 如C环的中空密封凭借材料的记忆性和其内部空间对环境敞开的事实而具有保持其形状 的能力，这容许中空密封随着增加的压力而膨胀。因此在密封和闭合主体之间、以及在密封 和金属密封元件之间建立了稳定的接触。其结果是，例如在猛地关上闭合组件以关闭固体 流动路径时的冲击下，可以容纳闭合组件的部件、例如闭合主体和金属密封元件的有限的 相对移动。因此降低了当闭合组件就位时对金属密封元件的冲击而产生的偏移在金属密封 元件内所产生的应力。
金属密封元件可以通过固定元件而被保持在抵靠着闭合主体的位置中，所述固定 元件倚靠金属密封元件但并不穿过该金属密封元件。
固定元件可以从金属密封元件径向向内地附着至闭合主体，因此从其被附着至闭 合主体的位置开始径向向外地延伸越过闭合主体的一部分，以到达金属密封元件。
优选地，固定元件与闭合主体间隔开，使得在固定元件和闭合主体之间没有直接 接触。典型地，比如螺栓的扣件被用于将固定元件附着至闭合主体，且固定元件是环形的并 与闭合主体间隔开，其在此延伸或跨越闭合主体。
有利地，在本发明的优选实施例中，只有固定元件的径向外边缘部分与金属密封 元件接触，在固定元件被附着至闭合主体之处，固定元件和闭合主体之间没有接触。该结构提供了弹簧效应，其一方面限制了在大气温度下金属密封元件和闭合主体之间的固定负载 的差别，另一方面限制了在闭合组件的升高的操作温度下金属密封元件和闭合主体之间的 固定负载的差别，因此，当闭合组件被就位以关闭固体流动路径时，其抑制或防止了因金属 密封元件的变形或屈曲而产生的应力。
根据本发明的另一方面，提供了一种固体处理闭合装置，其包括
闭合组件，其可在关闭状态和开启状态之间移动，以关闭或开启固体流动路径；和
阀座组件，其在关闭状态时提供用于闭合组件的金属阀座，
其中所述闭合组件为如上文中所述的闭合组件。
典型地，碳化钨环形成金属阀座并限定阀座表面，在此处，闭合组件的碳化钨环和 阀座组件的碳化钨环相接触，以关闭固体流动路径，并形成碳化钨环的金属与金属的接触 之间的密封。
典型地，固体处理闭合装置包括与闭合组件相连接的驱动器，所述驱动器沿着固 体流动路径延伸并穿过阀座元件。
固体处理闭合装置可形成用于气化颗粒碳质材料的增压气化器的部件，例如固定 床干燥底部气化器的部件。具体地，固体处理闭合装置可形成增压气化器的灰锁阀门装置 的部件。原则上，固体处理闭合装置也可用作增压气化器的原料闭合装置，或用于其它在升 高的温度下处理固体材料的增压设备或容器，例如燃烧设备、热解设备、液化床气化设备、 食品加工设备和用于农业产品或选矿的大块物质处理设备中。


现在将参考所附示意图通过实例的方式对本发明进行描述，其中
图1示出了现有技术中用于固体处理设备的固体处理闭合装置的闭合组件的垂 直截面侧视图2示出了根据本发明的用于固体处理设备的固体处理闭合装置的闭合组件的 垂直截面侧视 图3示出了图2中的闭合组件的仰视图4示出了用于固体处理设备的固体处理闭合装置在开启状态下的垂直截面侧 视图，其包括图2的闭合组件；和
图5示出了图4中的固体处理闭合装置在关闭状态下的垂直截面侧视图。
具体实施方式
参考附图1，参考数字100 —般表示常见的或现有技术中用于固体处理设备的固 体处理闭合装置的闭合组件或者子装置。图1所示的闭合组件100用作固定床干燥底部加 压气化器中的灰锁阀门装置的部件。
闭合组件100包括闭合主体12,其具有通过固定元件或夹持环16而附着至闭合主 体12的、可移动附着的金属密封元件14，通过围绕闭合组件100的中心轴或冲程轴20同心 排列的多个螺栓18，所述固定元件或夹持环16被螺栓固定至闭合主体12。
在图1所示的实施例中，闭合主体12包括运载主体22和被焊接至运载主体22的 圆锥形终端件24。一对吊耳26被设置在圆锥形终端件24上。在现有技术的用于固体处理设备的闭合组件的其它实施例中，圆锥形终端件24和运载主体22例如作为锻件主体而一 体成形。
闭合组件100用于关闭固体流动路径，所述固体流动路径的横截面是圆形的，至 少在此处闭合组件关闭固体流动路径且闭合元件100因此在平面图中也是圆形的。典型 地，运载主体22由石墨铸铁或球墨铸铁构成，且金属密封元件14典型地为环形碳化钨环。 同样，固定元件16由能够经受较高操作温度的金属或合金构成并且为环形。固定元件16 倚靠运载主体22，在此螺栓18穿过固定元件16并且倚靠金属密封元件14，以保持金属密 封元件14就位。因此螺栓18不穿过金属密封元件14。
运载主体22采取从金属密封元件14径向向内放置的环形表面28的形式来限定 定位构造，其可被用于在组装闭合组件100的过程中设置金属密封元件14。环形表面28由 运载主体22内的梯级构造限定。由环形表面28限定的定位构造因此被定位在冲程轴20 和金属密封元件14之间。
闭合组件100在使用时与阀座组件(未示出)配合，所述阀座组件提供用于闭合 组件100的环形金属阀座。典型地，当闭合组件100在垂直平面中沿着冲程轴20在开启和 闭合状态之间被液压驱动时，阀座组件保持静止。冲程轴20因此典型地为闭合组件100和 阀座组件限定公共中心轴，并因此为阀门装置限定了公共中心轴，所述阀门装置包含闭合 组件100和作为子装置的阀座组件。阀座组件典型地包括与金属密封元件14类似的、分离 的碳化钨环，且所述分离的碳化钨环限定用于闭合组件100的金属阀座。在使用时，这两个 碳化钨环限定密封表面。当闭合组件100从开启状态被驱动至关闭状态时，由此分别由闭 合组件100和阀座组件的碳化钨环的密封表面之间的金属与金属的接触而产生压力密封。
有利地，碳化钨足够硬以提供扩展的抗磨损性(该磨损是由颗粒磨损性材料在碳 化钨环表面上的流动引起的)，从而提供对高速蒸汽流的抗侵蚀性，并穿透陷入碳化钨环之 间的固体颗粒。
典型地，闭合组件100的直径大于由阀座组件的碳化钨环所限定的阀座孔的直径。
圆锥形终端件24具有锥形形状，当闭合组件100处于关闭状态时防止材料在闭合 组件100顶部聚集，并因此当闭合组件100从开启状态移动到关闭状态时防止材料进入金 属密封兀件14和金属阀座之间。
连杆30通过卡圈32附着至运载主体22。连杆30典型地为液压驱动的，由此在其 关闭状态和其开启状态之间移动闭合组件100。
在闭合组件100的高温和高压的磨损性应用中，比如作为固定床干燥底部气化器 的灰锁中的阀门配件的部件的应用中，会产生金属密封元件14和阀座组件的碳化钨环之 间不能保持压力密封的情况，这使得气体通过阀门装置而泄露。据认为，这部分与现有技术 中闭合组件100的设计相关的问题有关，其有时也导致在运载主体22和金属密封元件14 之间产生泄露路径。因此在处于关闭状态时，阀门装置不能够总是保持气化器和灰锁之间 的压力密封。
参考附图2，参考数字10 —般表示根据本发明的用于固体处理设备的闭合组件。 闭合组件10的许多部件或特征类似于闭合组件100的部件或特征，且因此，除非另外表明， 相同的参考数字用于表示相同或类似的部件或特征。
从附图2中直接显而易见的是，闭合组件10和闭合组件100之间的明显不同在于 闭合主体12，更具体地，闭合组件10的运载主体22具有外围环形凸缘34，其从冲程轴20径 向向外地、并且比金属密封元件14从冲程轴20更加径向向外地限定环形定位表面36。因 此，金属密封兀件14 一方面被定位或设置在凸缘34与环形定位表面36之间，另一方面被 定位或设置在凸缘34和冲程轴20之间。环形定位表面36用于在将金属密封元件14安装 至闭合主体12的过程中，相对于闭合主体12将金属密封元件14定位，其如所理解的，通常 是在室温下进行的。
在如图2所示的闭合组件10的实施例中，尽管闭合主体12的圆形或盘状部分38 定位于金属密封元件14和冲程轴20之间，部分38与金属密封元件14间隔开，因此容许部 分38径向向外膨胀而金属密封元件14不会干扰这一膨胀。因此，通过将金属密封元件14 夹持到运载主体22上，因热膨胀而产生的部分38的径向向外的位移不受抑制或阻止。部 分38的膨胀因此将不会在金属密封元件14中引起应力，并不会引起金属密封元件14的脆 性断裂，因此将会减小或消除这种现有技术中闭合组件100的常见问题。
在闭合组件10的典型的操作温度下，鉴于运载主体22和碳化钨密封元件14的铸 铁或球磨铸铁的迥然不同的性能，运载主体22的热膨胀典型地大于金属密封元件14的热 膨胀。如所理解的，运载主体22因此以比金属密封元件14更大的速率膨胀，且对于防止或 抑制因运载主体22和金属密封元件14的热膨胀差异而产生的碳化钨密封元件14的脆性 断裂而言，采取环形定位表面36形式的定位构造的径向向外的设置是重要的。
环形金属密封元件14的外部直径只是最低限度地小于凸缘34的内部直径，即环 形定位表面36的直径，使得在安装闭合组件10期间，金属密封元件14与凸缘34紧密配合。 因此容易使环形金属密封元件14与运载主体22正确地同轴设置，使得在室温下安装闭合 组件10期间，冲程轴20为运载主体22和金属密封元件14限定公共中心轴。
在运载主体22的环形外围凸缘34和盘状部分38之间限定有环形凹槽40，金属密 封元件14被容纳在其中。然而如可从图2清楚地看到，在相对于冲程轴20的径向方向上 所取的凹槽40的宽度大于也在相对于冲程轴20的径向方向上所取的环形金属密封元件14 的宽度。因此在金属密封元件14和部分38之间存在很大的空隙，这容许部分38径向向外 膨胀，而金属密封元件14紧靠凸缘34。
从凸缘34径向向内地且从部分38径向向外地，在金属密封元件14上方的平面 中，运载主体22限定另一环形凹槽42。凹槽42的内部直径大于金属密封元件14的内部直 径，而凹槽42的外部直径小于金属密封元件14的外部直径。环形凹槽42因此被定位在介 于金属密封元件14和运载主体22之间的金属密封元件14之上。
密封44定位在环形凹槽42中。密封44采取径向向外开口的金属C环的形式。 密封44与运载主体22和环形金属密封元件14两者接触。因此，密封44的内部空间在环 形凹槽42的径向向外的边缘或侧面上对环形凹槽42敞开。在使用时，例如，如果泄露路径 形成在金属密封元件14和运载主体22之间，环形凹槽42的径向向外的边缘或侧面能够潜 在地暴露于闭合组件10的较高压力面。典型地，在作为用于灰锁的阀门配件的部件的应用 中，闭合组件10的较高压力面在闭合组件10之上，而闭合组件10的较低压力面在闭合组 件10的下方，同时金属密封元件14在闭合组件10的关闭状态下使闭合组件10的较高压 力面和较低压力面分离，在此，在金属密封元件14和阀座组件的金属阀座之间存在金属与金属的接触。
C环凭借材料记忆性和其内部空间对环境(其潜在地为闭合组件10的较高压力 面)敞开的事实而具有保持其形状的能力，其结果是容许C环随着增大的压力而膨胀，因此 一方面在密封44和运载主体22之间，另一方面在密封44和金属密封元件14之间建立稳 定的接触。
固定元件或夹持环16也是圆形的，但是为部分中空或盘状的。固定元件16因此 类似于具有环形侧壁的平底碗，同时该碗的底部或基底的中心部分被移除。通过以圆形配 置、并与冲程轴20隔开、且平行于冲程轴20的多个等角度间隔的螺栓18，固定元件16从环 形金属密封元件14径向向内地附着至闭合主体12，并穿过部分38。固定元件16因此从环 形金属密封元件14径向向内地附着至运载主体22，并且从其通过螺栓18被附着至闭合主 体12之处，越过闭合主体12的一部分而径向向外延伸，以到达金属密封元件14。然而，在 所示的实施例中，如从附图2中可以清楚看到的，固定元件16与运载主体22间隔开，并且 完全不与运载主体22直接接触。固定元件16不倚靠运载主体22而是只倚靠环形金属密 封元件14的事实提供了弹簧效应，该弹簧效应一方面限制了在大气温度下金属密封元件 14和运载主体22之间的固定负载的差别，另一方面限制了在对于闭合组件10而言升高的 操作温度下金属密封元件14和运载主体22之间的固定负载的差别。这也有助于在闭合组 件10被就位以便在使用中关闭固体流动路径时，抑制或防止由于金属密封元件14的变形 或屈曲而在金属密封元件14中引起的应力。
参考附图4和5，参考数字200 —般表示根据本发明的闭合装置，其包括闭合组件 10。如所例示的，闭合组件200具体地适合于用作增压固定床干燥底部气化器(未示出) 的灰锁(未示出)中的阀门装置。该灰锁和气化器是本领域技术人员已知的且不需要进一 步说明。
除了闭合组件10之外，闭合装置200还包括阀座组件46，其包括环形密封元件 48。如前所述，环形密封元件48典型地为类似于金属密封元件14的碳化钨环。
如附图4所示，当闭合组件10处于开启状态时，固体流动路径50通过固体处理闭 合装置200而存在。当作为固定床干燥底部气化器的灰锁的部件使用时，处于如图4所示的 开启状态的闭合装置200因此容许灰烬从增压气化器移动到随后同样也被增压的灰锁中。 作为碳化钨密封元件14和碳化钨密封元件48之间的金属与金属接触的结果，当处于如图 5所示的关闭状态时，闭合装置200防止固体材料进一步流动进入灰锁中，并且还提供了闭 合装置200上的压力密封。然后可对灰锁减压并移除灰烬。
有利地，金属密封元件14与在闭合组件10的部件的热膨胀期间不干扰金属密封 元件14的定位构造的结合使用，防止或抑制了金属密封元件14因应力引起的脆性断裂。在 安装期间，在室温下，定位凸缘34的位置容许金属密封元件14适当定位，与运载主体22同 轴。由于定位凸缘34不管怎样都在闭合主体12的外部直径上，在闭合组件10的操作温度 下，环形表面28的直径比金属密封元件14的直径增加得多，但重要的是其不干扰金属密封 元件14且不产生作用于金属密封元件14上的相关的应力。
通过使用密封44，具体地当使用采用C环形式的密封44时，获得了改进的密封。 凭借材料的记忆性以及还由于其内部空间对周围环境敞开的事实，C环具有保持其形状的 能力，这容许C环随着增加的压力而膨胀。这两种机制共同使得能够在C环和运载主体22之间以及在C环和环形金属密封元件14之间产生稳定接触。例如，当闭合组件10在液压 驱动下猛地关闭时，金属密封元件14在冲击下稍微偏移，这样是有利的，因为其容许这些 元件的有限程度的相对运动。由于受密封元件48的冲击，金属密封元件14产生偏移，在金 属密封元件14中所产生的应力因此降低了。
闭合组件10的固定元件16的整个表面不与运载主体22接触。反而，只有固定元 件16的边或径向向外的边缘部分与环形金属密封元件14接触。因此，在固定元件14被螺 栓固定至运载主体22的点处不与运载主体22接触。这提供了弹簧效应，其限制了在大气 下的和在升高的温度下的固定负载的差别，且这防止了当闭合组件10处于关闭状态时因 金属密封元件14的膨胀而引起应力的现象。
与现有技术的闭合组件100相比，并入到闭合组件10中的修改以单独或者结合的 方式提高了金属密封元件14保持在运载主体22上的性能，并减少或者甚至消除了在运载 主体22和金属密封元件14之间的泄露路径的产生。这导致由于设备的更大的可用性而减 小了产量损失，且由于对金属密封元件14和48的维修的减少而降低了操作成本，以及由于 意外运行中断而引起的温度周期的数量减少而延长了设备的使用期。有利地，同样相对容 易的是修改现有的闭合组件，比如闭合组件100,以使其包括改进的闭合组件10的特征。换 句话说，通过相对较小的修改而获得对现有的闭合组件的改装，以实现本发明的优势。
必须理解，闭合组件10和闭合装置200也可以应用在下述内容中，即应用在碳质 原料(例如煤)的选矿或提质车间，而且潜在地也可以应用在其它增压设备或在升高的温 度下处理固体材料的容器中，例如燃烧设备、热解设备、流化床气化设备、食品加工设备和 用于农业产品或选矿的大块物质处理设备中。对于作为向高压环境供给原料的闭合机构的 使用，闭合装置200典型地是倒置的，使得当闭合组件10处于其冲程的上端时，闭合装置 200处于关闭状态。除了部件的简单倒置，其它几何变化同样也是需要的(例如圆锥形终端 件的形状或结构以及密封元件的设置)。然而，所需的这种变化对本领域技术人员而言是显 而易见的。
权利要求
1.一种用于固体处理设备的闭合组件，所述闭合组件包括闭合主体，其被配置为通过所述闭合主体沿着冲程轴的位移来关闭固体流动路径；和可移动的金属密封元件，其附着在所述闭合主体上并且被配置为当所述闭合主体关闭所述固体流动路径时，密封地与环形金属阀座啮合，所述环形金属阀座与所述冲程轴径向向外地间隔开；所述闭合主体包括或者限定至少一个定位构造，以啮合和定位所述金属密封元件，所述至少一个定位构造从所述冲程轴径向向外地设置，并且比所述金属密封元件的至少一部分从所述冲程轴更加径向向外地设置，使得所述金属密封元件的至少一部分被设置在所述定位构造和所述冲程轴之间，由此在将所述金属密封元件安装至所述闭合主体的过程中， 相对于所述闭合主体或相对于所述冲程轴，将所述金属密封元件正确地定位。
2.如权利要求1所述的闭合组件，其特征在于，不存在所述金属密封元件的径向向内的定位构造，使得因所述闭合主体的热膨胀而产生的所述定位构造的径向向外的位移由于所述金属密封元件的存在而被抑制。
3.如权利要求1所述的闭合组件，其特征在于，所述金属密封元件具有环绕所述冲程轴一周并与所述冲程轴间隔开的外边缘，同时所述至少一个定位构造邻近于所述外边缘。
4.如权利要求3所述的闭合组件，其特征在于，所述金属密封元件具有圆形的外边缘， 且所述至少一个定位构造采取由所述闭合主体所限定的环形定位表面的形式，在室温下， 由所述闭合主体所限定的所述定位表面具有最低限度地大于所述金属密封元件的环形定位表面的直径。
5.如权利要求4所述的闭合组件，其特征在于，所述金属密封元件的所述定位表面由所述密封元件的所述外边缘限定。
6.如权利要求1所述的闭合组件，其特征在于，所述金属密封元件是环形的，并且所述闭合主体限定有环形凹槽，以容纳所述环形金属密封元件，相对于所述冲程轴在径向方向上所取的所述环形凹槽的宽度大于相对于所述冲程轴在径向方向上所取的所述环形金属密封元件的宽度，使得当所述环形金属密封元件位于所述环形凹槽中时，所述金属密封元件紧靠所述环形凹槽的径向外边缘，同时所述金属密封元件与所述环形凹槽的径向内边缘间隔开。
7.如权利要求1所述的闭合组件，其特征在于，其包括介于闭合主体和所述金属密封元件之间的密封，所述密封环绕所述冲程轴一周或围绕所述冲程轴延伸。
8.如权利要求7所述的闭合组件，其特征在于，所述密封位于限定在所述闭合主体和所述金属密封元件中的至少一个内的环形凹槽中，并位于所述闭合主体和所述金属密封元件之间。
9.如权利要求7所述的闭合组件，其特征在于，所述密封采取具有一个或多个开口的中空金属环的形式，使得所述环的内部体积对所述密封的直接环境是敞开的。
10.如权利要求1所述的闭合组件，其特征在于，所述金属密封元件通过固定元件而被保持在抵靠所述闭合主体的位置中，所述固定元件倚靠所述密封元件但并不穿过所述金属密封元件，所述固定元件从所述金属密封元件径向向内地附着至所述闭合主体，因此从其被附着至所述闭合主体的位置径向向外地延伸越过所述闭合主体的部分，以到达所述金属密封元件。
11.如权利要求10所述的闭合组件，其特征在于，所述固定元件与所述闭合主体间隔开，使得在所述固定元件和所述闭合主体之间不直接接触。
12.—种固体处理闭合装置，其包括闭合组件，其可在关闭状态和开启状态之间移动，以关闭或开启固体流动路径；和阀座组件，其在关闭状态时提供用于所述闭合组件的金属阀座，其中所述闭合组件为如权利要求1所述的闭合组件。
13.如权利要求12所述的固体处理闭合装置，其特征在于，其形成用于气化颗粒碳质材料的增压气化器的部件。
14.如权利要求13所述的固体处理闭合装置，其特征在于，其形成所述增压气化器的灰锁阀门装置的部件。
全文摘要
用于固体处理设备的闭合组件，其包括闭合主体和可移动的金属密封元件，所述闭合主体被配置为通过闭合主体沿冲程轴的位移关闭固体流动路径，所述金属密封元件附着在闭合主体上。金属密封元件被配置为当闭合主体关闭固体流动路径时，密封地与环形金属阀座啮合，所述环形金属阀座与冲程轴径向向外地间隔开。闭合主体包括或限定至少一个定位构造，以啮合和定位金属密封元件。所述至少一个定位构造从冲程轴径向向外地、并且比金属密封元件的至少一部分从冲程轴更加径向向外地设置，使得金属密封元件的至少一部分被设置在定位构造和冲程轴之间，由此在将金属密封元件安装至闭合主体的过程中，相对于闭合主体或相对于冲程轴将金属密封元件正确地定位。
文档编号F16K1/36GK102996832SQ201210165679
公开日2013年3月27日 申请日期2012年5月24日 优先权日2011年5月27日
发明者保罗·斯密特·鲍曼, 丹尼尔·弗朗西斯 申请人:沙索技术有限公司