CN104246419A - 用于受粉尘影响的管壁的击打器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于施加击打或脉冲运动到压力容器(3)内的管壁的设备(1)，其中向管壁(2)施加击打脉冲的第一冲头(7)按压通过压力容器壁，其被引导到加压的第一环形空间(15a)，该第一环形空间被第二冲头(6)作用，该第二冲头被导入在进一步的管状腔(11)内，其目的是提供一种方案，通过该方案，作用在管壁上的撞锤或冲头的磨损可以在尽可能长的时间内被补偿，并且相对于周围环境而言的有效密封能够得到保证。其目的是通过下述方式实现的：第二冲头(6)被设置有至少一个第一导向部件(6a)，作用在管状腔(11)的内壁上，在其端部的区域里与第一冲头(7)接触，并且设置有第二导向部件(6b)，该第二导向部件配备有位于其从管状腔(11)伸出的端部(6c)的区域内的密封元件，以及在两个导向部件(6a、6b)之间该第二冲头(6)由以气密方式固定的补偿器(20)包围。

Description

用于受粉尘影响的管壁的击打器

技术领域

本发明涉及用于施加击打或者脉冲运动到压力容器内的管壁的设备,其中，向管壁施加击打脉冲的第一冲头挤压通过压力容器壁，其被引导到被加压的第一环形空间，该第一环形空间被第二冲头作用，该第二冲头被引导到进一步的管状腔内。

背景技术

该类型的击打器存在多种应用，特别是在化学工艺中用于热交换器中，其被用在压力容器的内部或外部，例如在用于煤气化中的压力容器的管壁的情况下，其目的是试图将热量传递到管壁的运行维持在高水平。用于将击打脉冲施加到管壁以便灰尘能够流出的这种装置在例如WO2010/0637552A1或WO2010/063755A1中进行了描述。

仅举几个例子来说，气动击打器在DE19652707C2中进行了披露，并且用于供暖锅炉上的击打装置也在DE102010007197 A1中进行了披露。

因为例如相对较高的压力会出现在用于煤气化的压力容器中，并且由此其它部件，特别是用于传输脉冲的冲头(ram)或撞锤(rammer)会受到磨损，不仅有必要对压力容器的相对于周围环境的内部空间提供特殊的密封，而且也有必要补偿由于磨损导致的撞锤或冲头的缩短。在这方面，例如根据WO2010/063755 A1的方案，其提供了作用在腔室内的冲头上的压缩弹簧，由于燃气被从外部提供给气化炉，处于压力下的该腔室的压力略高于煤气化炉的内部压力。

在实践中，人们发现照此方案，该类弹簧是完全有可能断裂的。事实上也并不能绝对确保夹带灰尘的合成气体的逃逸。

稍微不同的仅仅具有一个压力腔的方案由WO2010/063752 A1进行了披露，如上面已经提到的，其中击打冲头被固定在被施加加压气体的腔的端面上。

发明内容

本发明的目的是提供的方案既可以在尽可能长的时间内补偿作用于管壁上的撞锤或冲头的磨损，又可以确保相对于周围环境而言有效的密封。

借助于在介绍中所提及的该类型的装置，根据本发明该目的得以实现：第二冲头被设置有至少一个第一导向部件，作用在管状腔的内壁上，在其端部的区域里与第一冲头接触，并且设置有第二导向部件，该第二导向部件配备有位于其从管状腔伸出的端部的区域内的密封元件，以及在两个导向部件之间该第二冲头由以气密方式固定的补偿器包围。

补偿器或波纹管确保在冲头不运动的情况下没有气体能够从压力容器中逃逸到周围环境中，该冲头传递击打或脉冲运动到受影响的管壁。

本发明的一种可能的构造在于：具有补偿器的第二冲头在管状腔中被压缩弹簧围绕，但是本发明优选的构造包括该第二冲头的导向部件被设置有密封元件以形成相对周围环境被密封的环形空间，朝外的冲头被静态密封元件包围。

后者的构造具有优势，通过所描述的实施例，静态密封件可以具有不同于例如动态密封件的物理和化学性能，例如，动态密封件在其运动时会受到磨损。

根据本发明的一种构造在于由O形密封圈形成的密封件，其被定位在围绕第二冲头的环形盘上，至少一个环形盘被设置有朝向该环形空间的环形凸缘以固定该补偿器的一端。

该密封件的改进实施例在于该静态密封件被定位在围绕第二冲头的环形盘与环形空间的端面之间，该环形盘被设置有朝向该环形空间的环形凸缘以固定该补偿器的一端。

为了阻止含尘气体进入到周围环境或者进入到第二环形空间的密封件的区域，根据本发明其在该环形空间内设置了围绕第一冲头并且防止粉尘通过的过滤器元件。

防止粉尘通过的该过滤器元件的构造在于其是由被定位在两个环形盘之间的烧结金属管部形成的，该环形盘紧紧地包围着该第一冲头，而该烧结金属管部在间隔一定距离处围绕该第一冲头。

该过滤器元件的一种构造在于朝向环形空间的环状盘上被设置有位于其边界边缘上的凹部，该边界边缘抵靠着第一冲头；并且第二环状盘被设置有位于其边界边缘上的凹部，该边界边缘与环形空间的内壁接触；环形盘的各自另外的边界边缘具有O形密封圈也是可能的。这使得实现流经烧结金属管部成为可能。

视觉上识别撞锤或冲头的长度变化是有益的。在这方面，本发明提供了从腔室伸出的第二冲头，其配备有电子或机械装置，用来识别长度的变化，特别是第一冲头的磨损。

坚固的、简单的并且不易受干扰的该元件的设计在于从腔室伸出的该冲头被配备有指示器，该指示器被配备有不可运动的标尺。

附图说明

通过下述实施例并参照附图，本发明将以更详细方式进行描述，其中：

图1示出了根据本发明的装置的整体视图的简化截面图；

图2至图4在放大的剖面图中示出了三个示例性实施例中的部分区域，以及

图5示出了在围绕冲头或撞锤的过滤器元件的放大视图。

附图标记说明

1            设备

2            管壁

3            压力容器

4            击打脉冲发生器

5            冲击活塞

6            活塞杆、第二冲头

6a           第一导向部件

6b           第二导向部件

6c           端部

7            第一冲头、撞锤

8            壳体管

9            管连接件

10           导向部件

11           管状腔

12           过滤器元件

13           加压气体管线

14           阻挡凸缘

15、15a、22  环形空间

16、17       紧固法兰

18           挡板

19、24       密封件

20           补偿器

21           凸缘元件+环形盘

23           气体进料管线

25           螺纹杆

26           装置

27           标尺

28           凸缘

29           压缩弹簧

30、31       环形盘

32           烧结金属管部

33、35       O型密封圈

34、36       槽

具体实施方式

以用在煤气化工厂为例，以简化的截面图方式在图1中所展示的并且大体上由1标示的该装置，用于施加击打脉冲到位于压力容器3内的管壁2上，压力容器及管壁被部分地示出。

该装置1本质上是由击打脉冲发生器4或致动器构成，其触发击打脉冲以及例如气动冲击活塞5，通过活塞杆6(参照以下被称为第二冲头6)传递脉冲到撞锤(参照以下被称为第一冲头7)，按压穿过压力容器壁3并经由例如挡板18施加脉冲到管壁上，该挡板被紧固到所述管壁上。由于压力容器3的内部空间处在大约500℃的高温下并且在例如50巴的高压下，第一冲头7的通路被以基本上气密的方式引导到压力容器中，为此目的，壳体管8被拧入焊接到压力容器3的管连接件9中。

在朝向管壁的一侧，所述第一冲头7被引导到导向部件10中，并且其远离管壁的端部伸出到压力容器的外部，进入到由11标示的管状腔室的端面上，其中，活塞杆(参照以下被称为第二冲头6)也被引导。

大体上由12标示的过滤器元件被配置在壳体管8的内部，并且旨在确保没有细粉尘以及因此也没有携带该细粉尘的气体逃逸到外部环境中。此外，在壳体管8的阻挡凸缘14里还设置了加压气体管线13，以建立比位于壳体管8和第一冲头7之间的环形空间15内的压力容器3的内压略高的压力。阻挡凸缘14用于将外壳管8固定到管连接件9上，并且因此固定到压力容器3上。在图1所示的实施例中，围绕活塞杆或所述第二冲头6的该管状腔11被配备有两个紧固凸缘16和17，紧固凸缘16用于将管状腔11紧固到阻挡凸缘14上，而紧固凸缘17用于将击打脉冲发生器4紧固到管状腔11上。

在其朝向第一冲头7的端部，被引导到管状腔11内的第二冲头6具有导向部件6a，其在图1所示的实施例中与第二冲头6一体地形成为圆盘并且在其端部具有O型密封圈，其也可以具有在随后的附图中清楚示出的其他设计。该导向部件6a也可以由独立的环形盘形成。

冲头6也被支撑在导向部件6b中，该冲头的端部6c从管状腔11伸出。在图1所示的实施例中，该第二导向部件6b是被形成为环状盘的凸缘元件21的一部分，静态密封件19被设置在凸缘元件12和紧固凸缘17之间。

从图1也可以看出，补偿器20被以如下方式固定在两个导向部件6a和6b之间，在图1所示的实施例中，借助于被以气密方式固定在导向部件6a和6b上的补偿器，结合密封件19，由22标示的位于管状腔11和第二冲头之间的环状空间以相对于周围环境而言气密的方式被封闭的。

在图1中所示的实施例中，环形空间22可以以如下方式通过气体进料管线23暴露于加压气体下，在环状空间22中的压力作用在导向部件6a上，并且由于后者可***并且通过密封件24被封闭在管状腔11中，因此按压第二冲头6到第一冲头7上以便总是确保该第二冲头6固定地靠在第一冲头7上磨损该冲头7。

管状室11中的第二冲头6的第二导向部件6b的区域的放大示意图，特别是在冲头6从腔室伸出的区域，被以放大的方式显示在图2中。部分的杆***，例如由多个螺纹杆25组成，在该图中也被清楚地示出了，这些螺纹杆被用于将击打脉冲发生器4固定到紧固凸缘17上。在此示出了将装置26安置在螺纹杆25中的一个上是可能的，在第一冲头7磨损的情况下，该螺纹杆能够在视觉上识别活塞杆6进入到管状腔11的贯通位置，例如借助于与标尺27组合在一起的指示器。这种类型的装置26也可以具有电子构造或者以不同的方式能够识别第二冲头的位置变化。

图3示出了修改后的示例性实施例。在此，第二导向部件6b是具有外O形密封圈24a的环形盘的一部分，该外O形密封圈被设计用作静态密封件，第二导向部件6b由被拧到管状腔11里的固定凸缘28支撑。

作为图1所示的实施方式的修改例，图4示出了补偿器20由压缩弹簧29所包围，其被定位在环形空间22内并且以压力密封的方式被支撑在第一导向部件6a和第二引导部6b上。由于第一导向部件6a相对于第二冲头6可移动地安装，压缩弹簧29确保第二冲头6永久地靠在第一冲头7上，正如从图4中所见的那样。

图5示出了其它部件的放大图，特别是在过滤器元件12，其基本上是由两个环形盘30和31形成的，烧结金属管部32被定位在距离第一冲头7和壳体管8一定距离处的两个环形盘30和31之间。如虚线所示，环形盘30具有抵靠着壳体管8外侧的密封圈33，通道或槽34被设置在抵靠着第一冲头7的环形盘30的端面里。

与此相反，环形盘31具有要精确地设置在抵靠着第一冲头的端面上的密封圈，例如O形圈35，而朝向管连接件8的该端面被配备有通过槽36。据此，确保在相比于压力容器3中的压力略微提升的压力下经由管线13导入到环形空间15的气体具有能够穿过槽36、烧结的金属管部32以及随后通过槽34进入介于壳体管8和第一冲头7之间的环形空间15a的可能性，并且因此能够防止来自压力容器3的气体的反向流动的可能。在逆流的情况下，灰尘颗粒沉积在烧结金属管部的外表面上，并且因此任何逃逸的气体是不携带灰尘颗粒的。

本发明所描述的示例性实施例，当然可以在不脱离本发明的基本理念的基础上被以各种方式进行修改。因此，可以提供的压缩弹簧的设计能够不同于图示的方式，补偿器20的设计也可以不同于图示的各种变型例，等等。

Claims (11)

1.用于施加击打或脉冲运动到压力容器(3)内的管壁的设备(1)，其中向管壁(2)施加击打脉冲的第一冲头(7)按压通过压力容器壁，其被引导到加压的第一环形空间(15a)，该第一环形空间被第二冲头(6)作用，该第二冲头被导入在进一步的管状腔(11)内，其特征在于，

第二冲头(6)被设置有至少一个第一导向部件(6a)，作用在管状腔(11)的内壁上，在其端部的区域里与第一冲头(7)接触，并且设置有第二导向部件(6b)，该第二导向部件配备有位于其从管状腔(11)伸出的端部(6c)的区域内的密封元件，以及在两个导向部件(6a、6b)之间该第二冲头(6)由以气密方式固定的补偿器(20)包围。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，具有补偿器(20)的该第二冲头(8)在管状腔(11)里被压缩弹簧(29)包围。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，该第二冲头(8)的导向部件(6b)被设置有密封件以形成相对于周围环境封闭的环状空间，朝外的冲头端部(6c)被静态密封件(19、24a)包围。

4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，该密封件(24、24a)是由O形密封圈(33、35)形成的，其被定位在围绕该第二冲头(6)的环形盘内，至少一个环形盘(21)被设置有朝向该环形空间(22)的环形凸缘以固定该补偿器(20)的一端。

5.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，该静态密封件被定位在围绕该第二冲头(6)的环形盘与环形空间(22)的端面之间，该环形盘被设置有朝向该环形空间的环形凸缘以固定该补偿器(20)的一端。

6.根据前述权利要求任意一项所述的设备，其特征在于，围绕该第一冲头(7)并防止灰尘通过的过滤器元件(12)被设置在该第一环状空间(15、15a)内。

7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，该过滤器元件(12)是由位于两个环形盘(30、31)之间的烧结金属管部(32)形成的，该环形盘(30、31)紧密地围绕第一冲头(7)，而该烧结金属管部(32)在间隔一定距离处围绕该第一冲头(7)。

8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，朝向环形空间(15a)的该环形盘(30)被设置有位于其边界边缘上的凹部或者槽(34、36)，该边界边缘抵靠着第一冲头；并且第二环状盘(31)被设置有位于其边界边缘上的凹部或者槽(34、36)，该边界边缘与该环形空间的内壁接触。

9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，该环形盘(30、31)的各自另外的边界边缘具有O形密封圈(33、35)。

10.根据前述权利要求任意一项所述的设备，其特征在于，从腔伸出的第二冲头(6)的该端部(6c)被配备有电子或者机械装置(26)，其识别长度变化，尤其是第一冲头的磨损。

11.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，从腔伸出的冲头端部(6c)被配备有指示器，不可移动的标尺被配备给该指示器。