專利名稱：用于化學反應器的密封裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種化學反應器，該類型的化學反應器包括外殼，由外殼支撐并且具有間隙地插入連接到外殼上的凹狀件內的凸狀件，以及用于阻止通過凸狀件和凹狀件之間的間隙的流體通道的密封裝置。
背景技術：
上述特定類型的化學反應器通常具有較大尺寸，并且當制造組成該反應器的各種元件時，不能強加太嚴格的加工公差，因為這將造成不合理的高制造成本。實際上，各種元件在所有的方面具有相當粗的公差，特別是對于它們的尺寸，同軸性，同心度以及表面精加工而言。實際上，這種結構屬于結構要求完全不同于精密加工的木工車間和鍋爐車間的范疇。
因此，一般這些元件之間的連接，諸如凸狀件插入到凹狀件中通常以這種方式設置，即保證一定的間隙，以避免組裝期間出現卡住，壓配合等危險，或者更嚴重的是不能將一個元件插入另一個元件。
因此，通常接受的方式是組裝后元件之間存在一定的間隙。然而，提供在被連接元件的任一側的流體能夠自由地通過該間隙，這是不能接受的，或只能在有限的程度上接受。
為了阻止流體通過該間隙的通路，已經提出了密封裝置。例如，已經建議在間隙中插入壓蓋填料型的密封墊，當凸狀件插入到凹狀件中時緊固到凸狀件上。以這種方式，流體實際上不能通過間隙。然而，這種技術的缺點是以一種完全手工方式安裝壓蓋填料型密封墊，比較費時間并且艱苦，在實踐上是在工地進行，并且需要操作者的直接接近。并且也已經觀察到壓蓋填料型密封墊逐漸損壞的缺點。這是由于被連接的元件之間不可避免的相對的小位移造成的，由于壓蓋填料的磨損而落下碎屑和由此造成的腐蝕并且編織壓蓋填料的材料的部分的失去，直到壓蓋填料自身的全部分解發生。
發明內容
本發明的目的是設計上述特定類型的化學反應器，該化學反應器的結構和功能特性能夠克服參照現有技術所描述的缺點。
這種問題通過上述特定類型的化學反應器解決，該化學反應器的特征在于密封裝置包括在間隙中的薄片或箔或金屬薄片。
優選方式是，所述薄片固定地連接到凸狀件上并且朝向凹狀件突出到所述間隙中。
通過下面結合附圖描述本發明實施例的示例性的并且非限定性的例子，根據本發明的化學反應器的進一步的特征和優點將變得更加清楚。
圖1示出了根據本發明的化學反應器的示意正剖視圖；圖2示出了圖1所示化學反應器的細節的放大透視圖；圖3、4、5示出了圖1所示的根據本發明的化學反應器的細節按其操作的順序步驟示出的示意圖；圖6示出了根據本發明另一個實施例的本發明的化學反應器的示意正剖視圖；圖7示出了根據作為選擇的實施例，圖2中的細節的局部分解透視圖；以及圖8示出了根據又一個作為選擇的實施例，圖2中的細節的局部透視圖。
具體實施例方式
參照附圖，化學反應器整體表示為標號1。化學反應器1包括外殼2和具有間隙地插入凹狀件4中的凸狀件3。特別是在燃燒或氧化反應器1中凸狀件3是燃燒器5，該件具有軸線為X-X的長圓柱形并且由外殼支撐在其端部5a，并且該件具有相對的懸臂端5b，懸臂端5b同軸地并且具有間隙地插入凹狀件4中，凹狀件4是殼體6，殼體6限定了外殼2中的開口7。
在凸狀件3的外部表面3a和凹狀件4的內部表面4a之間形成環狀間隙8。凸狀件3具有在從300至1500mm范圍的較大橫截面尺寸。在該例子中，凸狀件3的直徑約600mm。間隙8也具有較大尺寸，在1-2cm的數量級。在該例子中，該間隙的徑向尺寸G是約10mm。
凸狀件3和凹狀件4彼此插入高度為H。
化學反應器1還包括布置在間隙8中的密封裝置9，以便阻止通過間隙自身的流體通道。
密封裝置9包括金屬箔或金屬薄片10，在該例子中金屬薄片由不銹鋼制成，金屬薄片10具有較小的厚度S，S的范圍為從0.1至1mm，以便金屬薄片能夠變形。在該例子中S是0.3mm。
薄片10固定地連接到凸狀件3上并且突出到所述間隙中，直到按壓凹狀件4。
優選方式是，薄片10通過剛性套11固定地連接到凸狀件3上，優選方式是剛性套11由鋼制成，剛性套11又固定地連接到凸狀件3上，例如，焊接到件3自身上或以壓配合布置配合到件3上。以這種方式，套11是凸狀件3的整體部分。
薄片10由具有預定高度H1的環形帶12制成，例如高度H1在20和150mm之間，優選方式是直徑D的大約1/10。環形帶12具有第一邊緣13，第一邊緣13放置在凸狀件3的懸臂端5b上并且固定到套11上，例如，用焊接點11a，并且環形帶12具有與第一邊緣13相對的第二邊緣14，第二邊緣14傾斜倚靠并且壓在套11上，并且環形帶12還具有中間密封部分15，中間密封部分15與凹狀件4按壓接觸。
根據優選實施例，環形帶12具有大體歐米加(Ω)形的截面，其中歐米加(Ω)形截面的兩翼對應邊緣13、14，而歐米加(Ω)形截面的圓弧形部分對應中間密封部分15。
薄片10通過焊接由上述的焊點11a貼在或連接在套11上，而套11配合在凸狀件3上，套11通過焊接或配合固定地連接到凸狀件3上。這樣，件3(請見圖3)準備插入凹狀件4中。
應當注意，中間密封部分15從凸狀件3充分地突起，以便無論如何都與凹狀件4的內部表面4a過盈。例如，形成過盈間隙i，具有3-4mm的過盈。設定的過盈將隨著凹狀件的施工容許誤差的增加而增加。
請參見圖4，將凸狀件3插入凹狀件4中，形成中間密封部分15與凹狀件4的按壓接觸并且至少在中間密封部分15的頂部的附近中首先彈性變形并且然后根據過盈和密封件的尺寸，薄板10發生永久變形。
當為了維護或任何其它原因打開化學反應器時，必須可以取下凸狀件3，后者容易從凹狀件中抽出(見圖5)。薄板10也被抽出并且具有彈性回復部分和永久變形部分以及能夠再用于可能的隨后再組裝，或當薄板10損壞時能夠容易地更換。
下面參照圖6描述根據本發明另一個實施例的化學反應器20，其中與化學反應器1結構相同的部件和功能相同的部件標號相同。
具體地說，在合成反應器20中，凸狀件3是圓柱形元件，諸如具有由外殼2支撐的相對的端部21a和中心部分21b的熱交換器21，大體是管束，帶有間隙地插入凹狀件4中，凹狀件4包括三個重迭的同軸環形催化床層22。
在熱交換器21和三個催化床層22中的每一個之間，設置兩個密封裝置9，每一個密封裝置都與上述的密封裝置相同。
下面參照圖7描述根據本發明作為選擇的實施例的薄片30，其中結構和功能與薄片10的部件等同的部件采用相同的標號。薄片30優選由多個部分制成，所有部分都由標號31標示，在該例子中，薄片30由四部分制成，每部分具有相同的角度幅度，每一部分通過拉拔容易獲得。每一部分通過焊點連接到套上，嚴格地與相鄰的部分并排。
下面參照圖7描述根據本發明的另一個實施例的薄片40，其中結構和功能與薄片10的部件等同的部件采用相同的標號。薄片40優選在其自由邊緣14設置以規則的間距或均等的間距分布的多個狹縫41，在該例子中為三十二個，由于狹縫，邊緣14將以改進的柔韌性傾斜倚靠并且壓在套11上。
根據本發明的化學反應器的主要優點在于其無故障的可靠性和其操作安全性。能夠獲得延長的壽命而不需要維護。
根據本發明的化學反應器的進一步的優點是其結構簡單。而且可以預料，不僅當系列或單個制造新的化學反應器時可以利用本發明，而且當翻新或修理舊的化學反應器時也可以利用本發明，其中舊的化學反應器中磨損和腐蝕一般使已經較粗的初始公差更加惡化。或者，即使當修理需要將密封加在表面上，而過去沒有預期將密封加在該表面上(因此不適合于傳統的密封系統)，也可以使用本發明的密封裝置。例如，在諸如燃燒器的化學反應器的情形，其中凹狀件通常以耐火水泥鑄塑的形式或耐火磚的形式完全涂敷耐火材料，也可以使用本發明。
根據本發明的化學反應器的優點在于其組裝簡單，只需通過個人在反應器外側工作，而不必特別的小心，可以這么說，盲目地。
根據本發明的化學反應器的進一步的優點是它非常容易拆裝，僅僅是從外側抽出，而不必先前的在其中的拆卸操作。
很明顯，為了滿足具體和特定的需要本領域的普通技術人員能夠對上述反應器做出多種修改，所有修改都落入權利要求所限定的本發明的保護范圍內。
權利要求
1.一種化學反應器(1，20)，包括外殼(2)，由外殼(2)支撐并且具有一定間隙地插入連接到外殼(2)上的凹狀件(4)內的凸狀件(3)，以及用于阻止通過凸狀件和凹狀件之間的間隙的流體通道的密封裝置(9)，其特征在于，所述密封裝置(9)包括在所述間隙(8)內的薄片(10，30，40)。
2.根據權利要求1所述的化學反應器(1，20)，其特征在于，所述金屬薄片(10，30，40)固定地連接到凸狀件上并且突出到所述間隙(8)中。
3.根據權利要求2所述的化學反應器(1，20)，其特征在于，所述薄片(10，30，40)由具有預定高度(H1)的環形帶(12)形成。
4.根據權利要求3所述的化學反應器(1，20)，其特征在于，所述環形帶(12)的高度(H1)大約等于凸狀件(3)的橫截面直徑(D)的1/10。
5.根據權利要求4所述的化學反應器(1，20)，其特征在于，所述環形帶(12)具有固定地連接到凸狀件(3)上的第一邊緣(13)以及突出到所述間隙(8)中的中間密封部分(15)。
6.根據權利要求5所述的化學反應器(1，20)，其特征在于，所述環形帶(12)具有與第一邊緣(13)相對的第二邊緣(14)，第二邊緣(14)傾斜倚靠并且壓在凸狀件(3)上。
7.根據權利要求6所述的化學反應器(1，20)，其特征在于，所述環形帶(12)具有大體歐米加(Ω)形的截面，其中歐米加(Ω)形截面的翼形成第一邊緣(13)和第二邊緣(14)，而歐米加(Ω)形截面的圓弧形部分形成中間密封部分(15)。
8.根據權利要求7所述的化學反應器(1，20)，其特征在于，所述反應器包括固定地連接到所述凸狀件(3)上的套(11)，所述環形帶(12)的第一邊緣(13)焊接到所述套(11)上并且所述第二邊緣(14)傾斜倚靠并且壓在所述套(11)上。
9.根據權利要求8所述的化學反應器(1，20)，其特征在于，所述環形帶(12)由單個固定到所述套(11)上的各個部分(31)制成。
10.根據權利要求6所述的化學反應器(1，20)，其特征在于，所述環形帶(12)的第二邊緣(14)設有橫向狹縫41。
全文摘要
一種化學反應器(1，20)，它安全可靠結構簡單，容易組裝和拆卸，所述化學反應器(1，20)包括外殼(2)，由外殼(2)支撐并且具有一定間隙地插入連接到外殼(2)上的凹狀件(4)內的凸狀件(3)，以及能夠變形固定地連接到凸狀件(3)上并且突出到所述間隙(8)中用于阻止通過間隙的流體通道的金屬薄片(10)。
文檔編號F16J15/08GK1537030SQ02808002
公開日2004年10月13日 申請日期2002年4月8日 優先權日2001年4月11日
發明者恩賴克·里齊, 恩賴克 里齊 申請人:阿梅尼亞·卡薩萊股份有限公司, 阿梅尼亞 卡薩萊股份有限公司