一种用于单重态氧发生器矩形出口开度大小线性调节的装置

摘要

本发明公开了一种用于单重态氧发生器矩形出口开度大小线性调节的装置，该装置设置在单重态氧发生器与光腔喷管之间；所述矩形出口调节装置包括挡板法兰、活动挡块、滑道封体、滑动轴、螺钉、滑轴封板、螺钉、平衡压板、螺母、调节螺母、调节轴以及O圈部件构成。线性调节矩形出口开度大小，控制单重态氧发生器内部反应压力；同一反应器可输入不同流量的气液反应物，通过开口大小调节，保持反应器内压力不变，保障化学反应过程顺利进行；可以在真空条件下使用，适用于单重态氧发生器装置试验应用。

说明书

技术领域

本发明涉及一种出口开度调节装置，特别涉及一种用于真空环境下调节单 重态氧发生器矩形出口线性开度的装置。

背景技术

目前，单重态氧发生器为气液两相流化学反应装置，反应原料为氯气、碱 性过氧化氢溶液两种物料，反应器内部工作环境为真空条件，反应产物为单重 态氧、氯化钾及过量的碱性过氧化氢溶液，该反应为放热反应，反应过程中会 产生大量气泡。输入不同大小的气体流量，会影响反应器的总体压力及流场分 布，从而影响反应区内部气液两相流的稳定程度及化学效率。为了保障反应器 内部压力可控，需要在反应器出口设计开度大小可控的调节装置。由于反应器 出口为矩形结构，因此普通的蝶阀、球阀等调节装置不能够直接完成开度调节 功能，需要在蝶阀、球阀等调节装置前后增加天圆地方等过渡装置，才能够实 现平稳调节功能。增加过渡段之后，还会连带产生反应器总体内部体积及成本 的增加，气相产物的停留时间随之延长，反应器内部流场突变等不利因素。对 于单重态氧发生器化学反应产物为单重态氧，其传输过程中存在与气相水、残 余氯气、基态氧等产物的碰撞脱活，停留时间越长，单重态氧的脱活越严重， 因此，本反应器需要结构简单、内部体积小的调整装置实现开度控制调整功能。

发明内容

在真空状态下，某些气液两相流化学反应需要通过控制反应区域压力来保 障化学反应效率，而亚音速条件下反应器出口开度大小与反应器压力直接相关， 本发明是设计一种装置，可以有效实现真空环境下矩形出口开度调节功能。通 过外部结构控制，实现内部矩形出口开度的线性调整功能。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种用于真空环境下单重态氧发生器中矩形出口开度的调节装置，该调节 装置设置在单重态氧发生器出口与光腔喷管入口之间；所述矩形出口调节装置 包括挡板法兰、活动挡块、滑道封体、滑动轴、螺钉、滑轴封板、螺钉、平衡 压板、螺母、调节螺母、调节轴以及O圈部件构成。

所述的真空设备矩形出口调节装置是通过旋转调节螺母带动固定一体的调 节轴一同旋转，调节轴通过螺纹与平衡压板连接，调节轴转动带动平衡压板实 现上下移动，从而带动与平衡压板相连一体的两根滑动轴实现上下移动，同时 带动两根滑动轴另一端相连接的矩形活动挡块上下移动，最终实现矩形活动挡 块在挡板法兰中间上下移动，实现矩形出口开度大小调节功能。

所述挡板法兰中心为矩形口，矩形口长度保持不变，矩形口宽度由活动挡 块通过上下平移来控制宽度尺寸；滑道封体通过螺钉与挡板法兰连接，用于限 制固定活动挡块，使得活动挡块只能沿着矩形口宽度方向运动；

所述两根滑动轴一端连接于活动挡块，另一端连接在平衡压板，使活动挡 块线性平移与两根滑动轴及平衡压板平移距离相一致；

所述调节轴一端通过滑轴封板与挡板法兰相连接，中间为外螺纹结构，与 平衡压板中心内螺纹相匹配，通过旋转调节轴控制平衡压板上下平移，调节轴 另一端通过螺丝与调节螺母固定，方便调节轴旋转；

所述与两根滑动轴固定的滑轴封板为限定滑动轴移动方向，与调节轴固定 的滑轴封板为限定调节轴不能移动，只能实现转动功能。

本申请中所述的矩形出口调节装置用于真空设备上使用。

本发明的上述技术方案，为了进一步的优选，所述的滑动轴为2根。

本发明的上述技术方案，为了进一步的优选，所述的调节轴转动调节通过 螺纹连接转化为出口宽度上下平移调节，其螺纹大小为 M10×1.5mm。

本发明的上述技术方案，为了进一步的优选，所述的两根滑动轴与挡板法 兰接触面上分别设置2道O圈槽，密封连接部设置于O圈槽内，滑动轴上的O 圈槽与密封连接部依靠公差配合即可紧密连接，实现动密封。

所述滑动轴与挡板法兰依靠两道O圈实现动密封。

本发明的上述任一技术方案，所述调节装置中的钢体部件材质为 1Cr18Ni9Ti。材质为1Cr18Ni9Ti的挡板法兰等钢体部件具有较好的抗腐蚀性能。

本发明的上述任一技术方案，所述调节装置中用于密封的密封连接部的材 质优选为硅橡胶。硅橡胶，具有质地柔软抗腐蚀性，同时还能满足滑动轴移动 时保持动密封状态。

在功能上，本发明的真空设备矩形出口调节装置与最接近的现有技术共有 的必要技术特征是：真空条件下运转和开度调节功能。目前现有技术的出口开 度调节装置，其出口截面是圆形结构；其开度大小调节为非线性；开度调整过 程中，其通流截面形状对内部流场影响严重。在功能上，本发明的真空设备矩 形出口调节装置与最接近的现有技术不同的技术特征是：矩形出口调节功能和 线性开度调节功能。通过驱动调节螺母，带动平衡压板实现线性运动，从而驱 动两个滑动轴同步产生线性运动，控制活动挡块实现开度线性调节的过程。

实现本发明的最佳方案是主体材料以1Cr18Ni9Ti为主，密封材料为硅橡胶， 保障其材质的耐腐蚀及密封性能，从而实现需求功能。

本发明的矩形出口调节装置，在真空环境下工作时，通过旋转调节螺母， 带动平衡压板、滑动轴及活动挡块实现上下移动，从而实现矩形出口开度大小 线性调节功能。

本发明的有益效果：

1.实现矩形出口线性开度的调节功能，调节反应器内部压力；

2.实现矩形出口直接对接，体积小，重量轻，方便应用；

3.可以在真空条件下使用，适用于单重态氧发生器装置实验应用。

附图说明

附图给出本发明的真空设备矩形出口调节装置的结构示意图：

图1为本发明的真空设备矩形出口调节装置的外形结构示意图；

图2为本发明的真空设备矩形出口调节装置的右视图；

图3为本发明的滑动轴示意图；

示意图中零部件的标号说明：1.挡板法兰、2.活动挡块、3.滑道封体、4. 滑动轴、5.螺钉、6.滑轴封板、7.螺钉、8.平衡压板、9.螺母、10.调节螺母、 11.调节轴、12.O圈。

具体实施方式

本发明的真空设备矩形出口调节装置为实现真空条件下矩形出口开度的线 性调节功能。真空环境下矩形出口开度的线性调节的技术问题所采取的技术方 案的优选方式，结合附图做进一步说明：

它的静态结构：请参附图，如图1所示，本发明的真空设备矩形出口调节 装置主要由挡板法兰1、活动挡块2、滑道封体3、2根滑动轴4、螺钉5、滑轴 封板6、螺钉7、平衡压板8、螺母9、调节螺母10、调节轴11、O圈12组成。

所述挡板法兰1中心为矩形口，矩形口长度保持不变，矩形口宽度由活动 挡块2通过上下平移来控制宽度尺寸；滑道封体3通过螺钉与挡板法兰1连接， 用于限制固定活动挡块2，使得活动挡块2只能沿着矩形口宽度方向运动；

所述滑动轴4一端连接于活动挡块2，另一端连接于平衡压板8，使活动挡 块2线性平移的距离与两根滑动轴4及平衡压板8的平移距离相一致；每根滑 动轴4与挡板法兰1接触面上分别设置2道O圈槽，密封连接部设置于O圈槽 内，滑动轴上的O圈槽与密封连接部依靠公差配合即可紧密连接，实现动密封；

所述调节轴11一端通过滑轴封板6与挡板法兰1相连接，中间为外螺纹结 构，与平衡压板8中心内螺纹相匹配，通过旋转调节轴11控制平衡压板8上下 平移，调节轴11另一端通过螺丝与调节螺母10固定，方便调节轴11旋转；

所述与滑动轴4固定的滑轴封板6为限定滑动轴4移动方向，与调节轴11 固定的滑轴封板6为限定调节轴11不能移动，只能实现转动功能。

所述滑动轴4与挡板法兰1依靠两道O圈12实现动密封。

机械零件材质可为1Cr18Ni9Ti，具有抗腐蚀性能，其各零件外形可由普通 机床钻、铣结合或者辅助线切割机加工完成。密封结构材质为硅橡胶O圈，具 有质地柔软抗腐蚀的性能。

调节开度机构也可增加步进电机，通过电控制调节螺母的旋转角度，从而 实现出口装置的开度调整自动化功能。