CN101655312B - 一种回转窑壳体水冷装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种回转窑壳体水冷装置和方法。该装置在回转窑壳体的一端套装由进水转动环、进水固定环、密封环、导泄环和转动挡溅环构成的进水和导泄机构，在另一端套装由迷宫集水环、集水排水槽、排水管构成的出水机构；进水机构和出水机构分别通过管路与回转窑壳体内的冷却水通道相通；进水转动环和进水固定环相对转动构成冷却水输送环道，大部分的冷却水经进水机构进入壳体，冷却水冷却壳体后导入回转迷宫集水环，经集水排水槽中排出；进水转动环和进水固定环相对转动处的泄漏水由导泄环经泄流管导出。本发明解决了高温回转壳体冷却水的进入和排出难题，装置简单，封闭性好、冷却强度高、是冶金、化工、水泥等行业具有推广价值的新技术。

Description

一种回转窑壳体水冷装置和方法

技术领域

本发明属于冶金技术领域，公开了一种用于回转窑壳体冷却的水冷装置和方法，适用于冶金、化工、水泥等行业回转窑的冷却。

背景技术

回转窑或卧式滚筒输送机构是冶金、化工和水泥行业常用的一种物料输送加热设备。当该设备工作在高温状态时，对壳体进行冷却可大大提高设备寿命和可靠性。但由于其回转壳体直径一般较大(直径2～4米或更大)，而回转壳体的中空腔用于输送物料或通过气体，常规的采用旋转接头的方法无法将冷却水输送入回转壳体的水冷结构中。目前常用的冷却方法为开放式的冷却结构，如直接对外壳体喷水或淋水，或采用水槽冷却(如“具有水冷溜槽的逆流回转窑200720169725”)，这类冷却结构对使用环境和工况有严格的限制，如在电炉炼钢的工况和环境，开方式的水冷存在生产不安全因素，外泄的水会造成工作环境的污染和其它危险。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种回转窑壳体用的封闭式的水冷装置，能有效解决外泄水对工作环境造成的污染和带来的危险问题。

本发明采用这样的技术方案来实现，一种回转窑壳体水冷装置和方法，它包括与水平面倾斜角度为0-45°，并被回转窑壳体支撑环和支撑机构及基础支撑的回转窑壳体，其特征在于：回转窑壳体上有冷却水流通道；回转窑壳体的一端安装进水机构，回转窑壳体的另一端安装出水机构；在进水机构中设有阻流和导泄机构；其中进水机构通过进水连接管路与回转窑壳体上有冷却水流通道相通；出水机构通过出水连接管路与回转窑壳体上有冷却水流通道相通。

上述装置中，进水机构由进水管、进水转动导环、进水固定导环和密封环组成；其中，进水转动导环套装在回转窑壳体的一端，二者通过导环联接机构连接成一体同时转动；进水转动导环外套装进水固定导环，该固定导环被联接机构固定在支撑机构及基础上不随壳体转动；进水固定导环外部连接进水管；在进水固定导环和进水转动导环的相对转动圆周面上设有环状的密封环；进水转动导环通过多根进水连接管路与回转窑壳体上的冷却通道相通。

转动挡溅环、导泄环和泄流管配合构成本装置的阻流和导泄机构；其中，导泄环设在进水固定导环有相对转动的圆周面的两外侧；导泄环下方与泄流管连接；转动挡溅环固接在进水转动导环的外侧。

上述装置中，出水机构由回转迷宫集水环、集水排水槽和排水管组成；其中回转迷宫集水环固接在回转窑壳体的另一端，并随回转窑壳体同时旋转；回转迷宫集水环的圆周外套装集水排水槽；集水排水槽固定不动，其下部接排水管；回转迷宫集水环通过多根出水连接管路与回转窑壳体上的冷却水流通道接通。

上述装置中，回转窑壳体的轴线与水平面平行或倾斜一定角度，为了避免回转窑壳体上安装的回转迷宫集水环和导泄环在大倾角时溢出冷却水，本发明优选的回转窑壳体与水平面的倾斜角度为0-45°。

上述装置中，进水转动导环与进水固定导环两者截面中心空腔部分，构成冷却总进水的输送环道，冷却总进水通过进水管进入该输送环道。

其中，进水转动导环与进水固定导环二者转动配合。

上述装置中导泄环和进水固定导环可以做成一体，也可以是两件固接。

上述装置中至少有2件回转窑壳体支撑环。

本发明为了提高回转窑壳体的冷却效果，对回转窑壳体采用封闭式冷却，即回转窑壳体采用夹套式的水冷结构，在壳体上设置冷却水流通道。

冷却装置的进水通道由套装在回转窑壳体一端的进水转动导环、套装在进水转动导环外侧的进水固定导环所围成的空腔，以及与进水固定导环连接的进水管构成，其中进水转动导环通过多根与进水转动导环连接的进水连接管路与回转窑壳体上的冷却水通道接通，将进水接入回转窑壳体内。

进入回转窑壳体冷却通道中的冷却水将壳体冷却后，经出水连接管路将冷却水导入回转迷宫集水环，该回转迷宫集水环能利用水的重力和流动性将水导入该环外部套装的集水排水槽，冷却水集中后经排水管排出。

其中集水排水槽为圆环结构，套装在回转迷宫集水环的整个圆周面上；集水排水槽也可以采用半环式结构套装在回转迷宫集水环下部。

由于进水转动导环和进水固定导环相对转动圆周面的直径和面积非常大，相对运动的线速度较高，而环体的加工精度和刚度难以实现可靠的密封、且转动圆周面的密封难度非常大，密封件的可靠性和寿命较低，为了降低密封难度，保证机构的可靠性，避免水外泄带来安全隐患，本发明采用了非传统设计，把两者的密封堵漏结构改换为密封面的阻流和导泄组合的结构：在进水固定导环和进水转动导环的相对转动圆周面上设有环状的密封环；同时在进水固定导环有相对转动圆周面的两外侧，安装导泄环，在进水转动导环的外侧，设置转动挡溅环；转动挡溅环、导泄环配合构成了对泄漏水的引导和防溅挡护，将相对转动圆周面密封面的泄漏水集中到泄流管排出；这种装置将冷却总进水分成两部分，大部分冷却水经多根进水连接管路导向到回转壳体上的冷却水流通道，其余会经过两侧向分泄环和泄流管排出经收集循环利用。这种结构提高了壳体的冷却强度高并实现了水的封闭与循环利用。

本发明可以在筒体上焊接冷却管道，采用壳体表面焊管的水冷结构，还可以采用焊管壳体的水冷结构，在壳体上设置冷却水流通道。

本发明的原理是：冷却水总进水由进水管进入由进水转动导环与进水固定导环中心空腔构成冷却水输送环道中。总进水在本装置中分成两部分，大部分的冷却水通过连接管路导入回转窑壳体上的冷却水通道，用于壳体冷却，回转窑壳体的冷却水冷却壳体后由另一端出水连接管路导入回转迷宫集水环，在回转迷宫集水环中，冷却水被汇集到集水排水槽，再通过排水管导向指定处。另一部分为大直径相对转动构件的泄漏水，通过导泄环、转动挡溅环将相对转动圆周面密封面的泄漏水集中到泄流管排出，与冷却出水汇集后再循环利用。

本发明采用封闭式冷却水循环冷却技术，采用了导泄式大回转环冷却水进水和迷宫导流环集水方法的组合，利用相对转动大回转环对泄水的引导技术，保证冷却水在一定的低压力下向回转窑壳体密封输送，并利用迷宫环和水在重力下的自然流动性将冷却水集成排出，实现了对回转窑壳体的封闭式冷却。该装置与其它筒体冷却技术相比，冷却强度高，封闭性好、结构简单、制造安装便利、维护量少，能有效提高回转窑壳体的寿命和可靠性。

附图说明

图1是本发明的结构简图；

图2是图1泄漏水导水结构局部图；

图3是图1进水结构剖视图；

图4是图1排水结构剖视图。

图中，1-回转窑壳体，2-进水固定导环，3-进水管，4-进水转动导环，5-进水连接管路，6-泄流管，7-回转迷宫集水环，8-出水连接管路，9-集水排水槽，10-排水管，11-联接机构，12-回转窑壳体支撑环，13-支撑机构及基础，14-导环联接机构，15密封环；2a-导泄环；4a-转动挡溅环。

A-冷却总进水，B-密封泄漏水，C-冷却水。

具体实施方式

下面参照附图1-4对本发明做进一步说明，但本发明不仅局限于此。

实施例，一种回转窑壳体水冷装置和方法，它包括被回转窑壳体支撑环12和支撑机构及基础13支撑，并可绕轴线转动的回转窑壳体1，其特征在于：回转窑壳体1的转动轴线倾斜12.5°；回转窑壳体1采用夹套式的水冷结构，在壳体1上设有冷却水流通道；回转窑壳体1的一端套装水冷装置的进水机构，另一端套装水冷装置的出水机构；其中进水管3、进水转动环4、进水固定环2、密封环15构成大回转环水冷装置的进水机构；回转迷宫集水环7、集排水槽9、排水管10构成出水机构；导泄环2a、转动挡溅环4a以及与导泄环2a下端连接的泄流管6组成水冷装置泄漏水的阻流和导泄机构。

在本实施例中，进水转动导环4套装在回转窑壳体1的一端，进水转动导环4与回转窑壳体1通过导环联接机构14连接成一体同时转动；进水转动导环4外套装进水固定导环2，进水固定导环2被联接机构11固定在支撑机构及基础13上不随回转窑壳体1转动；环状的密封环15设在进水固定导环2和进水转动导环4的相对转动的圆周面上；进水转动导环4与进水固定导环2两者截面中心空腔构成冷却总进水A的输送环道；进水管3与进水固定导环2相连，进水连接管路5将进水转动导环4与回转窑壳体1内的冷却水通道联通。

进水固定导环2有相对转动的圆周面的两外侧固接导泄环2a；导泄环2a的下方与泄流管6连接；在进水转动导环4外侧固接转动挡溅环4a；转动挡溅环4a、导泄环2a配合构成了对泄漏水B的引导和防溅挡护。

回转迷宫集水环7固接在回转窑壳体1的另一端，并随回转窑壳体1同时旋转；集水排水槽9采用半环式结构，套装在回转迷宫集水环7下部；集水排水槽9下部接排水管10；出水连接管路8与回转迷宫集水环7和回转窑壳体1内的冷却水通道相连。

冷却总进水A通过进水管3进入冷却总进水A的输送环道；冷却总进水A在此被分成两部分B和C。大部分的冷却水C由进水连接管路5导入回转窑壳体1的冷却通道，用于壳体冷却；冷却水C冷却壳体后经出水连接管路8导入回转迷宫环集水环7，利用迷宫环7和水在重力下的自然流动性将冷却水C汇集到下部，流入集水排水槽9，由排水管10导向指定处。

另一部分为大直径进水转动导环4和进水固定导环2相对转动的泄漏水B，泄漏水B通过导泄环2a导向其下方连接泄流管6，泄流管6将转动密封泄漏水B导向指定处，与泄流管10排出的水汇集后再循环利用。

本实施例中，进水转动导环4通过导环联接机构14和回转窑壳体支撑环12与回转窑壳体1相连，这样作的目的是为了降低进水转动导环4在工作过程中相对进水固定导环2的偏差，改善联接机构11和密封环15的工况。

本实施例中，回转窑壳体支撑环有2件。

Claims (13)

1.一种回转窑壳体水冷装置,它包括与水平面倾斜角度为0-45o，并被回转窑壳体支撑环（12）和支撑机构及基础支撑（13）的回转窑壳体，其特征在于：回转窑壳体（1）上有冷却水流通道；回转窑壳体（1）的一端安装进水机构，回转窑壳体（1）的另一端安装出水机构；在进水机构中设有阻流和导泄机构；其中进水机构通过进水连接管路（5）与回转窑壳体（1）上冷却水流通道相通；出水机构通过出水连接管路（8）与回转窑壳体（1）上冷却水流通道相通；

进水机构由进水管（3）、进水转动导环（4）、进水固定导环（2）和密封环（15）组成；其中，进水转动导环（4）套装在回转窑壳体（1）的一端，二者通过导环联接机构（14）连接成一体同时转动；进水转动导环（4）外套装进水固定导环（2），该固定导环（2）被联接机构（11）固定在支撑机构及基础（13）上不随壳体（1）转动；进水固定导环（2）外部连接进水管（3）；在进水固定导环和进水转动导环的相对转动圆周面上设有环状的密封环（15）；进水转动导环（4）通过多根进水连接管路（5）与回转窑壳体（1）上的冷却通道相通。

2.如权利要求1所述的水冷装置，其特征在于：转动挡溅环（4a）、导泄环（2a）和泄流管（6）配合构成泄漏水（B）的阻流和导泄机构；其中导泄环（2a）设在进水固定导环（2）有相对转动的圆周面的两外侧；导泄环（2a）的下方连接泄流管（6）；转动挡溅环（4a）固接在进水转动导环（4）外侧。

3.如权利要求1所述的水冷装置，其特征在于：出水机构由回转迷宫集水环（7）、集水排水槽（9）和排水管（10）组成；其中回转迷宫集水环（7）固接在回转窑壳体（1）的左端，并随回转窑壳体（1）同时旋转；回转迷宫集水环（7）的圆周外套装集水排水槽（9）；集水排水槽（9）固定不动，其下部接排水管（10）；回转迷宫集水环（7）通过多根出水连接管路（8）与回转窑壳体（1）上的冷却水流通道接通。

4.如权利要求1所述的水冷装置，其特征在于：进水转动导环（4）与进水固定导环（2）二者转动配合。

5.如权利要求2所述的水冷装置，其特征在于：导泄环（2a）和进水固定导环（2）做成一体。

6.如权利要求2所述的水冷装置，其特征在于：导泄环（2a）和进水固定导环（2）为两件固接在一起。

7.如权利要求1所述的水冷装置，其特征在于：至少有2件回转窑壳体支撑环（12）。

8.如权利要求3所述的水冷装置，其特征在于：集水排水槽（9）为圆环结构，套装在回转迷宫集水环（7）的整个圆周面上。

9.如权利要求3所述的水冷装置，其特征在于：集水排水槽（9）为半环式结构，套装在回转迷宫集水环（7）下部。

10.如权利要求1所述的水冷装置，其特征在于：回转窑壳体（1）采用夹套式水冷结构。

11.如权利要求1所述的水冷装置，其特征在于：回转窑壳体（1）采用壳体表面焊管水冷结构。

12.如权利要求1所述的水冷装置，其特征在于：回转壳体（1）采用焊管壳体水冷结构。

13.一种回转窑壳体水冷装置的方法，其特征在于：回转窑壳体水冷装置包括与水平面倾斜角度为0-45o，并被回转窑壳体支撑环（12）和支撑机构及基础支撑（13）的回转窑壳体（1）；其中回转窑壳体（1）上有冷却水流通道；回转窑壳体（1）的一端安装进水机构，回转窑壳体（1）的另一端安装出水机构；在进水机构中设有阻流和导泄机构；进水机构通过进水连接管路（5）与回转窑壳体（1）上冷却水流通道相通；出水机构通过出水连接管路（8）与回转窑壳体（1）上冷却水流通道相通；进水机构由进水管（3）、进水转动导环（4）、进水固定导环（2）和密封环（15）组成；进水转动导环（4）套装在回转窑壳体（1）的一端，二者通过导环联接机构（14）连接成一体同时转动；进水转动导环（4）外套装进水固定导环（2），该固定导环（2）被联接机构（11）固定在支撑机构及基础（13）上不随壳体（1）转动；进水固定导环（2）外部连接进水管（3）；在进水固定导环和进水转动导环的相对转动圆周面上设有环状的密封环（15）；进水转动导环（4）通过多根进水连接管路（5）与回转窑壳体（1）上的冷却通道相通；出水机构由回转迷宫集水环（7）、集水排水槽（9）和排水管（10）组成；其中回转迷宫集水环（7）固接在回转窑壳体（1）的左端，并随回转窑壳体（1）同时旋转；回转迷宫集水环（7）的圆周外套装集水排水槽（9）；集水排水槽（9）固定不动，其下部接排水管（10）；回转迷宫集水环（7）通过多根出水连接管路（8）与回转窑壳体（1）上的冷却水流通道接通；转动挡溅环（4a）、导泄环（2a）和泄流管（6）配合构成泄漏水（B）的阻流和导泄机构；导泄环（2a）设在进水固定导环（2）有相对转动的圆周面的两外侧；导泄环（2a）的下方连接泄流管（6）；转动挡溅环（4a）固接在进水转动导环（4）外侧；

进水转动导环（4）与进水固定导环（2）两者截面中心空腔部分，构成冷却总进水（A）的输送环道，冷却总进水（A）通过进水管（3）进入该输送环道；总进水（A）在此分成两部分，大部分的冷却水（C）流经回转壳窑体（1）用于壳体冷却，冷却壳体后冷却水从出水连接管路（8）导入回转迷宫集水环，在回转迷宫集水环（7）中，冷却水被汇集到集水排水槽（9），再通过排水管（10）导向指定处；另一部分大直径进水转动导环（4）和进水固定导环（2）相对转动的泄漏水（B），采用阻流和导泄组合的方法，通过导泄环（2a）、转动挡溅环（2a）阻流和导泄，集中到泄流管（6）排出，与冷却出水汇集后再循环利用。

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