CN101736120A - 位移补偿式密封装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种位移补偿式密封装置，包括由进气口、气体分配箱和内壁喷孔组成的多组吹气密封套，其特点是所述吹气密封套的底部内周往下延伸形成一个内筒，该内筒通过密封环套接在其下方活动套的支承圆筒内，密封环的密封外筒与内筒为可滑动密封结构，密封环底板凸缘活动插接在支承圆筒顶部开口向内的滑槽内。本发明位移补偿式密封装置同时具有吹气密封、迷宫密封、垂直位移补偿及水平位移补偿功能，该装置结构简单，设计合理，体积小，使用寿命长，耐磨衬更换便利。

Description

位移补偿式密封装置
技术领域
本发明属于位移补偿和密封技术领域，尤其涉及一种转炉下料系统汇总下料管与余热锅炉对接用的位移补偿式密封装置。
背景技术
应用于转炉车间的传统余热锅炉采用下端固定方式，余热锅炉的受料口在转炉吹炼周期内位移量很小，完全由汇总下料管的弹性变形进行补偿。为防止高温烟气从受料沿下料管上窜至下料系统损坏设备，通常在汇总下料管设置吹气密封装置。
新型的高压余热锅炉采用上端固定，下端摇摆升降式设计，该余热锅炉的下端在工作循环中前后、上下往复位移。设置在锅炉下端的受料口随之前后、上下位移。由于压力高、温差大，受料口沿左右方向位移亦更显著。为此，设计中就在汇总下料管上分别布置吹气密封装置和位移补偿装置，其中位移补偿装置多采用波纹管式。为了提高抗磨能力延长补偿器的使用寿命，在波纹管内再加上刚性衬板。加衬板的波纹管为了满足补偿量就必须有足够的长度和安装空间，但现场往往很难满足这些要求。由于转炉的周期性生产特点，余热锅炉发生周期性位移频度很高。而波纹管变形是由材料弹性变形实现的，使用寿命相对较短。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术所存在的缺陷，提供一种体积小，同时具有密封和位移补偿两种功能的位移补偿式密封装置。
本发明可以这样实现：该位移补偿式密封装置包括由进气口、气体分配箱和内壁喷孔组成的多组吹气密封套，其特点是所述吹气密封套的底部内周往下延伸形成一个内筒，该内筒通过密封环套接在其下方活动套的支承圆筒内，二者之间留有足够的间隙，密封环的密封外筒与内筒形成可滑动密封结构，在活动套的带动下可沿内筒的筒壁自由滑动，实现活动套的垂直位移补偿，密封环的底板凸缘可滑动地插接在支承圆筒顶部开口向内的滑槽内，可沿水平任何方向自由滑动，实现活动套的水平位移补偿。
本发明也可以这样实现：该位移补偿式密封装置包括由进气口、气体分配箱和内壁喷孔组成的多组吹气密封套，其特点是所述吹气密封套底部一组气体分配箱的底板内周往下延伸构成双层内筒的外壁，该气体分配箱的顶板内周往下延伸构成双层内筒的内壁，内、外壁的底端相连，并在双层内筒的底部开设轴向喷孔，使该气体分配箱的腔体和双层内筒的腔体相通，该双层内筒通过密封环套接在其下方活动套的支承圆筒内，二者之间留有足够的间隙，密封环的密封外筒与双层内筒的外壁形成可滑动密封结构，在活动套的带动下可沿双层内筒的外壁自由滑动，实现活动套的垂直位移补偿，密封环的底板凸缘插接在支承圆筒顶部开口向内的滑槽内，可沿水平任何方向自由滑动，实现活动套的水平位移补偿。
本发明在所述密封环的密封外筒内镶嵌有多个密封片，使密封环密封外筒与内筒或双层内筒的外壁之间的密封结构成为迷宫式密封结构。所述吹气密封套的底部外周往下延伸便可形成一个筒式防尘罩，防止粗尘粒进出装置，其长度应根据具体情况而定。为提高位移补偿式密封装置的使用寿命，还可在所述内筒或双层内筒内安设一个筒状耐磨衬，通过其顶部的凸缘固定在内筒或双层内筒的台肩上。
本发明位移补偿式密封装置同时具有吹气密封、迷宫密封、垂直位移补偿及水平位移补偿功能。吹气密封套通过喷孔吹气阻止来自下方的烟气沿内部通道上窜；迷宫式密封结构防止烟气从装置的缝隙外溢；垂直位移补偿功能补偿活动套的竖直位移；水平位移补偿功能补偿活动套的水平位移。而且该装置结构简单，设计合理，体积小，使用寿命长，耐磨衬更换便利。本发明位移补偿式密封装置主要用于转炉下料系统汇总下料管的位移补偿与密封，同样也适用于其它类似的下料系统。
附图说明
图1为本发明位移补偿式密封装置的剖视图。
图2为本发明位移补偿式密封装置活动套的结构示意图。
图3为本发明位移补偿式密封装置密封环的结构示意图。
图4为本发明位移补偿式密封装置密封环中密封片的结构示意图。
图5为本发明位移补偿式密封装置吹气密封套方案2的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
从附图1可以看出本发明主要由活动套1、密封环2、吹气密封套3和筒状耐磨衬4组合而成。活动套1由底部的支承圆筒11及其顶部开口向内的滑槽12组成(请参见附图2)。活动套1的内径应满足腔内物料通行及其位移的要求。密封环2由密封外筒21和底部的底板凸缘22组成，在密封外筒21内镶嵌有多个密封片23而形成直通型迷宫密封外筒(请参见附图3)，。密封片23的数量应根据使用条件而定。为了便于安装，将密封片23制作成一开口圆环片，开口方向与经开口处径向成一定角度，并在开口处设小孔以便于使用尖嘴钳安装(请参见附图4)。密封环2的底板凸缘22嵌入在活动套1顶部开口向内的滑槽12内，可采用间隙配合或干式润滑以保证相对自由滑动。安装时可以先将底板凸缘22放置在滑槽12内，再焊接滑槽的顶板；也可以将活动套1沿纵轴线分成两半制作，待底板凸缘22放入滑槽12后再合二为一。吹气密封套3至少由2组构成，每组由进气口32、气体分配箱33和内壁喷孔34组成，在吹气密封套3的底部内周连有一个内筒31(请参见附图1)。吹气密封套3和活动套1上下同轴布置，吹气密封套3底部的内筒31经密封环2插入活动套1内，二者之间留有足够的间隙。通过密封环2的迷宫密封外筒21与内筒31组成完整的迷宫式密封结构，以防止气体沿密封环2和内筒31之间的缝隙溢出或吸入。对于密封要求不高的场合，也可以不采用迷宫式密封结构。为防止粗尘粒进出密封装置，本发明在吹气密封套3的底部外周连接一个套筒37作为筒式防尘罩，其长度可根据具体需要而定。为提高位移补偿式密封装置的使用寿命，本发明还在所述内筒31内加设一个顶部带有凸缘的筒状耐磨衬4，通过其凸缘固定在内筒31的台肩上，可以很方便地更换。筒状耐磨衬4的内径应满足物料通行的要求。
为提高气体密封效果，节省密封用气体，本发明对吹气密封套3提出又一个技术方案，将吹气密封套3底部的内筒31改为双层内筒35，即将底部一组气体分配箱33的底板内周往下延伸构成双层内筒35的外壁，该气体分配箱的顶板内周也往下延伸构成双层内筒35的内壁，其内、外壁的底端相连，使该气体分配箱的腔体和双层内筒35的腔体相通，取消内壁喷孔34，在双层内筒的底部开设轴向喷孔36，使密封气体沿轴向喷入活动套内。吹气密封套3与密封环2及筒状耐磨衬4的连接方式不变。
使用时，将本装置安装在转炉下料系统和余热锅炉的受料管之间，吹气密封套3的顶部与上方转炉下料管法兰连接，并用耐高温密封圈密封；活动套1的底部与下方余热锅炉受料管的法兰连接，也用耐高温密封圈密封。这样，上方的物料经本装置的内腔进入锅炉受料管，下方的烟气通过吹气密封阻隔，从而防止高温烟气沿下料管上行至下料系统中。余热锅炉的位移会带动活动套1位移，由活动套1的滑槽12和密封环2的底板凸缘22组成的位移机构来补偿水平位移，由密封环2和吹气密封套3的嵌套结构来补偿轴向的位移。滑槽式位移机构的密封靠密封环2的自重使其底板凸缘22压在滑槽12的底板上来实现。本发明密封装置用于无上升烟气的下料系统中时可以取消吹气密封功能，并取消迷宫式密封结构，采用简单的双筒嵌套结构实现相对轴向运动即可。

Claims (8)

1.一种位移补偿式密封装置，包括由进气口(32)、气体分配箱(33)和内壁喷孔(34)组成的多组吹气密封套(3)，其特征在于所述吹气密封套(3)的底部内周往下延伸形成一个内筒(31)，该内筒(31)通过密封环(2)套接在其下方活动套(1)的支承圆筒(11)内，密封环的密封外筒(21)与内筒(31)为可滑动密封结构，密封环底板凸缘(22)活动插接在支承圆筒(11)顶部开口向内的滑槽(12)内。
2.根据权利要求1所述的位移补偿式密封装置，其特征在于在所述密封环的密封外筒(21)内镶嵌有多个密封片(23)，使密封外筒(21)与内筒(31)之间的密封结构为迷宫式密封结构。
3.根据权利要求1或2所述的位移补偿式密封装置，其特征在于所述吹气密封套(3)的底部外周往下延伸形成一个筒式防尘罩(37)。
4.根据权利要求1或2所述的位移补偿式密封装置，其特征在于在所述内筒(31)内安设一个的筒状耐磨衬(4)，通过其顶部的凸缘固定在内筒(31)的台肩上。
5.一种位移补偿式密封装置，包括由进气口(32)、气体分配箱(33)和内壁喷孔(34)组成的多组吹气密封套(3)，其特征在于所述吹气密封套(3)底部一组气体分配箱(33)的底板内周往下延伸构成双层内筒(35)的外壁，该气体分配箱(33)的顶板内周往下延伸构成双层内筒(35)的内壁，内、外壁底端相连，并在双层内筒(35)的底部开设轴向喷孔(36)，该双层内筒(35)通过密封环(2)套接在其下方活动套(1)的支承圆筒(11)内，密封环的密封外筒(21)与双层内筒(35)的外壁为可滑动密封结构，密封环的底板凸缘(22)活动插接在支承圆筒(11)顶部开口向内的滑槽(12)内。
6.根据权利要求5所述的位移补偿式密封装置，其特征在于在所述密封环外筒(21)内镶嵌有多个密封片(23)，使密封环外筒(21)与双层内筒(35)的外壁之间的密封结构为迷宫式密封结构。
7.根据权利要求5或6所述的位移补偿式密封装置，其特征在于所述吹气密封套(3)的底部外周往下延伸形成一个筒式防尘罩(37)。
8.根据权利要求5或6所述的位移补偿式密封装置，其特征在于在所述双层内筒(35)内安设一个筒状耐磨衬4，通过其顶部的凸缘固定在双层内筒(35)的台肩上。
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