CN104728448A - 一种防气体交换的密封机构 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种防气体交换的密封机构，包括：固定件(1)连接并与旋转件(2)间隙配合的受块(3)、与旋转件(2)间隙转动配合的压块(4)和与旋转件(2)固定连接的压紧机构(5)，压块(4)通过压紧机构(5)向受块(3)施压；受块(3)设置有第一密封条(3c)；所述压块(4)的空腔(4d)安放第二密封条(4e)；第二密封条实现(4e)压块(4)与旋转件(2)外壁面形成的第一缝隙(2a)的密封；压紧机构(5)的压紧螺旋(7)的螺杆(7a)向压块(4)的着力面(4a2)施压，压块(4)通过压紧面(4a1)的第一压面(4a2)与受块(3)的第一密封条(3c)压紧实现压块(4)和受块(3)形成的第二缝隙(8)的密封；本发明通过简单的机械密封机构实现了密封功能，防止了气体通过固定件和旋转件之间形成的间隙进行气体的交换，即防止外界的气体通过间隙进入旋转件内，同时也防止旋转件内的气体由间隙向外泄露。

Description

一种防气体交换的密封机构
技术领域
本发明涉及一种防气体交换的密封机构，尤其涉及一用于防止气体由本体和旋转体之间形成的间隙进行气体交换。本发明还涉及具有这种密封机构的旋转机械；更具体地讲，涉及具有这种密封机构的旋转炉。
背景技术
2014年01月29日公开的申请号201320497216.4的发明创造公开了一种炼油厂污泥炭化处理及炭回收的装置，其前置单元为外热式干燥机，该干燥机设置有干燥机夹套(2)；其炭化单元为外热式旋转炭化炉(3)，该旋转炭化炉(3)设置有旋转炭化炉夹套(4)。炼油厂污泥在旋转炭化炉内进行热解炭化，旋转炭化炉内需保持欠氧环境，且热解炭为的温度为600～650℃。旋转炭化炉的炉体可旋转地设置在本体上，炼油厂污泥在旋转炭化炉内进行热解炭化；随着热解炭化的进行，炼油厂污泥发生热解炭化反应，会有热解气产生。图1为显示传统的该机构的示意图，如图1所示，旋转炭化炉的炉体2需要可旋转地间隙设置在本体1上，则该旋转炭化炉的炉体2与固定该旋转炭化炉的本体1的连接处必然会存在间隙，进而导致旋转炭化炉的炉体2中的气体会从炉体2与本体1之间的间隙处流出，或者外部空气通过该间隙进入到炉体1内。
在实际的使用过程中，如果旋转炭化炉的炉体2与本体1的连接处发生气体交换，即外部空气由该连接处进入旋转炭化炉内，则炭化炉内的欠氧环境即可能被破坏，影响污泥的热解炭化过程，同时因为空气的进入，热解气中的可燃性活性气体在氧气的作用下可能会发生爆炸现象，存在一定的安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种防气体交换的密封机构，该机构可以有效地对本体和旋转体连接处进行有效密封，防止气体通过本体和旋转体之间形成的间隙进行气体交换。
为了达到上述目的，本发明提供一种防气体交换的密封机构，包括：
与固定件连接并与旋转件间隙配合的的受块、与旋转件间隙转动配合的压块和与旋转件固定连接的压紧机构，所述压块通过压紧机构向受块试压；所述受块具有一用于压紧的第一平面，该第一平面的设有至少一个环形槽，该环形槽内设置有第一密封条；所述压块具有压紧板、沿着压紧板横向延伸的横板和由横板向径向内弯的竖板，所述压紧板具有与所述受块对立压紧的压紧面和与压紧面相对的着力面；所述横板和所述竖板围成一空腔，该空腔用于安放第二密封条，该第二密封条的外圈面与所述空腔的内壁相接，其内圈面与所述旋转件的外壁相接触实现接触面的密封住该旋转件，实现压块与旋转件外壁面形成的第一缝隙的密封；所述压紧机构包括固设在所述旋转件外表面的第一固定板和至少一组的压紧螺旋，该压紧螺旋包括至少部分带有螺纹的螺杆；该螺杆的一端穿过第一固定板，向着压紧面的方向依次套设有弹性装置、套筒以及与螺杆螺旋连接的螺旋帽；所述螺杆向压块的着力面施压，压块通过压紧面的第一压面与受块的第一密封条压紧实现压块和受块压紧过程中形成的第二缝隙的密封。
本发明通过两级密封的形式分别实现压块与旋转件外壁面形成的第一缝隙的密封、压块和受块压紧过程中形成的第二缝隙的密封。在实际的使用过程中，受块可以和固定件一体设置，当然也可以分体设置，并不会局限于此。与此同时，压块整体可移动地套设在旋转件上；压紧机构的螺杆的一端穿过第一固定板，另一端抵住压块的着力面施压；螺杆上设置有弹性装置，在此，该弹性装置可以是弹簧也可以是其他能够实现压缩变形并可恢复变形的弹性装置；套筒的一端压住弹簧，其另一端由螺旋连接在螺杆上的螺旋帽顶住得以固定。工作时，向着靠近弹簧的方向螺旋转动螺母，因弹簧受到压力，此时套筒连同弹簧一起向着压缩弹簧的方向移动，弹簧受到压力，因为弹簧的另一端被第一固定板限制住，随着螺母的螺旋移动，弹簧的变形增大，弹簧向套筒的压力也随着弹簧变形的增大而增大；随着套筒受到弹簧的压力增大，此时套筒对螺母的压力也增大，进而螺杆对受力面的压力增大，进而实现压紧机构压紧压块，压块对受块施压，压块通过压紧面的第一压面与受块的第一密封条压紧实现压块和受块压紧过程中形成的第二缝隙的密封；同时，压块通过压紧面的第一压面与受块的第一密封条压紧实现压块和受块压紧过程中形成的第二缝隙的密封。横板和所竖板围成一空腔，该空腔安放有用于密封的第二密封条，该第二密封条的外圈面与空腔的内壁相接，其内圈面与所述旋转件的外壁相接触实现接触面的密封住该旋转件，共同实现压块与旋转件外壁面形成的第一缝隙的密封。
本发明通过简单的机械密封机构实现了密封功能，防止了气体通过固定件和旋转件之间形成的间隙进行气体的交换，即防止外界的气体通过间隙进入旋转件内，同时也防止旋转件内的气体由间隙向外泄露。
此外，弹簧具有自补偿作用，自补偿作用能够更好地实现灵活密封。在污泥炭化炉中使用该密封机构时，由于旋转炭化炉的炉体内的温度比较高，炉体会发生变形，炉体变形之后利用弹簧自身的自补偿作用能够灵活地调节第一缝隙和第二缝隙的距离大小和其对压板的压力，能够实现较为高效的密封效果。
此外，本发明中用于密封的第一密封条和第二密封条均为消耗件，随着其本身的磨损和消耗，其密封性能会降低；此时只需要对第一密封条和第二密封条进行更换即可，成本低，操作简单。
其中，所述压紧面还包括第二表面，该第二表面横向背离第一压面，所述第二表面与所述受块的第一表面及旋转件的外壁形成第一通道。第一通道的设置具有多方面的作用，比如:在污泥热解或干化的过程中，旋转件内进行的是高温反应，会有大量的气态物质生成，该气态物质会从旋转件内由本体和旋转件之间的间隙向外泄露，由于该间隙相对较小，气态物质通过该间隙后其压力会增大，其泄露的能力会增强；此时该第一通道的设置可以将由间隙泄露的气体进行分流，气体一部分进入该第一通道内另一部分继续向前进，此时降低了气流的压力，降低了气体向外泄露的速度和能力，能够有效减缓防气体交换的密封机构的压力，更好的保证密封效果；另外，该第一通道的设置能够保证第二密封条的密封效果，压块的压紧面与受块的第一平面压紧配合，面和面之间通过设置第一密封条实现密封，该第一通道的设置降低压板和受板位于第一通道内的面的加工精度，降低了压板和受板的加工成本。
其中，所述第一通道设置有保温棉。为了更好的保证密封效果可以在第一通道内设置保温棉，保温棉能够让气体在第一通道内停留的时间相对延长从而能够降低气流的流动速度及气流压力，降低第一密封条的密封压力。与此同时，保温棉的设置能够阻断气流的温度传送，防止因气流的温度或气体中的腐蚀物质影响和受板以及密封条的使用寿命。
其中，所述第一通道内错开设置有第一挡板和第二挡板形成“S”形通道。“S”形通道延长了气流的流通路径，降低了气流的流动速度，进一步降低第一密封条的密封压力，并间接降低第二密封条的密封压力。
其中，所述“S”形通道内设置有保温棉。保温棉能够让气体在第一通道内停留的时间相对延长从而能够降低气流的流动速度及气流压力。
其中，所述压紧螺旋沿着径向方向对称分布。压紧螺旋沿着径向方向对称分布，能够在多点实现施力，保证压紧密封效果。
其中，还包括第二固定板，第二固定板固设在所述旋转件的外壁上，与所述第一固定板齐平设置，所述螺杆穿过第二固定板。第二固定板的设置能够起到导向作用同时能够让压紧机构能够更平稳的工作。
其中，第一密封条为石墨盘根，当然也可以是石墨盘根、石棉盘根、棉纱盘根、苎麻盘根、碳纤维盘根、芳纶盘根四氟盘根等适用高温高压条件下的动密封。
其中，第二密封条为编制盘根，同样起密封作用，当然该第二密封条也可以是石墨盘根、石棉盘根、棉纱盘根、苎麻盘根、碳纤维盘根、芳纶盘根四氟盘根等适用高温高压条件下的动密封
本发明的目的还在于提供一种污泥热解炉，包括旋转热解炉和固定仓，所述旋转热解炉的一端伸入所述固定仓内并可绕着所述旋转热解炉的轴线旋转，其特别之处是，还包括所述的气体密封机构，其中所述受块与所述固定件连接并与旋转件间隙配合；所述压块与所述旋转件间隙转动配合；所述压紧机构与所述旋转件固定连接。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为显示旋转件和固定件的结构示意图；
图2为防气体交换的密封机构的实施例一的结构示意图；
图3为根据实施例一的防气体交换的密封机构中压块的结构示意图；
图4为根据实施例一的防气体交换的密封机构中压紧机构的结构示意图。
图5为根据实施例一的防气体交换的密封机构中压紧机构中压紧螺旋的分布结构示意图。
图6为防气体交换的密封机构的实施例二的结构示意图。
图7为防气体交换的密封机构的实施例三的结构示意图。
图8为应用了根据本发明的防气体交换的密封机构的旋转热解炭化炉的结构示意图。
标号说明：
1.固定件，1a.第一气体入口，1b.第一气体出口；2.旋转件，2a.第一缝隙，3.受块，3a.第一平面，3b.环形槽，3c.第一密封条，4.压块，4a.压紧板，4a1.压紧板，4a2.着力面，4a3.第二表面，4b.横板，4c.竖板，4d.空腔，4e.第二密封条，4e1.外圈面，4e2.内圈面，5.压紧机构，6.第一固定板，7.压紧螺旋，7a.螺杆，7b.弹性装置，7c.套筒，8.第二缝隙，9.第一通道，10.保温棉，11.第一挡板，12.第二挡板，13.保温棉，14.第二固定板，15.压紧导向套，16.进料螺旋，17.进料口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明。
实施例一
图1为显示旋转件和固定件的结构示意图；图2为防气体交换的密封机构的实施例一的结构示意图；如图2所示，一种防气体交换的密封机构，包括与固定件1连接并与旋转件2间隙配合的的受块3、与旋转件2间隙转动配合的压块4和与旋转件2固定连接的压紧机构5，压块4通过压紧机构5向受块3试压；受块3具有一用于压紧的第一平面3a，该第一平面3a设有两个环形槽3b，该环形槽3b内设置有第一密封条3c；
图3为根据实施例一的防气体交换的密封机构中压块的结构示意图；如图3所示，压块4具有压紧板4a、沿着压紧板4a横向延伸的横板4b和由横板4b向径向内弯的竖板4c，压紧板4a具有与受块3对立压紧的压紧面4a1和与压紧面4a1相对的着力面4a2；横板4b和竖板4c围成一空腔4d，该空腔4d用于安放第二密封条4e，该第二密封条4e的外圈面4e1与空腔4d的内壁相接，其内圈面4e2与旋转件2的外壁相接触实现接触面的密封，即实现压块4与旋转件2外壁面形成的第一缝隙2a的密封；
图4为防气体交换的密封机构中压紧机构5的结构示意图；如图4所示，压紧机构5包括固设在旋转件2外表面的第一固定板6和至少一组的压紧螺旋7，该压紧螺旋7包括至少部分带有螺纹的螺杆7a；该螺杆7a的一端穿过第一固定板6，向着压紧面4a1的方向依次套设有弹性装置7b、套筒7c以及与螺杆7a螺旋连接的螺旋帽7d；所述螺杆7a向压块4的着力面4a2施压，压块4通过压紧面4a1的第一压面4a2与受块的第一密封条3c压紧实现压块4和受块3压紧过程中形成的第二缝隙8的密封。
图5为根据实施例一的防气体交换的密封机构中压紧机构中压紧螺旋的分布结构示意图；如图5所示，所述压紧螺旋7沿着径向方向对称分布。
实施例二
图6为防气体交换的密封机构的实施例二的结构示意图。图6为烟气处理系统实施例二的结构示意图。如图2所示，本发明压紧面4a1还包括第二表面4a3，该第二表面4a3横向背离第一压面4a2，第二表面4a2与受块3的第一表面3a及旋转件2的外壁形成第一通道9，还包括第二固定板14，第二固定板14固设在旋转件2的外壁上，与第一固定板6齐平设置，螺杆7a穿过第二固定板14。
需要说明的是，除此之外，本实施例的其他结构与实施例一可以相同，在此就不必赘述。
实施例三
图7为防气体交换的密封机构的实施例三的结构示意图。如图7所示，本发明第一通道9内错开设置有第一挡板11和第二挡板12形成“S”形通道。所述“S”形通道内设置有保温棉13。需要说明的是，除此之外，本实施例的其他结构与实施例一可以相同，在此就不必赘述。
实施例四
图8为应用了根据本发明的防气体交换的密封机构的旋转热解炭化炉的结构示意图。如图8所示，一种污泥热解炉，包括旋转热解炉的炉体2和固定仓1，旋转热解炉的炉体2的一端伸入所述固定仓1内并可绕着旋转热解炉的炉体2的轴线旋转，还包括一防气体交换的密封机构，其中受块3与固定件1连接并与旋转件2间隙配合；压块4与炉体2间隙转动配合；压紧机构5与旋转件2固定连接。炉体2工作时，绕着炉体2的轴线旋转；工作时，向着靠近弹簧7b的方向螺旋转动螺旋帽7d，因弹簧7b受到压力，此时套筒7c连同弹簧7b一起向着压缩弹簧的方向移动，弹簧受到压力，因为弹簧的另一端被第一固定板6限制住，随着螺旋帽7d的螺旋移动，弹簧的变形增大，弹簧向套筒的压力也随着弹簧变形的增大而增大；随着套筒7c受到弹簧的压力增大，此时套筒7c对螺旋帽7d的压力也增大，进而螺杆7a对着着力面4a2的压力增大，进而实现压紧机构5压紧压块4的作用，压块4对受块3施压，压块4通过压紧面4a1与受块3的第一密封条3c压紧实现压块4和受块3压紧过程中形成的第二缝隙8的密封；横板4b和竖板4c围成一空腔4d，该空腔4d安放有用于密封的第二密封条4e，该第二密封条4e的外圈面与空腔4d的内壁相接，其内圈面与所述旋转件2的外壁相接触实现接触面的密封，共同实现压块与旋转件外壁面形成的第一缝隙2a的密封。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到利用本发明所述的防气体交换的密封机构，用于防止气体通过固定件1和旋转件2之间形成的间隙进行气体交换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种防气体交换的密封机构，其特征在于，包括：
与固定件(1)连接并与旋转件(2)间隙配合的的受块(3)、与旋转件(2)间隙转动配合的压块(4)和与旋转件(2)固定连接的压紧机构(5)，所述压块(4)通过压紧机构(5)向受块(3)施压；
所述受块(3)具有一用于压紧的第一平面(3a)，该第一平面(3a)设有至少一个环形槽(3b)，该环形槽(3b)内设置有第一密封条(3c)；
所述压块(4)具有压紧板(4a)、沿着压紧板(4a)横向延伸的横板(4b)和由横板(4b)向径向内弯的竖板(4c)，所述压紧板(4a)具有与所述受块(3)对立压紧的压紧面(4a1)和与压紧面(4a1)相对的着力面(4a2)；所述横板(4b)和所述竖板(4c)围成一空腔(4d)，该空腔(4d)用于安放第二密封条(4e)，该第二密封条(4e)的外圈面(4e1)与所述空腔(4d)的内壁相接，其内圈面(4e2)与所述旋转件(2)的外壁相接触实现接触面的密封，即实现压块(4)与旋转件(2)外壁面形成的第一缝隙(2a)的密封；
所述压紧机构(5)包括固设在所述旋转件(2)外表面的第一固定板(6)和至少一组的压紧螺旋(7)，该压紧螺旋(7)包括至少部分带有螺纹的螺杆(7a)；该螺杆(7a)的一端穿过第一固定板(6)，向着压紧面(4a1)的方向依次套设有弹性装置(7b)、套筒(7c)以及与螺杆(7a)螺旋连接的螺旋帽(7d)；所述螺杆(7a)向压块(4)的着力面(4a2)施压，压块(4)通过压紧面(4a1)的第一压面(4a2)与受块的第一密封条(3c)压紧实现压块(4)和受块(3)压紧过程中形成的第二缝隙(8)的密封。
2.根据权利要求1所述的一种防气体交换的密封机构，其特征在于，所述压紧面(4a1)还包括第二表面(4a3)，该第二表面(4a3)横向背离第一压面(4a2)，所述第二表面(4a2)与所述受块(3)的第一表面(3a)及旋转件(2)的外壁形成第一通道(9)。
3.根据权利要求2所述的一种防气体交换的气体密封机构，其特征在于，所述第一通道(9)设置有保温棉(10)。
4.根据权利要求2所述的一种防气体交换的密封机构，其特征在于，所述第一通道(9)内错开设置有第一挡板(11)和第二挡板(12)形成“S”形通道。
5.根据权利要求3所述的一种防气体交换的密封机构，其特征在于，所述“S”形通道内设置有保温棉(13)。
6.根据权利要求1所述的一种防气体交换的密封机构，其特征在于，所述压紧螺旋(7)沿着径向方向对称分布。
7.根据权利要求1所述的一种防气体交换的密封机构，其特征在于，还包括第二固定板(14)，第二固定板(14)固设在所述旋转件(2)的外壁上，与所述第一固定板(6)齐平设置，所述螺杆(7a)穿过第二固定板(14)。
8.根据权利要求1至7所述的任一一种防气体交换的密封机构，其特征在于，所述第一密封条(3c)为石墨盘根。
9.根据权利要求1至7所述的任一一种防气体交换的密封机构，其特征在于，所述第二密封条(4e)为编制盘根。
10.一种污泥热解炉，包括旋转热解炉(2)和固定仓(1)，所述旋转热解炉(2)的一端伸入所述固定仓(1)内并可绕着所述旋转热解炉(2)的轴线旋转，其特征在于，还包括权利要求1至7任一所述的防气体交换的密封机构，其中所述受块(3)与所述固定件(1)连接并与旋转件(2)间隙配合；所述压块(4)与所述旋转件(2)间隙转动配合；所述压紧机构(5)与所述旋转件(2)固定连接。
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