CN105443757A - 一种回转干馏炉密封性在线检测装置及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种回转干馏炉密封性在线检测装置及其检测方法。所述装置，包括固定密封环与旋转密封环相贴合，在固定密封环上与旋转密封环相贴合的一侧设置有环形槽，从而在固定密封环和旋转密封环相贴合时，形成环形的水蒸汽腔；还包括水蒸汽导入管和凝液导出管，两者一端分别与水蒸汽腔相连通；水蒸汽导入管和凝液导出管上分别设置调节闸阀、流量计以及流量和压力监控装置。上述装置通过在水蒸汽导入管和凝液导出管上分别设置调节闸阀、流量计，一旦回转干馏炉的端面密封因安装误差、磨损、热应力集中导致的端面变形，使端面密封不够严密，水蒸汽流量、压力立刻发生变化，系统立刻报警，实现实时检测，采取相关措施，保证系统密封效果。

Description

一种回转干馏炉密封性在线检测装置及其检测方法

技术领域

本发明涉及一种回转干馏炉密封性在线检测装置及其检测方法，属于回转设备密封技术领域。

背景技术

我国煤炭资源相对丰富，但利用价值较低的低阶煤却占有相当大的比例，目前，低阶煤开发成为高阶煤的技术有如下几种：循环流化床固体热载体快速煤提质技术、气体热载体快速煤提质技术、带式煤干馏提质技术、移动床煤提质技术、回转炉煤提质技术。通过多年的试验和验证，回转炉煤提质技术正以其突出的技术优势，逐渐成为技术主流。

回转干馏炉是回转炉煤提质技术中的重要设备，其主要作用为将粉煤或者碎煤作为原料进行煤炭干馏。在回转干馏炉正常运行过程中，炉内充满了高温的兰炭、易燃易爆的煤气和气态焦油等物料，为高温、微负压环境，上述环境对于回转炉要求较高：例如，内外漏风率要小于5％，内外温差达到600℃～700℃，煤粉不泄漏等。因此，需要在回转干馏炉动静结合部密封效果良好。

目前，国内外关于回转设备动静结合部密封的方法有多种，比如迷宫密封、压板密封、气缸式密封、鱼鳞片密封、石墨块密封、轴承式密封等等。中国专利文献CN101017057A公开了一种回转窑旋转密封组件，所述旋转密封组件包括炉头旋转密封组件和炉尾旋转密封组件，所述炉头旋转密封组件设有炉头静环和炉头动环，炉头静环的一面与炉头箱固定连接，另一面为摩擦环境面与炉头动环的摩擦环境面紧贴，炉头静环镜面边缘开有气槽，在气槽内充有保护性气体，在炉头动环与炉管之间设有波纹管，炉头动环通过波纹管与炉管连接，在炉头箱上固定有固定架，在炉管上悬设有固定架，固定架通过法兰与炉管相连，在两个固定架之间设有调节弹簧可推动动环与静环紧密贴合；炉尾旋转密封组件与炉头旋转密封组件设置相同。上述旋转密封组件，通过炉头动、静环的摩擦环境面相互紧贴进行密封，并且在炉头静环镜面边缘开有气槽，在气槽内充有保护性气体，可以使动、静环两摩擦镜面边缘形成一道气幕环进行再密封，使外界空气不能通过动、静环的贴合进入炉管内，进一步增强密封效果。上述在气槽内充有保护性气体的方法适用于窑内物料为非易燃易爆物料的工况，漏风率大，密封气体消耗量大；用在回转干馏炉中，增加运行成本，降低煤气品质，还存在引起系统爆炸的风险；并且炉头静环与炉头箱固定连接，不能进行调节，动、静环易造成磨损，降低密度性，造成设备维护成提高。还有密封部位是否漏风无法及时检测。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的现有技术中的回转干馏炉动静结合部密封装置发生漏风时，系统不能实时检测并弥补漏风的问题，提供一种可以实时检测回转干馏炉密封性的在线检测装置及其检测方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种回转干馏炉密封性在线检测装置，包括密封件，所述密封件包括固定密封环与旋转密封环相贴合，在所述固定密封环上与所述旋转密封环相贴合的一侧设置有环形槽，从而在所述固定密封环和所述旋转密封环相贴合时，形成环形的水蒸汽腔；

还包括水蒸汽导入管，其一端与所述水蒸汽腔相连通，另一端穿过所述固定密封环延伸至所述固定密封环的外部；还包括凝液导出管，其一端与所述水蒸汽腔相连通，另一端穿过所述固定密封环延伸至所述固定密封环的外部；

所述水蒸汽导入管和凝液导出管上分别设置调节闸阀、流量计以及流量和压力监控装置。

上述回转干馏炉密封性在线检测装置中，所述凝液导出管与所述水蒸汽导入管相对设置。

上述回转干馏炉密封性在线检测装置中，还包括与回转干馏炉进料端或出料端相连的固定端、与转筒固定连接的旋转端、支撑弹簧和软连接件，所述固定端包括与回转干馏炉进料端或出料端相连的固定支撑件和套设在所述转筒上的固定连接环，所述固定支撑件和固定连接环通过所述支撑弹簧和软连接件相连接，所述支撑弹簧还配置有调整其伸缩性能的调整螺母，以调节固定连接环与所述支撑弹簧间的预紧力；所述旋转密封与所述旋转端固定连接，所固定密封环与所述固定连接环固定连接。

上述回转干馏炉密封性在线检测装置中，所述固定支撑件和固定连接环相对的侧面上分别设置有用以固定所述支撑弹簧的固定座，设置于固定连接环上的固定座上还设置有所述调整螺母，用以调整所述支撑弹簧的伸缩性能，以调节固定密封环和支撑弹簧之间的预紧力。

上述回转干馏炉密封性在线检测装置中，所述固定支撑件和固定连接环相对的侧面上还分别设置有用以固定软连接件的固定杆，所述软连接件的两端分别与固定杆可拆卸连接。

上述回转干馏炉密封性在线检测装置中，所述支撑弹簧和所述软连接件围绕所述转筒设置有多个。

上述回转干馏炉密封性在线检测装置中，所述支撑弹簧的中轴线与所述转筒的中轴线距离为L，所述环形槽在径向方向的中点到所述转筒的中轴线的垂直距离N，L＝N。

利用上述回转干馏炉密封性在线检测装置进行检测的方法，通过对水蒸汽引入管和凝液导出管处的水蒸汽和蒸汽凝液的流量的监测，在线检测动静结合部的密封状态；当水蒸汽流量大于临界值，则说明有泄漏现象发生。

上述检测的方法中，所述临界值为0.2m³/min。

上述检测的方法中，控制水蒸汽腔中的水蒸汽的温度为140℃～150℃，压力为0.4MPa～0.5MPa。

本发明技术方案，具有如下优点：

1、本发明的回转干馏炉密封性在线检测装置，通过在水蒸汽导入管和凝液导出管上分别设置调节闸阀、流量计以及流量和压力监控装置，一旦回转干馏炉的端面密封因安装误差、磨损、热应力集中导致的端面变形，使端面密封不够严密，水蒸汽向炉内或炉外发生泄漏，其流量、压力立刻发生变化，系统立刻报警，实现实时检测，采取相关措施，保证系统密封效果。

2、本发明的在线检测方法，通过设置水蒸汽腔，并对其中的水蒸汽的压力和流量进行监控，水蒸汽腔的压力或水蒸汽引入管出的水蒸汽流量发生变化，则说明动静结合部的密封状态发生改变，实现了实时检测。控制水蒸气于一定的流量和压力，一旦回转干馏炉的端面密封因安装误差、磨损、热应力集中导致的端面变形，使端面密封不够严密，过热蒸汽向炉内或炉外发生泄漏，其流量、压力立刻发生变化，同时可立刻采取相关保护措施，保证系统密封效果。并且一旦密封端面密封失效，水蒸汽向干馏炉内部泄漏，与内部的煤气和气态焦油混合。待混合气离开干馏炉后，经冷凝系统冷却，水蒸汽冷却成液态水后，与煤气和焦油分离，不影响产品品质。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。

图1为本发明的回转干馏炉密封性在线检测装置结构示意图；

图2为本发明的回转干馏炉密封性在线检测装置的A-A面剖视图；

其中图中标号为：

1-固定支撑件，2-支撑弹簧，3-软连接，4-调整螺母，5-水蒸汽导入管，6-水蒸汽腔，7-固定密封环，8-旋转密封环，9-旋转端，10-凝液导出管，11-固定连接环

具体实施方式

如图1-2所示，本发明的一种回转干馏炉密封性在线检测装置，包括密封件，包括与所述旋转端固定连接的旋转密封环8和与固定连接环固定连接的固定密封环7，所述固定密封环7和所述旋转密封环8贴合设置，在本实施方式中，固定密封环7和旋转密封环8贴合一面为摩擦环境面，相应的旋转密封环8与固定密封环7贴合的一面为摩擦环境面。固定密封环7和旋转密封环8的摩擦环境面采用灰口铸铁HT100铸造，经加工后确保二者的平面重合度。

在所述固定密封环7上与所述旋转密封环8相贴合的一面设置有环形槽，从而在所述固定密封环7和所述旋转密封环8相贴合时，形成环形的水蒸汽腔6，以充满水蒸汽进行密封，并防止回转干馏炉内外烟气窜流。

所述环形槽，槽宽10mm～30mm，槽深10mm～30mm，槽截面为圆形或者方形。确保所述固定密封环7和所述旋转密封环8在贴合摩擦及旋转过程中，时刻存在一个圆环状空间；当装置运行过程中，该空间充满一定压力、一定温度的水蒸汽。

上述回转干馏炉密封性在线检测装置，还包括水蒸汽导入管5，其一端与所述水蒸汽腔6相连通，另一端穿过所述固定密封环7延伸至所述固定密封环7的外部。还包括凝液导出管10，其一端与所述水蒸汽腔6相连通，另一端穿过所述固定密封环7延伸至所述固定密封环7的外部。所述凝液导出管5与所述水蒸汽导入管10相对设置。所述水蒸汽导入管5和凝液导出管10上分别设置调节闸阀、流量计以及流量和压力监控装置。

上述回转干馏炉密封性在线检测装置还包括与回转干馏炉进料端或出料端相连的固定端、与转筒固定连接的旋转端9、支撑弹簧2和软连接件3。

所述固定端包括与回转干馏炉进料端或出料端相连的固定支撑件1和套设在所述转筒上的固定连接环11，所述固定支撑件1和固定连接环11通过所述支撑弹簧2和软连接件3相连接，所述支撑弹簧2还配置有调整其伸缩性能的调整螺母4，以调节固定连接环11与所述支撑弹簧2间的预紧力；所述软连接件3为金属软连接件，在本实施方式中，为波纹管，在其他实施方式中还可以设置为弹簧。

所述固定支撑件1和固定连接环11相对的侧面上分别设置有用以固定所述支撑弹簧2的固定座，设置于固定连接环11上的固定座上还设置有所述调整螺母4，用以调整所述支撑弹簧2的伸缩性能，以调节固定密封环7和支撑弹簧2之间的预紧力。所述固定支撑件1和固定连接环11相对的侧面上还分别设置有用以固定软连接件3的固定杆，所述软连接件3的两端分别与固定杆可拆卸连接。

所述支撑弹簧2和所述软连接件3围绕所述转筒设置有多个，在本实施方式中分别设置6个，在其他实施方式中还可以分别设置为4个、8个等。

所述支撑弹簧2的中轴线与所述转筒的中轴线距离为L，所述环形槽在径向方向的中点O到所述转筒的中轴线的垂直距离N，L＝N。

利用上述回转干馏炉密封性在线检测装置进行检测的方法：

控制水蒸汽腔中的水蒸汽温度为150℃，压力为0.5MPa，同时保证水蒸汽对旋转密封环8的压力小于弹簧预紧力，防止因过热蒸汽压力波动导致固定密封环7和所述旋转密封环8之间的垂直压力波动太大。所述水蒸汽可以为干馏系统的副产品过热蒸汽。

用以计量并控制水蒸汽的给入量和蒸汽凝液的排出量。水蒸汽的正常流量临界值为0.2m³/min，当流量正常大于该值，可视为固定密封环7和所述旋转密封环8贴合度减小，在该端面发生过热蒸汽泄漏，需要调整螺母4控制支撑弹簧的预紧力或者降负荷。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种回转干馏炉密封性在线检测装置，包括密封件，所述密封件包括固定密封环与旋转密封环相贴合，其特征在于，在所述固定密封环上与所述旋转密封环相贴合的一侧设置有环形槽，从而在所述固定密封环和所述旋转密封环相贴合时，形成环形的水蒸汽腔；

还包括水蒸汽导入管，其一端与所述水蒸汽腔相连通，另一端穿过所述固定密封环延伸至所述固定密封环的外部；还包括凝液导出管，其一端与所述水蒸汽腔相连通，另一端穿过所述固定密封环延伸至所述固定密封环的外部；

所述水蒸汽导入管和凝液导出管上分别设置调节闸阀、流量计以及流量和压力监控装置。

2.根据权利要求1所述的回转干馏炉密封性在线检测装置，其特征在于，所述凝液导出管与所述水蒸汽导入管相对设置。

3.根据权利要求1或2所述的回转干馏炉密封性在线检测装置，其特征在于，还包括与回转干馏炉进料端或出料端相连的固定端、与转筒固定连接的旋转端、支撑弹簧和软连接件，所述固定端包括与回转干馏炉进料端或出料端相连的固定支撑件和套设在所述转筒上的固定连接环，所述固定支撑件和固定连接环通过所述支撑弹簧和软连接件相连接，所述支撑弹簧还配置有调整其伸缩性能的调整螺母，以调节固定连接环与所述支撑弹簧间的预紧力；所述旋转密封与所述旋转端固定连接，所固定密封环与所述固定连接环固定连接。

4.根据权利要求3所述的回转干馏炉密封性在线检测装置，其特征在于，所述固定支撑件和固定连接环相对的侧面上分别设置有用以固定所述支撑弹簧的固定座，设置于固定连接环上的固定座上还设置有所述调整螺母，用以调整所述支撑弹簧的伸缩性能，以调节固定密封环和支撑弹簧之间的预紧力。

5.根据权利要求4所述的回转干馏炉密封性在线检测装置，其特征在于，所述固定支撑件和固定连接环相对的侧面上还分别设置有用以固定软连接件的固定杆，所述软连接件的两端分别与固定杆可拆卸连接。

6.根据权利要求3或4所述的回转干馏炉密封性在线检测装置，其特征在于，所述支撑弹簧和所述软连接件围绕所述转筒设置有多个。

7.根据权利要求6所述的回转干馏炉密封性在线检测装置，其特征在于，所述支撑弹簧的中轴线与所述转筒的中轴线距离为L，所述环形槽在径向方向的中点到所述转筒的中轴线的垂直距离N，L＝N。

8.利用权利要求1-7任一项所述的回转干馏炉密封性在线检测装置进行检测的方法，其特征在于，通过对水蒸汽引入管和凝液导出管处的水蒸汽和蒸汽凝液的流量的监测，在线检测动静结合部的密封状态；当水蒸汽流量大于临界值，则说明有泄漏现象发生。

9.根据权利要求8所述的检测的方法，其特征在于，所述临界值为0.2m³/min。

10.根据权利要求8或9所述的检测的方法，其特征在于，控制水蒸汽腔中的水蒸汽的温度为140℃～150℃，压力为0.4MPa～0.5MPa。