CN106045344A - 一种通过压力差自动控制的双气幕调温装置及调温方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种通过压力差自动控制的双气幕调温装置及调温方法，密封圈下方的窑体外壁上设环形通道与进气管路连接，伞形调温气孔用于在密封圈下方形成环形调温气幕，隔离气幕出口用于在环形调温气幕外侧形成环形隔离气幕；伞形调温气孔通过进气口连通环形通道内部空间，隔离气幕出口与对应进气口侧壁上开设的隔离气幕进口相连通；弹簧压缩后，进气口可通过球形密封体上的气体通道同时连通伞形调温气孔和隔离气幕进口。本发明采用双层气幕隔离冷却的方法对在高温气体环境下工作的密封圈进行降温，并可通过窑内外压力差自动控制，有利于延长密封圈的使用寿命，保证窑顶加料装置的使用性能，满足活性石灰竖窑向大型化发展的需要。

Description

一种通过压力差自动控制的双气幕调温装置及调温方法

技术领域

本发明涉及一种气幕调温装置，尤其涉及一种通过压力差自动控制的双气幕调温装置及调温方法。

背景技术

目前，活性石灰竖窑的窑体以及管道的密封处一般不设调温装置，由于属高温环境，使密封结构适用的窑型受限，导致活性石灰竖窑在密封性、耐用性和可靠性上均有不足之处。其中窑顶料钟密封结构的使用寿命和可靠性是决定窑顶加料装置使用性能的关键，如图1所示，为窑顶料钟密封结构的剖视图，窑盖1与窑体2之间通过密封圈3密封，窑顶密封靠自然环境降温，密封圈采用橡胶密封圈，易受窑膛内高温气体影响，引起老化加速，导致料钟密封的使用寿命大幅缩短，密封效果难以保证。

近几年，随着活性石灰竖窑向大型化、系列化、多样化发展，设计生产能力不断增大，对活性石灰竖窑各环节的使用性能也提出了更高的要求。

发明内容

本发明提供了一种通过压力差自动控制的双气幕调温装置及调温方法，采用双层气幕隔离冷却的方法对在高温气体环境下工作的密封圈进行降温，并可通过窑内外压力差自动控制，有利于延长密封圈的使用寿命，保证窑顶加料装置的使用性能，满足活性石灰竖窑向大型化发展的需要。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种通过压力差自动控制的双气幕调温装置，用于对活性石灰竖窑窑顶料钟密封结构进行隔热冷却，所述密封结构为安装在窑盖与窑体之间的密封圈；包括进气管路、环形通道和双气幕装置，所述环形通道设置在密封圈下方且靠近窑盖的窑体外壁上，进气管路设多个供气支管连接环形通道；双气幕装置包括沿环形通道顶部内、外圈周向均匀且对应设置的多个伞形调温气孔及隔离气幕出口，其中伞形调温气孔用于在密封圈下方形成环形调温气幕，隔离气幕出口用于在环形调温气幕外侧形成环形隔离气幕；伞形调温气孔通过进气口连通环形通道内部空间，隔离气幕出口与对应进气口侧壁上开设的隔离气幕进口相连通；球形密封体位于进气口内并通过弹簧压紧在伞形调温气孔一侧，球形密封体上设有气体通道，弹簧自由状态下伞形调温气孔和隔离气幕进口同时封闭；弹簧压缩后，进气口可通过球形密封体上的气体通道同时连通伞形调温气孔和隔离气幕进口。

所述球形密封体上设有径向的水平通道和竖直通道形成的T字形气体通道，竖直通道一端朝向环形通道的进气口；球形密封体与弹簧之间设有活动卡环，弹簧另一端设固定卡环；球形密封体和活动卡环可在弹簧伸缩时随之移动；球形密封体通过弹簧顶紧在伞形调温气孔上时，活动卡环将隔离气幕进口封闭。

所述伞形调温气孔及隔离气幕出口均为向开口向外扩散的喷射孔，其开口角度为30°～70°。

所述供气支管通过沿环形通道外侧圆周均匀设置的多个供气口连通环形通道内部空间，供气口为开口向环形通道内扩散的喷射孔，其开口角度为30°～70°。

所述进气管路通过管道托架固定在环形通道外侧，管道托架与环形通道之间通过法兰和螺栓连接。

基于一种通过压力差自动控制的双气幕调温装置的调温方法，包括：

1)活性石灰竖窑窑内负压运行时，窑盖与窑体之间的密封圈不需要冷却；此时球形密封体通过弹簧顶紧在伞形调温气孔上，活动卡环将隔离气幕进口封闭；双气幕装置处于关闭状态，以减少窑外气体对窑内的干扰；

2)活性石灰竖窑窑内正压运行时，当窑内压力大于设定压力时，球形密封体克服阻力向下移动并压缩弹簧，伞形调温气孔及隔离气幕进口自动打开，由进气管路输送的冷却气体通过环形通道、进气口和球形密封体上的空气通道分别进入伞形调温气孔及隔离气幕进口，由伞形调温气孔在密封圈下部形成环形调温气幕；同时，冷却气体通过隔离气幕出口形成环形隔离气幕隔离窑内热源，确保密封圈的冷却效果；

3)将进气管路的开关阀门与活性石灰竖窑控制系统联锁，可在测定窑内压力值的基础上实现冷却气体输送的自动控制。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)利用窑膛内外压力差自动启闭双气幕装置，保证料钟密封面的密封圈在高温环境范围内长时间工作，延长密封圈使用寿命；

2)窑内负压时关闭进气，减少不必要的向窑内充气干扰窑内工作；

3)冷却气体供气可实现计算机智能控制，利于生产调节。

4)双气幕隔离冷却效果显著，可使窑顶密封圈用于更高温度的窑膛内，满足活性石灰竖窑向大型化、系列化、多样化发展的要求。

附图说明

图1是本发明所述常规窑顶密封结构示意图。

图2是本发明所述双气幕调温装置的主视图。

图3是图2中的A-A剖视图。

图4a是图3中的I部放大图一。(双气幕装置关闭时)

图4b是图3中的I部放大图二。(双气幕装置开启时)

图中：1.窑盖 2.窑体 3.密封圈 4.进气管路 5.环形通道 6.伞形调温气孔 7.供气支管 8.隔离气幕出口 9.球形密封体 10.弹簧 11.法兰 12.螺栓 13.隔离气幕进口14.管道托架 15.进气口

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

如图2-图3所示，一种通过压力差自动控制的双气幕调温装置，用于对活性石灰竖窑窑顶料钟密封结构进行隔热冷却，所述密封结构为安装在窑盖1与窑体2之间的密封圈3；包括进气管路4、环形通道5和双气幕装置，所述环形通道5设置在密封圈3下方且靠近窑盖1的窑体2外壁上，进气管路4设多个供气支管7连接环形通道5；双气幕装置包括沿环形通道5顶部内、外圈周向均匀且对应设置的多个伞形调温气孔6及隔离气幕出口8，其中伞形调温气孔6用于在密封圈3下方形成环形调温气幕，隔离气幕出口8用于在环形调温气幕外侧形成环形隔离气幕；伞形调温气孔6通过进气口15连通环形通道5内部空间，隔离气幕出口8与对应进气口15侧壁上开设的隔离气幕进口13相连通；球形密封体9位于进气口15内并通过弹簧10压紧在伞形调温气孔6一侧，球形密封体9上设有气体通道，弹簧10自由状态下伞形调温气孔6和隔离气幕进口13同时封闭；弹簧10压缩后，进气口15可通过球形密封体9上的气体通道同时连通伞形调温气孔6和隔离气幕进口13。

如图4a、4b所示，所述球形密封体9上设有径向的水平通道和竖直通道形成的T字形气体通道，竖直通道一端朝向环形通道5的进气口15；球形密封体9与弹簧10之间设有活动卡环，弹簧10另一端设固定卡环；球形密封体9和活动卡环可在弹簧10伸缩时随之移动；球形密封体9通过弹簧10顶紧在伞形调温气孔上时，活动卡环将隔离气幕进口13封闭。

所述伞形调温气孔6及隔离气幕出口8均为向开口向外扩散的喷射孔，其开口角度为30°～70°。

所述供气支管7通过沿环形通道5外侧圆周均匀设置的多个供气口连通环形通道5内部空间，供气口为开口向环形通道5内扩散的喷射孔，其开口角度为30°～70°。

所述进气管路4通过管道托架14固定在环形通道5外侧，管道托架14与环形通道5之间通过法兰11和螺栓12连接。

基于一种通过压力差自动控制的双气幕调温装置的调温方法，包括：

1)活性石灰竖窑窑内负压运行时，窑盖1与窑体2之间的密封圈3不需要冷却；此时球形密封体9通过弹簧10顶紧在伞形调温气孔6上，活动卡环将隔离气幕进口13封闭；双气幕装置处于关闭状态，以减少窑外气体对窑内的干扰；

2)活性石灰竖窑窑内正压运行时，当窑内压力大于设定压力时，球形密封体9克服阻力向下移动并压缩弹簧10，伞形调温气孔6及隔离气幕进口13自动打开，由进气管路4输送的冷却气体通过环形通道5、进气口15和球形密封体9上的空气通道分别进入伞形调温气孔6及隔离气幕进口13，由伞形调温气孔6在密封圈3下部形成环形调温气幕；同时，冷却气体通过隔离气幕出口8形成环形隔离气幕隔离窑内热源，确保密封圈3的冷却效果；

3)将进气管路4的开关阀门与活性石灰竖窑控制系统联锁，可在测定窑内压力值的基础上实现冷却气体输送的自动控制。

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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种通过压力差自动控制的双气幕调温装置，用于对活性石灰竖窑窑顶料钟密封结构进行隔热冷却，所述密封结构为安装在窑盖与窑体之间的密封圈；其特征在于，包括进气管路、环形通道和双气幕装置，所述环形通道设置在密封圈下方且靠近窑盖的窑体外壁上，进气管路设多个供气支管连接环形通道；双气幕装置包括沿环形通道顶部内、外圈周向均匀且对应设置的多个伞形调温气孔及隔离气幕出口，其中伞形调温气孔用于在密封圈下方形成环形调温气幕，隔离气幕出口用于在环形调温气幕外侧形成环形隔离气幕；伞形调温气孔通过进气口连通环形通道内部空间，隔离气幕出口与对应进气口侧壁上开设的隔离气幕进口相连通；球形密封体位于进气口内并通过弹簧压紧在伞形调温气孔一侧，球形密封体上设有气体通道，弹簧自由状态下伞形调温气孔和隔离气幕进口同时封闭；弹簧压缩后，进气口可通过球形密封体上的气体通道同时连通伞形调温气孔和隔离气幕进口。

2.根据权利要求1所述的一种通过压力差自动控制的双气幕调温装置，其特征在于，所述球形密封体上设有径向的水平通道和竖直通道形成的T字形气体通道，竖直通道一端朝向环形通道的进气口；球形密封体与弹簧之间设有活动卡环，弹簧另一端设固定卡环；球形密封体和活动卡环可在弹簧伸缩时随之移动；球形密封体通过弹簧顶紧在伞形调温气孔上时，活动卡环将隔离气幕进口封闭。

3.根据权利要求1所述的一种通过压力差自动控制的双气幕调温装置，其特征在于，所述伞形调温气孔及隔离气幕出口均为向开口向外扩散的喷射孔，其开口角度为30°～70°。

4.根据权利要求1所述的一种通过压力差自动控制的双气幕调温装置，其特征在于，所述供气支管通过沿环形通道外侧圆周均匀设置的多个供气口连通环形通道内部空间，供气口为开口向环形通道内扩散的喷射孔，其开口角度为30°～70°。

5.根据权利要求1所述的一种通过压力差自动控制的双气幕调温装置，其特征在于，所述进气管路通过管道托架固定在环形通道外侧，管道托架与环形通道之间通过法兰和螺栓连接。

6.基于权利要求1所述的一种通过压力差自动控制的双气幕调温装置的调温方法，其特征在于，包括：

1)活性石灰竖窑窑内负压运行时，窑盖与窑体之间的密封圈不需要冷却；此时球形密封体通过弹簧顶紧在伞形调温气孔上，活动卡环将隔离气幕进口封闭；双气幕装置处于关闭状态，以减少窑外气体对窑内的干扰；

2)活性石灰竖窑窑内正压运行时，当窑内压力大于设定压力时，球形密封体克服阻力向下移动并压缩弹簧，伞形调温气孔及隔离气幕进口自动打开，由进气管路输送的冷却气体通过环形通道、进气口和球形密封体上的空气通道分别进入伞形调温气孔及隔离气幕进口，由伞形调温气孔在密封圈下部形成环形调温气幕；同时，冷却气体通过隔离气幕出口形成环形隔离气幕隔离窑内热源，确保密封圈的冷却效果；

3)将进气管路的开关阀门与活性石灰竖窑控制系统联锁，可在测定窑内压力值的基础上实现冷却气体输送的自动控制。