CN108458590B - 一种高温管板密封机构及回转窑 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种高温管板密封机构及回转窑，属于高温动态管板密封技术领域。该密封机构中的加热管用于设置于窑体内，密封组件设置于墙板与穿出墙板的加热管的端头之间。密封组件中的法兰固定于加热管尾端的一侧，密封内锥间隔设置于法兰的一侧，密封内锥的内锥面的直径沿靠近法兰到远离法兰的方向逐渐增大。膨胀节的两端分别连接于法兰及密封内锥。密封外锥与密封内锥相互配合，密封外锥具有直径大于加热管的外径的内孔，密封内锥与密封外锥由紧固件连接。该密封机构既对加热管热胀冷缩进行及时补偿，又可通过对密封外锥的挤压作用，使外锥的内孔抱紧加热管外径，从而达到密封。包含上述密封机构的回转窑，具有良好的密封性。

Description

一种高温管板密封机构及回转窑

技术领域

本发明涉及高温动态管板密封技术领域，且特别涉及一种高温管板密封机构及回转窑。

背景技术

在直径4.2米、长度80米的热解煤回转窑的加热管与隔离墙板孔之间的密封过程中，由于加热管长度数十米长，为方便加热管与隔离墙板孔之间的安装，加热管与墙板孔单边设置间隙2.5mm，安装后的加热管与隔离墙孔之间通常偏心较严重，加热和冷却时，加热管伸出隔离墙板的距离或二者的相对位置在发生着变化。

为了二者之间的密封，曾分别用过石墨盘根、硅橡胶和氟橡胶密封圈、厚度小于1mm的钢质弹性叠片，然而，石墨盘根不具备弹性补偿能力，磨损失效快；硅橡胶和氟橡胶密封圈易发生高温碳化；厚度小于1mm的钢质弹性叠片刚性差，易被拉挤变形。

总之，上述密封都起不到应有密封作用，由于加热管与隔离墙板孔二者之间的偏心大，造成大量的煤颗粒、煤粉相互串通，漏气现象更严重的多，直接影响设备正常运行。

发明内容

本发明的目的之一包括提供一种高温管板密封机构，该密封机构既能够通过膨胀节对加热管热胀冷缩进行及时补偿，又能够通过密封机构的法兰与墙板的密封以及密封内锥对密封外锥的挤压作用，使密封外锥的内孔抱紧加热管外径，从而达到密封。

本发明的另一目的包括提供一种回转窑，其包含上述高温管板密封机构，具有良好的密封性。

本发明解决其技术问题是采用包括以下技术方案来实现的：

本发明实施例提出了一种高温管板密封机构，其包括加热管、墙板、和密封组件。

用于设置于窑体内的加热管的尾端贯穿起支撑作用的墙板，墙板与加热管的外壁之间形成间隙，密封组件设置于墙板与穿出墙板的加热管的端头之间。

密封组件包括膨胀节、法兰、密封内锥和密封外锥；法兰固定于墙板的朝向加热管的尾端的一侧，密封内锥与法兰间隔设置并位于法兰的远离墙板的一侧，密封内锥的内锥面的直径沿靠近法兰的一侧到远离法兰的一侧逐渐增大；膨胀节的两端分别连接于法兰及密封内锥。

密封外锥设置于密封内锥的远离法兰的一侧且密封外锥的外锥面与密封内锥的内锥面相互配合，密封外锥具有内孔，内孔的直径大于加热管的外径，密封内锥与密封外锥由紧固件连接。

进一步地，在本发明较佳实施例中，密封外锥的内孔的直径比加热管的外径大0.05-1mm。

进一步地，在本发明较佳实施例中，密封外锥的内孔的直径比加热管的外径大0.1-0.3mm。

进一步地，在本发明较佳实施例中，密封外锥的内孔的直径比加热管的外径大0.2mm。

进一步地，在本发明较佳实施例中，密封外锥还开设有多个开口槽，多个开口槽均沿密封外锥的轴线方向设置且多个开口槽的开口端均朝向密封内锥。

进一步地，在本发明较佳实施例中，开口槽的数量至少为4个。

进一步地，在本发明较佳实施例中，每个开口槽的开槽宽度均小于等于2mm。

进一步地，在本发明较佳实施例中，每个开口槽的开槽宽度均为0.5-1mm。

进一步地，在本发明较佳实施例中，膨胀节为波纹膨胀节。

本发明实施例还提出了一种回转窑，其包括上述高温管板密封机构。

本发明实施例中高温管板密封机构及回转窑的有益效果包括：

本实施例所提供的高温管板密封机构能在高温环境下，在管板之间，既能封气又能封物料的密封方式，该密封允许微量气体的泄漏，重点是封物料以及封粉尘。其通过密封机构的波纹膨胀节对因加热管热胀冷缩伸出墙板的距离进行及时补偿，又可通过密封机构的法兰与墙板之间的连接密封以及内锥对密封外锥的挤压作用，使外锥的内孔抱紧加热管外径，从而达到密封效果。包含上述密封机构的回转窑，具有良好的密封性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明实施例提供的高温管板密封机构的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的高温管板密封机构中密封内锥与密封外锥的装配结构示意图；

图3为本发明实施例提供的高温管板密封机构中密封外锥的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的高温管板密封机构中内锥面和外锥面的部分配合图。

图标：1-窑体；2-加热管；3-墙板；4-密封机构；41-膨胀节；42-法兰；43-密封内锥；431-内锥面；44-密封外锥；441-外锥面；442-开口槽；5-紧固件；6-固定件。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“垂直”等术语并不表示要求部件绝对垂直，而是可以稍微倾斜。如“垂直”仅仅是指其方向相对“水平”而言更加垂直，并不是表示该结构一定要完全垂直，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合实施例进行具体说明。

实施例

本发明实施例提供一种高温管板密封机构4及含有该密封机构4的回转窑(图未示)。

请参照图1，高温管板密封机构4包括加热管2、墙板3和密封组件。

其中，加热管2用于设置于回转窑对窑体1内，加热管2的尾端贯穿起隔离与支撑作用的墙板3，墙板3与加热管2的外壁之间形成间隙以使加热管2与墙板3间的相对位置，随加热管2温度及窑体1温度的变化而发生相对滑移。

密封组件设置于墙板3与穿出墙板3的加热管2的端头之间，本实施例中将墙板3的靠近加热管2的端头的一侧称为墙板3外侧，即密封组件设置于墙板3与伸出墙板3外侧的加热管2的端头之间。更具体的，密封组件位于墙板3外侧并设置于伸出墙外侧的加热管2的外管壁。

可参考地，本实施例中的密封组件例如可包括膨胀节41、法兰42、密封内锥43和密封外锥44。

法兰42固定于墙板3的朝向加热管2的尾端的一侧(墙板3外侧)，上述法兰42与墙板3之间的连接可以通过固定件6进行连接。法兰42与墙板3之间的连接能够起到封尘、封气作用。

密封内锥43与法兰42间隔设置并位于法兰42的远离墙板3的一侧，膨胀节41的两端分别连接于法兰42及密封内锥43。

可选地，膨胀节41可以为波纹膨胀节，也可以为弯管式膨胀节或套筒式膨胀节。通过在法兰42及密封内锥43之间设置膨胀节41，其具有弹性，能够自由伸缩，以对墙板3与加热管2之间因加热管2热胀冷缩进行及时补偿，补偿加热管2伸出墙板3的长度，具有性能良好以及结构紧凑的优点。

较佳地，本实施例中的膨胀节41的材质可以为金属材料，以使膨胀节41具有优良的耐高温性能，例如可耐高达500℃的高温。

本实施例中，请一并参照图1至图4，密封内锥43的内锥面431的直径沿靠近法兰42的一侧到远离法兰42的一侧逐渐增大。

密封外锥44设置于密封内锥43的远离法兰42的一侧且密封外锥44的外锥面441与密封内锥43的内锥面431相互配合(也即密封外锥44的外锥面441与密封内锥43的内锥面431配合)。

密封外锥44具有内孔，本实施例中密封外锥44的内孔的直径大于加热管2的外径，以使密封外锥44能够顺利地在加热管2上滑移即可。密封内锥43对密封外锥44的挤压作用，使密封外锥44的内孔抱紧加热管2外径，除有微量的气体逃逸外，能结合法兰42与墙板3之间的结构进一步起到封闭物料和封尘作用。

可参考地，上述密封外锥44的内孔的直径例如可以比加热管2的外径大0.05-1mm。优选地，密封外锥44的内孔的直径比加热管2的外径大0.1-0.3mm。更优地，密封外锥44的内孔的直径比加热管2的外径大0.2mm。

将密封外锥44的内孔的直径与加热管2的外径之间的关系控制在上述范围，既可使密封外锥44在加热管2上移动便利，又不至于造成间隙过大而导致密封外锥44与密封内锥43之间压缩量过大。

较佳地，请继续参照图2，本实施例中的密封外锥44还开设有开口槽442，作为可选地，上述开口槽442的数量不唯一，可以为1个，也可为多个。

多个开口槽442均沿密封外锥44的轴线方向设置且多个开口槽442的开口端均朝向密封内锥43。可参考地，多个开口槽442可沿密封外锥44的周向均匀分布。开口槽442的远离密封内锥43的一端呈圆弧形。

优选地，上述开口槽442的数量至少为4个，例如4个、6个、8个或10个等，以提高密封外锥44对加热管2的抱紧效果，从而提高密封性能。

作为可选地，每个开口槽442的开槽宽度均可小于等于2mm。优选地，每个开口槽442的开槽宽度均小于1mm，例如可以为0.5-1mm，以降低使漏气和漏尘的几率。

可参考地，密封外锥44的内孔直径可以比加热管2的外径大0.2mm，密封外锥44的开口槽442的数量为8条，每条开口槽442的宽度为0.5mm。

此外，也可以是密封外锥44的内孔直径比加热管2的外径大0.3mm，密封外锥44的开口槽442的数量为6条，每条开口槽442的宽度为1mm。

进一步地，本实施例中的密封内锥43与密封外锥44可由紧固件5连接，通过紧固件5的紧固以及密封内锥43的锥面的挤压，使密封外锥44的开口槽442部分向直径的收缩方向而收缩，并能抱紧加热管2，形成更好的密封。

作为可选地，上述紧固件5例如可以为螺栓、螺钉或其它能够起导向紧固作用的杆件。其中，优选为螺栓，以允许密封内锥43和密封外锥44可在轴线方向具有一定的位移。

承上所述，密封机构4在使用过程中，膨胀节41能够对墙板3与加热管2之间因加热管2热胀冷缩进行及时补偿，补偿加热管2伸出墙板3的长度。密封机构4的法兰42与墙板3之间的连接能够起到封尘和封气作用。密封内锥43对密封外锥44的挤压作用，使密封外锥44的内孔抱紧加热管2外径，除有微量的气体逃逸外，能做到封闭物料和封尘作用。膨胀节41采用金属材质制得，可具有耐高温性质，耐例如耐高达500℃的温度。密封外锥44的内孔直径比加热管2的外径尺寸大0.05-1mm(优选0.1-0.3mm)，既可使密封外锥44在加热管2上移动便利，又不至于造成间隙过大，使密封外锥44与密封内锥43之间压缩量过大。密封外锥44的开槽宽度≤2mm(优选小于1mm)，可有效降低漏气和漏尘几率。

综上，本发明实施例所提供的高温管板密封机构4能在高温环境下，在管板之间，既能封气又能封物料的密封方式，该密封允许微量气体的泄漏，重点是封物料以及封粉尘。其通过密封机构4的波纹膨胀节41对因加热管2热胀冷缩伸出墙板3的距离进行及时补偿，又可通过密封机构4的法兰42与墙板3之间的连接密封以及内锥对密封外锥44的挤压作用，使外锥的内孔抱紧加热管2外径，从而达到密封效果。包含上述密封机构4的回转窑，具有良好的密封性。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高温管板密封机构，其特征在于，包括加热管、墙板、和密封组件；

用于设置于窑体内的所述加热管的尾端贯穿起支撑作用的所述墙板，所述墙板与所述加热管的外壁之间形成间隙，所述密封组件设置于所述墙板与穿出所述墙板的所述加热管的端头之间；

所述密封组件包括膨胀节、法兰、密封内锥和密封外锥；所述法兰固定于所述墙板的朝向所述加热管的所述尾端的一侧，所述密封内锥与所述法兰间隔设置并位于所述法兰的远离所述墙板的一侧，所述密封内锥的内锥面的直径沿靠近所述法兰的一侧到远离所述法兰的一侧逐渐增大；所述膨胀节的两端分别连接于所述法兰及所述密封内锥；

所述密封外锥设置于所述密封内锥的远离所述法兰的一侧且所述密封外锥的外锥面与所述密封内锥的内锥面相互配合，所述密封外锥具有内孔，所述内孔的直径大于所述加热管的外径，所述密封内锥与所述密封外锥由紧固件连接。

2.根据权利要求1所述的高温管板密封机构，其特征在于，所述密封外锥的所述内孔的直径比所述加热管的外径大0.05-1mm。

3.根据权利要求2所述的高温管板密封机构，其特征在于，所述密封外锥的所述内孔的直径比所述加热管的外径大0.1-0.3mm。

4.根据权利要求3所述的高温管板密封机构，其特征在于，所述密封外锥的所述内孔的直径比所述加热管的外径大0.2mm。

5.根据权利要求1-3任一项所述的高温管板密封机构，其特征在于，所述密封外锥还开设有多个开口槽，多个所述开口槽均沿所述密封外锥的轴线方向设置且多个所述开口槽的开口端均朝向所述密封内锥。

6.根据权利要求5所述的高温管板密封机构，其特征在于，所述开口槽的数量至少为4个。

7.根据权利要求5所述的高温管板密封机构，其特征在于，每个所述开口槽的开槽宽度均小于等于2mm。

8.根据权利要求7所述的高温管板密封机构，其特征在于，每个所述开口槽的开槽宽度均为0.5-1mm。

9.根据权利要求1所述的高温管板密封机构，其特征在于，所述膨胀节为波纹膨胀节。

10.一种回转窑，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的高温管板密封机构。